[其他]壓濾式電解裝置

無效

• 申請號: 87104811
• 申請日: 1987-07-09
• 公開（公告）號: CN87104811A
• 公開（公告）日: 1988-01-27
• 發明（設計）人: 瓊-保羅·德圖爾內伊;埃米爾·卡巴勞
• 申請（專利權）人: 索爾維公司
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C25B1/46
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 林長安,吳秉芬

本發明是關于一種壓濾式電解裝置。

壓濾式電解裝置通常由堆疊的豎立框架組成，這些框架界定電解室，電解室中豎向地配置電極。相鄰的框架之間可插入具有選擇滲透性的膜或對電解質為可滲透的隔板，以分隔該電解室。

這種公知的壓濾式電解裝置特有的特點是，它們通常是由不同材料制成的一堆疊構件單元組成。例如，比利時專利BE-A-858，100（泰孟夏姆洛克公司）斜述了一種剛性的堆疊金屬框架和具有選擇滲透性的膜組成的電解裝置，在框架和電極之間插入密封件，電極裝設在框架和膜所限定的室中。歐洲專利EP-A-80，287和EP-A-80，288（帝國化學工業公司PLC）介紹了一種由堆疊的金屬板作為電極和具有選擇可滲透性的膜組成的電解裝置，板和膜之間插入由柔韌的材料制成的密封件。

在這些公知的電解裝置中，由不同材料制成的一數量構件單元是間隔配置的，這使它們難以制造，而且不利于它們的防漏性能。

法國專利FR-A-1，593，242敘述了一種由堆疊橡膠電極托架構成的燃料電池，各電極托架由一個環形橡膠框架組成，其中裝有若干電極和若干隔離件。在這個公知的燃料電池中，由于電極是以封裝或夾在環形框架中而加以固定的，因而能防止環形框架的局部變形。裝配電池時，為了防漏，需要將各環形框架壓縮，這使環形框架和電極中產生很高的內應力，使環形框架易于斷裂，電極易于變形。

本發明通過提供一種新型設計的壓濾式電解裝置對這些缺點進行補救，該裝置中不同堆疊構件單元的數目被減少了，更容易制造，并在不 致在框架和電極中產生過量的應力的情況下改進了其密封性。

因此本發明是關于這樣一種壓濾式電解裝置，該電解裝置包括界定含有豎立電極的電解室的堆疊豎立框架，根據本發明，各框架由柔韌材料制成，自由地配置在電極的周邊，在兩端凸緣之間彼此相互壓縮時發生彈性變形。

在本發明的電解裝置中，框架由柔韌材料制成，壓縮時發生彈性變形。一般說來，框架在豎向位置保持自身輪廓所應有的剛度可以不足，使它們在它們自身重量的作用下自然下垂。它們通常是由肖氏A硬度（按美國材料試驗標準D2240-75的定義）在40和90單位之間，最好在50和80單位之間的彈性體材料制成。框架材料的選擇還應根據它們足以承受電解裝置在工作過程中通常占優勢的化學和溫度方面的條件的需要而決定的。當電解裝置是供電解氯化鈉水溶液生產氯氣和氫氧化鈉溶液時，框架材料適宜采用由乙烯和丙烯制成的彈性體共聚物。這類共聚物較好的實例有乙烯-丙烯共聚物和乙烯-丙烯-二烯三元共聚物。乙烯-丙烯共聚物是丙烯含量在25%和60%之間的乙烯和丙烯的共聚物。乙烯-丙烯-二烯共聚物是含非共軛雙鍵的乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物。

框架的外形可以取任何能與電解室的實施配合好的外形，例如圓形、橢圓形、矩形或多面形。根據本發明，這些框架是配置在電極的周邊，由于電極具有一定的剛度，因而形成對各框架起支撐作用的結構。因此電極與框架在外形和尺寸上應配合好，使得電極能與框架所界定的開口吻合，并使框架外形保持不變。例如，該電極可由完全平坦的或平坦多孔的或波紋形的金屬板材、棒材或水平或豎立金屬條構成。它們應具有足夠的剛度，足以在豎向位置支撐框架而不變形。

在本發明的電解裝置中，框架跨在電極的整個周邊上，并自由環抱電極周邊。它們也可以自由座落在電極周邊而無需整體附裝在電極上。

根據本發明，框架堆疊中的一個框架是否套在若干電極上，還是若干相鄰的框架一起套在同一個電極上，這是無關重要的。但通常最好使一個獨立框架與各電極相聯系。

根據本發明，堆疊框架是在兩端部凸緣之間彼此相互壓縮的，這樣該兩端部凸緣就作為框架堆疊的不變形的豎向支撐。通常，壓縮量應調節到這樣的程度，使框架達到足夠的彈性變形以確保框架堆疊的防漏性能。壓縮的最佳值與制造框架的材料有關，應按具體情況確定。壓縮作用可借助適當的方法產生，例如借助于將各凸緣彼此相互連接起來的系桿產生。

在本發明的電解裝置中，端部凸緣可以是電解裝置的封口板。在另一個實施例中，該端部凸緣可取能界定電解室或電解質循環室的外形。

本發明的電解裝置通常是安置在一個基座上，該基座可以是，舉例來說，一個混凝土或砌筑的底座，或靜止或可在滾道上運動的金屬梁構架。

本發明同樣對雙電極電解裝置和單電極電解裝置均適用。

本發明的電解裝置通常設有送入和移出參與電解過程的物質所用的輸送線。如敘述在歐洲專利EP-A-80，287中這些輸送線宜采用配置在堆疊框架中的并列的管形部分。