[實用新型]電解槽

有效

• 申請號: 201420387512.3
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN204151424U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 關口雄司;大崎彰子
• 申請（專利權）人: 旭化成化學株式會社
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46;C25B9/08
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;于英慧

技術領域

本實用新型涉及排列有多個離子交換膜和電極室的電解槽。

背景技術

作為進行堿金屬鹽電解(以下，有時記作電解)的方法，已知有離子交換膜法。在離子交換膜法中，使用具有離子交換膜的電解槽來進行電解。作為在離子交換膜法中使用的電解槽，有隔著離子交換膜和襯墊使安裝有陰極的陰極室框和安裝有陽極的陽極室框緊密貼合的壓濾式電解槽。

在上述壓濾式電解槽中，由于陰極室與陽極室緊密貼合，在安裝于電解槽的襯墊上，尤其是在上部，在陽極側產生的氯氣會滯留并向膜內擴散，此外，在陰極側產生的堿金屬氫氧化物也向膜內擴散，因此，有可能析出鹽。如果在離子交換膜的內部有鹽析出，則存在離子交換膜的物理強度下降的問題。因此，例如如專利文獻1或專利文獻2所述那樣，有如下技術：通過用絕緣膜覆蓋陰極側的襯墊，抑制因堿金屬氫氧化物與氯氣的反應而析出鹽。

專利文獻1：日本實開昭62－148571號公報

專利文獻2：日本特開2013－204134號公報

實用新型內容

因此，近年來，由于開發出了用低反彈力來按壓離子交換膜的技術等，使陽極與陰極緊密貼合的零間隙結構的電解槽(以下，有時記作零間隙電解槽)得到普及。零間隙電解槽在能夠比現有電解槽大幅削減電解電力方面具有優勢。但是，在零間隙電解槽的情況下，在上述專利文獻1和專利文獻2所述的技術中，有時難以抑制由鹽的析出引起的離子交換膜的物理強度的下降。

本實用新型的目的在于解決以上問題，抑制鹽的析出，確保離子交換膜的物理強度。

本實用新型是對堿金屬鹽水溶液進行電解的電解槽，該電解槽具有：陽極室，其具有陽極和包圍陽極的陽極室框；陰極室，其具有陰極和包圍陰極的陰極室框；離子交換膜，其配置在陽極室與陰極室之間，被陽極和陰極夾持著；框狀的陽極側襯墊，其配置在離子交換膜與陽極室框之間；框狀的陰極側襯墊，其配置在離子交換膜與陰極室框之間；以及絕緣膜，其與陰極側襯墊重合，并朝陰極側襯墊的內側伸出，絕緣膜配置在陰極的離子交換膜一側，并與沿著陰極側襯墊的內緣的陰極的一部分重合，從而阻止堿金屬氫氧化物的通過。

在本實用新型中，絕緣膜與陰極的一部分重合，與陰極之間沒有間隙。因此，能夠有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物穿過絕緣膜與陰極的間隙而浸入到離子交換膜側，從而阻止形成鹽析出的原因。其結果是，能夠抑制由鹽的析出引起的離子交換膜的物理強度的下降。

此外，絕緣膜至少配置在陰極側襯墊與離子交換膜之間，并與陰極側襯墊重合。通過將絕緣膜配置在陰極側襯墊與離子交換膜之間，能夠抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物與離子交換膜接觸。即，能夠有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物浸入離子交換膜。

此外，陰極具有被陰極側襯墊包圍的主要部分，陰極側襯墊具有電解時配置在陰極的主要部分的上方的陰極側上框部，絕緣膜至少配置在陰極側上框部與離子交換膜之間，并與陰極的主要部分的上端部重合。通過將絕緣膜配置為與陰極側上框部和陰極的主要部分的上端部重合，能夠抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物與離子交換膜接觸。即，能夠更有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物浸入離子交換膜。

此外，絕緣膜至少配置在陰極側襯墊與陰極室框之間，并與陰極側襯墊重合。通過將絕緣膜設置在陰極側襯墊中的陰極室框側、即與離子交換膜相反的一側，能夠在從離子交換膜分離的位置，阻止堿金屬氫氧化物的通過。因此，能夠有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物浸入離子交換膜。

此外，陰極具有被陰極側襯墊包圍的主要部分，陰極側襯墊具有電解時配置在陰極的主要部分的上方的陰極側上框部，絕緣膜至少沿著陰極側上框部進行配置，并與陰極的主要部分的上端部重合。通過將絕緣膜配置為與陰極側上框部和陰極的主要部分的上端部重合，能夠抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物與離子交換膜接觸。即，能夠更有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物浸入離子交換膜。

此外，絕緣膜與陰極之間的重合幅度設為距陰極側襯墊的內緣3mm以上且20mm以下。由此，能夠更可靠地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物浸入到離子交換膜側。

此外，陽極側襯墊具有電解時配置在陰極的主要部分的上方的陽極側上框部，作為陰極側上框部的內緣的下端面相對于陽極側上框部的下端面朝下方錯開地配置。通過使陰極側上框部的下端面與陽極側上框部的下端面上下錯開地進行配置，能夠有效地抑制在陰極室側產生的堿金屬氫氧化物與在陽極室側產生的氯氣發生反應。