[其他]單極或雙極壓濾型電解槽單元用整體電流傳導元件的制造方法

無效

• 申請號: 85109615
• 申請日: 1985-12-16
• 公開（公告）號: CN85109615A
• 公開（公告）日: 1986-08-27
• 發明（設計）人: 格里格里·簡·埃爾登·莫里斯;黑普·迪恩·丹格;理查德·尼爾·比瓦;桑多·格羅山德勒;約翰·里克斯·彼姆洛特
• 申請（專利權）人: 陶氏化學公司
• 主分類號: C25B9/04
• 分類號: C25B9/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 趙蓉民

本發明所涉及的是一種制造作為以通常稱作壓濾型電解槽組系構造排列的“雙極”電極型組系電解槽重復單元之任一單元所用電解槽單元的方法。尤其是，本發明還涉及一種實際上將同樣的該種電解槽單元用作“單極”電解槽中各重復單元之一的方法。排列成壓濾型構造的單極電解槽，對于熟悉該技術領域的專業人員來說，是眾所周知的。鮮為人知的是，在雙極電解槽構造中或在單極電解槽構造中使用一種液體不可滲透結構元件，即一種電流傳導元件的技能。之所以意料不到，是由于單極電解槽或者雙極電解槽結構中所用電極固有性質所需的電流傳導性能不同。

雙極電解槽的結構涉及這樣一類電解槽，其中使用了一些基本上不滲透液體的平面狀離子交換膜，當將一些表面平坦、基本上平行排列、有微孔的電極，即金屬陽極和陰極，與從結構上將鄰接電解槽隔開來的液體不滲透結構互相間隔一定距離安裝時，這些離子交換膜位于這些電極之間。這類電解槽特別適用于電解堿金屬氯化物的水溶液;尤其是電解氯化鈉的水溶液。這種電解槽結構也可以用來電解別的溶液，生產出某些產品，例如氫氧化鉀、碘、溴、溴酸、過硫酸、氯酸、己二腈以及其它用電解方法制取的有機化合物。

采用本發明的電流傳導元件，可以降低電解槽單元的制造成本，減少組裝電解槽單元所需的勞動量、簡化電解槽單元的生產工藝、大大減少電解槽單元中各種零部件的變形，并且可以提供一種比現有技術中的雙極壓濾型電解槽更為堅固的電解槽結構。

減少電解槽單元各零部件變形可以使電解槽的工作效率更高，也即，每單位電流可以生產更多單位的電解產品。變形的減少可以使每個電解槽中各電極之間的間隔寬度減少對設計的偏離。理想的是，這種間隔寬度應當在陰極和陽極之間保持均等，以使電極表面之間各處電流密度均勻一致。尤其是，結構件的變形會引起上述間隔的偏差，使陰、陽極的某些部位比其它部位挨得更近。在這些部位上，電阻變小，電流變大，從而電熱效應變大。在許多情況下，這種電熱效應足以使這些部位附近的離子交換膜遭受損壞。在本說明書中，把產生超限度高電流集中和高熱的部位稱謂“熱點”（hot????spot）。

為了防止這些熱點的產生，現有技術都不得不將電解槽結構中每個電解槽陰、陽極之間的間隔寬度設計得比實際需要的大些。這樣就自然地使電解槽的工作電壓提高，從而使電解槽的工作效率降低。上述電解槽的另一個不足之處是設計和加工上的復雜性。

除雙極電解槽組系中端部電解槽的結構之外，在組系中，中間的那些電解槽的結構是完全等同的電解槽結構單元，這些單元互相擠壓在一起。這類在一個組系的電解槽中工作的電解槽的例子已公開在美國專利4，111，779;4，017，375;4，364，815;4，111，779;4，115，236;4，017，375;3，960，698;3，859，197;3，752，757;4，194，670;3，788，966;3，884，781;4，137，144;以及3，960，699。

單極電解槽首先不同于雙極電解槽的是，電解槽組系中各電解槽的每個陽極和陰極分別都是并聯的，而不是雙極電解槽的那種串聯。也就是說，在典型的單極電解槽組系中，每臺電解槽的陽極同電解槽組系中各電解槽的所有其它陽極一樣，穿過其所在電解槽的槽體結構連到電源的同一個正極上，使每個陽極基本上具有相同的絕對電位。同樣，各單極電解槽的陰極同電解槽組系中各電解槽的所有其它陰極一樣，穿過其所在電解槽的槽體結構連到電源的同一個負極上，使單極電解槽組系中的每個陰極具有相同的電位。這樣，雖然單極構造中的各電解槽在實際上排列成面對面的組系構造，但是它們具有同樣并聯電路結構的電極。單極電解槽的組合可以稱之為組套或者組系。兩個或者兩個以上的單極電解槽組合可以是串聯電路。反之，雙極電解槽組系中的電極在電路中是串聯的，而不是并聯的。在一個雙極電解槽組系中，帶正電流的導體僅只連到雙極電解槽組系兩個端部電解槽中的一個陽極上，而帶負電流的導體則連到位于該雙極電解槽組系相反端的另一端部電解槽的陰極上。由電源向導體施加大的電壓電位，使電流從雙極電解槽組系中的一個電解槽流到另一個電解槽。兩個或兩個以上的雙極電解槽組系可以并聯在電路中。

這種不同的電路連接安排促使單極電解槽組系在其它方面不同于雙極電解槽組系。例如，位于單極電解槽組系中間部分的單極陽極單元用作相鄰兩個電解槽的陽極。同樣，中間部分電解槽的單極陰極單元用作相鄰兩個電解槽的陰極。