专利名称：离子交换膜电解槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离子交换膜电解槽，尤其涉及一种复极式压滤器型离子交换膜电解槽。
背景技术：
多极式压滤器型离子交换膜电解槽用于通过离子交换膜来层叠多个机械和电接合阳极室隔壁和阴极室隔壁的电解槽单元。
图8是说明现有的离子交换膜电解槽的图。
图8(A)是从复极式离子交换膜电解槽的电解槽单元阳极室侧观察的图，图8(B)是截面图，是图8(A)中由A-A切断的截面图。
形成单位电解槽51的阳极室52和阴极室53，在阳极室隔壁54和阴极室隔壁55中，分别以规定间隔来接合阳极加强筋56和阴极加强筋57，在阳极加强筋56上装配阳极58。另外，在阴极加强筋57上装配阴极59。
离子交换膜电解槽在纵向上具有1m多的高度，另外，在横向还具有2m多的宽度，所以为了有效进行电解，更求电极室内的电解液浓度分布小。为了减小电极室内的浓度分布，有在外部配置电解液循环用泵来循环电解液的方法，而利用由电解产生的气体浮力来进行内部循环的方法是不需要循环用泵的方法。另外，为了顺利进行内部循环，提议在电极室内配置内部循环用部件。
不过，除阳极加强筋、阴极加强筋外，在电极室内配置内部循环用部件中，必需大量电解槽结构构所必需的部件，另外，内部循环的性能也不充分。
图9是说明现有的其它构造离子交换膜电解槽的图。
图9(A)是从复极型离子交换膜电解槽的单位电解槽阳极室侧观察的图，图9(B)是隔壁板的斜视图。
图9所示电解槽是本申请人在美国专利说明书5314591号等中提议的复极式离子交换膜电解槽。
在形成电解槽单元51的阳极室52和阴极室的阳极室隔壁54和阴极室隔壁中，形成同样形状的凹凸部，阳极室隔壁54和阴极室隔壁通过凹凸部彼此啮合成一体，电极产生的气体与电解液的气液混相流体沿凹部60上升，同时，电解液在设置于电极室内的电解液循环路径形成部件61与阳极室隔壁54之间下降，由此，可进行电解槽内的内部循环。在该电解槽中，因为电解液循环路径是形成于电解液循环路径形成部件与凹凸状隔壁之间的空间，所以电解液的循环面有改良的余地。
发明内容
本发明的课题在于提供一种离子交换膜电解槽，在离子交换膜电解槽中，在阳极室和阴极室内发生的气体上升和分离气体后，利用下降流的电解液的内部循环良好，电解效率良好，刚性好。
本发明是一种离子交换膜电解槽，在离子交换膜电解槽中，平板状的阳极室隔壁与平板状的阴极室隔壁接合，在至少一方的隔壁中形成带状接合部来进行接合，在相邻接合部间具有设置接合电极的凸条部的板状电极保持部件，在该电极保持部件的电极面侧空间中形成电极室内的流体上升流路，在相反侧空间中，形成在电极室上部分离气体的电解液下降流路。
根据上述的离子交换膜电解槽，多个阳极保持部件一体形成，相邻的阳极保持部件由共通的接合部而被接合。
根据上述的离子交换膜电解槽，电极保持部件的接合部与凸条部之间分别在一个平面中结合。
根据上述的离子交换膜电解槽，在平行于电极室隔壁的面中形成电极保持部件的凸条部。
另外，根据上述的离子交换膜电解槽，阳极保持部件或阴极保持部件之一由弹性部件形成。
根据上述的离子交换膜电解槽，弹性部件由挠性部件构成，该挠性部件在相邻的接合部之间，形成向与隔壁的接合部侧相反侧突出的至少三个凸条部。
根据上述的离子交换膜电解槽，将电极接合在凸条部中按压时位移量最大的凸条部上。
根据上述的离子交换膜电解槽，通过切削部分凸条部来形成位移量最大的凸条部。
根据上述的离子交换膜电解槽，在位移量最大的凸条部中设置凸条部保护部件并接合电极，使在电极接触接近接合部的凸条部时，位移量最大的凸条部形成最大开角。
根据上述的离子交换膜电解槽，在向隔壁侧按压接合于位移量最大的凸条部的电极时，电极的移动由于邻接于接合部的凸条部而受到限制。
图1是说明本发明的离子交换膜电解槽一实施例的图。
图2是说明本发明的离子交换膜电解槽的电解液循环机构一实例的图。
图3是说明本发明的离子交换膜电解槽另一实施例的图。
图4是说明本发明的离子交换膜电解槽的电解液循环机构另一实例的图。
图5是说明本发明的离子交换膜电解槽再一实施例的图。
图6是说明图5所示按压时的阴极动作的图。
图7是说明本发明的离子交换膜电解槽又一实施例的图。
图8是说明现有离子交换膜电解槽的图。
图9是说明现有其它构造的离子交换膜电解槽的图。
具体实施例方式
本发明的离子交换膜电解槽将区分阳极室与阴极室的隔壁分别设为平板状，在平板状的各隔壁中，在与隔壁之间形成带状接合部后接合，因为在邻接的接合部之间设置设置接合电极的凸条部的板状电极保持部件，所以电极保持部件实现作为保持电极的单位电解槽构造部件的作用，在提高电解槽刚性的同时，横跨电极室整个面来配置电解液的循环路径，所以电极室内的电解液循环更充分，提高了电解效率。
下面，参照附图来说明本发明。
图1是说明本发明的离子交换膜电解槽一实施例的图。
图1(A)是说明层叠多个电解槽单元的离子交换膜电解槽的截面图，图1(B)是从阳极室侧观察电解槽单元的图。另外，图1(C)中示出图1(B)中由A-A线切断的截面图。
如图1(A)所示，离子交换膜电解槽1在多个复极式电解槽单元2的凸缘面3中配置垫圈4，通过离子交换膜5层叠来组装，在另一端部具有仅有阴极室侧的阴极室单元2A，在另一端部具有仅有阳极室侧的阳极室单元2B。
在电解槽单元2的阳极室6中，距阳极室隔壁板8设置间隔来配置阳极15。在阴极室7中，距阴极室隔壁板9设置间隔来配置阴极20，在阴极室隔壁板9与离子交换膜5之间形成阴极室7。
另外，在阳极室6、阴极室7的上部分别设置阳极室侧气液分离单元30、阴极室侧气液分离单元37。
离子交换膜电解槽的复极式电解槽单元2由阳极室6和阴极室7构成，阳极室6和阴极室7分别与平板状的阳极室隔壁8和阴极室隔壁9电和机械接合成一体。
阳极保持部件10形成带状接合部11，并被接合在阳极室隔壁8中，在带状接合部11中，阳极室隔壁8与阳极保持部件10密接接合。两者即使不通过连续焊接部进行接合，但只要在密接两者的状态下，通过多个点焊接部12进行接合，阳极保持部件10与阳极室隔壁8密接，两者的导电连接和形成于阳极保持部件10与阳极室隔壁8之间的空间与相反侧空间分离即可。
在阳极保持部件10相邻带状接合部11之间形成凸条部13，在凸条部13与带状接合部11之间由平面部14进行结合。另外，在凸条部13中，在多个部位接合阳极15，进行阳极15的保持与向阳极15的电解电流通电。
凸条部13只要具有可将电极接合在顶部的宽度就足够了，既可以是在金属板中设置角并弯曲加工形成的凸条部，也可以是电极保持部件平行于隔壁的平面。既可以将阳极保持部件制作为单独部件，也可通过施压成形来制作多个连接的部件，或成形一块金属板来制造配置在阳极室隔壁中的所有阳极保持部件。
另外，在由平面部14结合接合部11与凸条部13的情况下，截面形状变为桁架型，可提高由薄板制作的阳极室的刚性。
在由阳极保持部件10、阳极室隔壁8和相邻带状接合部11形成的空间中，形成阳极液循环通路16，在阳极保持部件10的阳极15面侧空间中上升的气液混合流体在阳极室上部中进行气液分离后的部分电解液从阳极液排出口19流出。另外，其它部分在阳极液循环通路16中下降，在阳极电极室下部，向阳极面侧的空间流出，与从电解槽单元中设置的阳极液提供管17提供、从阳极液喷出口18喷出到阳极室内的阳极液混合，在阳极15受到电解。
另一方面，在阴极室7中，如图1(C)所示，阴极20安装在连接于阴极室隔壁9上的阴极保持部件21上，在阴极室隔壁9与阴极保持部件21之间，形成阴极液循环通路22。
接合在阴极室隔壁9上的阴极保持部件21是弹性部件，阴极保持部件21沿阴极液循环通路22的流通方向在直角面中切断的截面图左右对称，在装配阴极20的凸条部23两侧的带状接合部24中，与阴极室隔壁9接合，同时，与接合部24邻接设置接合部侧凸条部25，安装阴极20的凸条部23与两侧的接合部侧凸条部25相比，向对极面侧突出。另外，因为是弹性部件，所以可将阴极20与离子交换膜面的间隔保持在规定大小。
本发明的离子交换膜电解槽将区分阳极室与阴极室的隔壁分别设为平板状，在平板状的各隔壁中，在与隔壁之间形成带状接合部，因为在邻接的接合部之间设置设置接合电极的凸条部的板状电极保持部件，所以可横跨隔壁的整个面来配置电解液的循环路径，故可形成电极室内的电解液循环充分进行的刚性大的电解槽。
另外，如图1(C)所示，最好在阳极室隔壁8与阳极保持部件10的接合部11背面侧的阴极室隔壁9中设置与阴极保持部件21的接合部24。由此，可缩短从阳极侧到阴极侧的电流的通电路径。
图2是说明本发明的离子交换膜电解槽的电解液循环机构一实例的图。
图2(A)是说明在图1(A)中B-B线的截面图，是说明设置在电解槽上部的气液分离室的图。
在阳极室中比电解区域更上部具有阳极侧气液分离室30，在阳极侧气液分离室30的阳极室隔壁8侧具有连通电解区域与阳极侧气液分离室30的隔壁侧通路31。在阳极侧气液分离室30内配置部分上下分离的截面为L字形的第一区分部件32，另外，与第1区分部件一起，从阳极侧气液分离室内高度不同的位置开始，从隔壁侧延伸，配置在阳极侧气液分离室30内部分上下分离的截面为L字形的第二区分部分33，在第一区分部件32与第二区分部件33之间上下形成连通路径34。
含有由电解产生的气泡的气液混相流体在形成于阳极保持部件10与阳极15之间形成的空间中上升，从隔壁侧通路31和连通路径34流入阳极侧气液分离室30，分离发生气体的电解液越过阳极保持部件的上端部后，在由阳极室隔壁与阳极保持部件形成的阳极液循环通路16中下降到阳极室的下方。
设置在阳极侧气液分离室30中的第一区分部件32和第二区分部件33也可兼作构成阳极室构造体的阳极室框部的一部分，另外，在阳极侧气液分离室30内部设置隔板35，同时，通过将隔板35与兼作阳极室框体的第一区分部件32和第二区分部件33接合，在层叠单位电解槽来组装电解槽时，可防止单位电解槽的荷重引起的变形，可形成刚性大的电解槽。
另外，在阴极室的电解区域上部设置阴极侧气液分离室37，在由阴极20和阴极保持部件21形成的空间中上升的气液混相流体分离气体后，在由阴极保持部件21与阴极室隔壁9形成的阴极液循环通路20中下降到阴极室下方。
在阴极侧气液分离室37的内部还设置构成阴极室构造体的阴极室框体38，通过以规定间隔在阴极室框体38中设置隔板39，可防止阴极室框体38在层叠电解槽时因荷重引起变形，可形成刚性大的电解槽。
图2(B)是说明图1(A)中C-C线的截面的图，是说明电解槽下部电解液的循环机构的图。
另外，在电解槽下部的阳极保持部件10中设置下降液喷出口40，在气液分离室内分离气体后，从下降液喷出口40向电极室内喷出在由阳极保持部件10和阳极室隔壁8形成的阳极液循环通路12中下降的阳极液，与通过设置在连接于阳极液提供管上的阳极室下部的阳极液提供通路41后，从阳极液喷出口18喷向阳极室内的阳极液一起混合后，在阳极11面中受到电解。
同样，在阴极室的下部，从阴极保持部件21下部的开口部喷出下降的阴极液的同时，通过连接于阴极液提供管上的阴极液提供通路42，从阴极液喷出口43喷向阴极室内的阴极液一起在阴极20中受到电解。
另外，在电解槽单元2的下部具有保持电解槽的机械构造并保持电解槽刚性的电解槽框体44。
在上述说明中，说明了在易受电极室内的气泡影响和电解液的浓度分布影响的阳极室中，设置气液分离性能与电解液循环性能更优的气液分离室的实例，但也可在阴极侧气液分离室中设置与阳极侧气液分离室同样构造的气液分离室。
图3是说明本发明的离子交换膜电解槽另一实施例的图。
图3(A)是从阳极室侧观察电解槽单元的图。另外，图3(B)中示出图3(A)中由A-A线切断的截面图。
电解槽单元2由阳极室6和阴极室7构成，阳极室6和阴极室7分别与平板状的阳极室隔壁8和阴极室隔壁9电和机械接合成一体。
阳极保持部件10形成带状接合部11，并被接合在阳极室隔壁8中，在带状接合部11中，阳极室隔壁8与阳极保持部件10密接接合。阳极保持部件10由连接于接合部11的纵向部10A和与纵向部交成直角的平行于阳极室隔壁8的横向部10B构成，在横向部10B中形成凸条部13，阳极15在多个部位上与凸条部13接合，通过阳极保持部件11保持阳极15，并执行向阳极15的电解电流的通电。
凸条部13只要具有可在顶部接合电极的宽度即可，如图3(B)所示，可以是在将金属板加工成山型时形成的顶部，也可以是顶部具有平坦的形状。阳极室隔壁8与阳极保持部件10由带状接合部形成阳极液循环通路16。
图3中所示形状的阳极保持部件10通过使连接在接合部上的纵向部10A的高度或角度变化，可容易调整阳极液循环通路16的截面积，可使阳极液循环通路16占阳极室截面积的截面积为任意比例。
另外，通过在平板状阳极室隔壁8的整个宽度上均匀地与阳极保持部件10接合，在阳极保持部件10的凸条部13上接合阳极15，在使阳极室内的循环均匀的同时，可得到强度大的电解槽。
在阳极保持部件10的阳极15面侧空间中上升的气液混合流体在阳极室上部进行气液分离后的电解液在阳极液循环通路16中下降，在电极室下部，流出到电极面侧的空间中，与从设置在电解槽中的阳极液提供管17提供、从阳极液喷出口18喷向电极室内的阳极液一起，在阳极受到电解。
阴极室17与图1(B)所示一样，装配在将阴极20接合阴极室隔壁9上的阴极保持部件21上，在阴极室隔壁9与阴极保持部件21之间形成阴极液循环通路22。
接合在阴极室隔壁9上的阴极保持部件21是弹簧状部件，阴极保持部件21沿阴极液循环通路22的流通方向在直角面中切断的截面图左右对称，在装配阴极20的凸条部23两侧的带状接合部24中，在与阴极室隔壁9接合的同时，邻接接合部24，设置接合部侧凸条部25，装配阴极20的凸条部23比两侧的凸条部25大，向对极面侧突出，实现将阴极20与离子交换膜的距离保持得小的作用。
图4是说明本发明的离子交换膜电解槽的电解液循环机构另一实例的图。
图4(A)是说明图3(A)中B-B线上截面的图，是说明设置在电解槽上部的气液分离室其它实例的图。
在阳极室的电解区域更上部具有阳极侧气液分离室30，在阳极侧气液分离室30的阳极室隔壁8侧具有连通电解区域与阳极侧气液分离室30的隔壁侧通路31，具有从阳极面侧延伸、在与形成隔壁侧通路31壁面的部件接合的阳极侧气液分离室30内上下分离的区分部件36。
含有由电解产生的气泡的气液混相流体在形成于阳极保持部件10和阳极15之间的空间中上升，从隔壁侧通路31流入阳极侧气液分离室30，分离产生气体的电解液越过阳极保持部件的上端部后，在由阳极室隔壁与阳极保持部件形成的阳极液循环通路16中下降到阳极室下方。
设置在阳极侧气液分离室30中的区分部件36也可兼作构成阳极室构造体的阳极室框体的一部分，另外，在阳极侧气液分离室30内部设置隔板35的同时，通过将隔板35接合在兼作阳极室框体的区分部件36上，在层叠单位电解槽来组装电解槽时，可防止由单位电解槽的荷重引起的变形，可形成刚性大的电解槽。
另外，在阴极室的电解区域上部设置阴极侧气液分离室37，在由阴极20和阴极保持部件21形成的空间中上升的气液混相流体分离气体后，在由阴极保持部件21与阴极室隔壁9形成的阴极液循环通路22中下降到阴极室下方。
在阴极侧气液分离室37的内部还设置构成阴极室构造体的阴极室框体38的一部分，通过以规定间隔在阴极室框体38中设置隔板39，可防止阴极室框体38在层叠电解槽时因荷重引起变形，可形成刚性大的电解槽。
另外，图4(B)中示出说明图3(A)中C-C线中的截面的图，在电解槽下部的阳极保持部件10中设置下降液喷出口40，阳极液在气液分离室内分离气体，并在由阳极保持部件10与阳极室隔壁8形成的阳极液循环通路16中下降，从下降液喷出口40喷向电极室内后，与从设置在电解槽下部的阳极液提供通路41提供、从阳极液喷出口18喷向阳极室内的阳极液一起混合后，在阳极15受到电解。
同样，在阴极室7的下部，在喷出从阴极保持部件21下部的开口部下降的阴极液的同时，与通过阴极液提供通路42提供并从阴极液喷出口43喷向阴极室内的阴极液一起，在阴极20受到电解。
另外，另外，在离子交换膜电解槽1的下部具有保持电解槽的机械构造并保持电解槽刚性的电解槽框体44。
图5是说明本发明的离子交换膜电解槽再一实施例的图。
图5(A)是从阳极室侧观察电解槽单元的图。另外，图5(B)中示出图5(A)中由A-A线切断的截面图。
离子交换膜电解槽的复极式电解槽单元2由阳极室6和阴极室7构成，阳极室6和阴极室7分别与平板状的阳极室隔壁8和阴极室隔壁9电和机械接合成一体。
阳极保持部件10形成带状接合部11，并被接合在阳极室隔壁8中。在带状接合部11中，阳极室隔壁8与阳极保持部件10密接接合。两者也可不通过连续焊接部进行焊接接合。即，在密接两者的状态下，通过多个点焊接部12进行接合，阳极保持部件10与阳极室隔壁8密接，两者的导电连接和形成于阳极保持部件10与阳极室隔壁8之间的空间与相反侧空间分离。
在阳极保持部件10相邻带状接合部11之间形成凸条部13，在凸条部13与带状接合部11之间由平面部14进行结合。另外，在凸条部13中，在多个部位与阳极15接合，进行阳极15的保持，和执行向阳极的电解电流的通电。
凸条部13只要具有可将电极接合在顶部的宽度就足够了，既可以是通过将金属板弯曲加工成三角形状来形成的凸条部，也可以是具有平行于隔壁的面的凸条部。既可以将阳极保持部件制作为单独部件，也可通过施压成形来制作多个连接的部件，或通过加压成形一块金属板来制造配置在阳极室隔壁中的所有阳极保持部件。
另外，阴极室7的阴极保持部件21在相邻接合部24间至少具有三个形成向与隔壁接合部的相反侧突出的凸条部的挠性电极支持部件，电极接合在该凸条部中向阴极室隔壁方向按压时位移量最大的凸条部23上，接合部侧凸条部25与接合部24成近90度的角度。
从而，电解槽运转时，在任何原因下，阴极室侧的压力变低，在从阳极室侧向阴极侧下压离子交换膜的情况下，阴极20保持在位移量比凸条部23还小的接合部侧凸条部25上，可防止阴极20或阴极保持部件21产生会反复的变形。
图6是说明图5所示按压时的阴极动作的图。
在电解槽运转中的压力异常时，一旦阳极室侧压力比阴极室侧压力大，则通过由离子交换膜作用于阴极面上的压力，阴极保持部件21位移到阴极室隔壁9侧，但因为阴极20接合在向与阴极保持部件21的阴极室隔壁9相对侧突出的凸条部中向阴极室隔壁侧位移量最大的凸条部23上，所以如图6(A)所示，在压力F将阴极20压向阴极室隔壁9侧的情况下，位于接合部两侧的接合部侧凸条部25由于下压时的位移量小，所以接合阴极的凸条部的开角θ大，阴极20位移到阴极室隔壁9侧。
另外，如图6(B)所示，通过调整接合部侧凸条部25的高度和位移量、与接合阴极20的凸条部23的位移量、向形成于接合阴极的凸条部两侧的阴极室隔壁侧突出的凹条部26的大小，设定成在阴极面接触接合部侧凸条部25时，同时凹条部26的前端接触阴极室隔壁9，从而可在多个接触点处分散施加到阴极上的压力。
另外，将阴极接合在阴极保持部件上的凸条部的位移量为了与阴极保持部件的其它部分相比下压时的变形大，故凸条部23的一部分、或全部厚度变小，如图6(C)中表示的阴极持部件的斜视图那样，可通过沿凸条方向形成横长孔27等方法来实现。
结果，在下压的情况下，凸条部由较小的压力使开角θ变大，向阴极隔壁方向变形。
安装在由小的压力而发生位移的凸条部上的阴极在通常电解槽运转时，即使接近阴极面配置，也不用担心由大的压力按压离子交换膜面而损伤离子交换膜，可稳定运转。
图7是说明本发明的离子交换膜电解槽又一实施例的图。
图7(A)是从阳极室侧观察电解槽单元的图。另外，图7(B)中示出图7(A)中由A-A线切断的截面图。
离子交换膜电解槽的复极式电解槽单元2由阳极室6和阴极室7构成，阳极室6和阴极室7分别与平板状的阳极室隔壁8和阴极室隔壁9电和机械接合成一体。
在阳极室隔壁8中，阳极保持部件10形成带状接合部11，并被接合在阳极室隔壁8上。在带状接合部11中，阳极室隔壁8与阳极保持部件10密接接合。两者即使不通过线状焊接部进行焊接接合，只要在密接两者的状态下，通过多个点焊接部12进行接合，阳极保持部件10与阳极室隔壁8密接，两者的导电连接和形成于阳极保持部件10与阳极室隔壁8之间的空间与相反侧空间分离即可。
在阳极保持部件10相邻带状接合部11之间形成凸条部13，在凸条部13与带状接合部11之间由平面部14进行结合。另外，在凸条部13中，在多个部位与阳极15接合，进行阳极15的保持与向阳极的电解电流的通电。
另外，阴极室7的阴极保持部件21在相邻接合部24间至少具有三个形成向与隔壁接合部的相反侧突出的凸条部的挠性电极支持部件，在该凸条部中向阴极室隔壁方向按压时位移量最大的凸条部23上，沿凸条方向设置间隔来形成横长的开口部，在凸条部23的位移变大的同时，配置凸条部保护部件28。
通过没置凸条部保护部件28，为了使阴极保持部件21的位移量变大，使凸条部23的厚度变薄，通过沿凸条设置开口部，可防止对凸条部23中阴极20的焊接部位变得不确定。
另外，凸条部保护部件28的开角θ最好设为阴极与接合部侧凸条部25接触的凸条部的最大开角。由此，在下压来打开凸条部的情况下也可防止凸条部变形大。另外，凸条部保护部件的厚度比阴极保持部件大，通过由刚性大的材料来制作，在向阴极施加异常大的压力时，限制凸条部变形大，防止阴极变形的作用更大。
另外，连接接合部24与接合部侧凸条部25的面与阴极室隔壁所成角度最好设为大于90度，小于100度，从而，在接合部侧凸条部25压下阴极时，可减小阴极保持部件的变形，可防止阴极20或阴极保持部件21产生反复变形。
通过层叠多个具有上述阳极室和阴极室的复极式电解槽单元，在两端部层叠仅具有阴极室的阴极侧端部电解槽和仅具有阳极室的阳极侧端部电解槽，可制作本发明的离子交换膜电解槽。
在本发明的离子交换膜电解槽的阳极室隔壁中可使用钛、钽、锆等薄膜形成性金属或其合金。阳极中可使用在钛、钽、锆等薄膜形成性金属或其合金表面上形成含有铂族金属、铂族金属氧化物的电极触媒物质的覆膜。
另外，阴极室隔壁中可使用镍、镍合金等，阴极中可使用镍、镍合金的多孔体、网状体、多孔金属网或以它们为衬底，在表面中形成含铂族金属层、含镍催化剂层、含活性碳镍层等电极触媒物质的覆膜，使氢过电压下降的物质。另外，阴极液循环通路形成部件可使用与阴极室隔壁相同的材料。
另外，阳极保持部件、阴极保持部件可分别使用与阳极室隔壁、阴极室隔壁相同的材料来制作，既可将分别制作的阳极保持部件、阴极保持部件接合在阳极室隔壁、阴极室隔壁上，也可通过一体施压成形来制作多个阳极保持部件、阴极保持部件、或所有阳极保持部件、阴极保持部件后，分别与阳极室隔壁、阴极室隔壁接合。
在将本发明的离子交换膜电解槽用于碱性金属卤化物的水溶液电解、例如食盐水的电解时，向阳极室提供饱和食盐水，向阴极室提供水或稀释氢氧化钠水溶液，在以规定分解率进行电解后，从电解槽中取出。
另外，在食盐水的离子交换膜电解槽的电解中，阴极室的压力保持得比阳极室的压力高，进行电解，在离子交换膜密接阳极的状态下，进行运转，但由于阴极保持部件是弹性部件，阴极接合在位移量大的凸条部上，所以可使阴极接近离子交换膜面规定距离来进行电解。
根据本发明的离子交换膜电解槽，形成带状接合部来接合平板状阳极室隔壁与阴极室隔壁，在相邻的接合部之间设置具有接合电极的凸条部的板状电极保持部件，所以在电极保持部件的电极面侧空间中形成电极室内的流体上升流路，因为隔壁侧空间在电极室内的整体面中形成电极室内的流体下降通路，所以可有效进行电解液循环，同时，因为在整个面中配置电极保持部件，所以可得到刚性大的离子交换膜电解槽。
权利要求
1.一种离子交换膜电解槽，其特征在于平板状的阳极室隔壁与平板状的阴极室隔壁接合，在至少一方隔壁中形成带状接合部进行接合，在相邻接合部间具有设置接合电极的凸条部的板状电极保持部件，该电极保持部件的电极面侧空间形成电极室内的流体上升流路，其相对侧空间，形成在电极室上部分离气体的电解液下降流路。
2.根据权利要求1所述的离子交换膜电解槽，其特征在于电极保持部件的接合部与凸条部之间分别由一个平面结合。
3.根据权利要求1所述的离子交换膜电解槽，其特征在于在平行于电极室隔壁的面中形成电极保持部件的凸条部。
4.根据权利要求1所述的离子交换膜电解槽，其特征在于阳极保持部件、阴极保持部件之一由弹性部件形成。
5.根据权利要求2所述的离子交换膜电解槽，其特征在于阳极保持部件、或阴极保持部件之一由弹性部件形成。
6.根据权利要求4所述的离子交换膜电解槽，其特征在于弹性部件由挠性部件构成，该挠性部件在相邻的接合部之间，形成向与隔壁的接合部侧相反侧突出的至少三个凸条部。
7.根据权利要求6所述的离子交换膜电解槽，其特征在于将电极接合在凸条部之中按压时位移量最大的凸条部上。
8.根据权利要求7所述的离子交换膜电解槽，其特征在于通过切削一部分来形成位移量最大的凸条部。
9.根据权利要求8所述的离子交换膜电解槽，其特征在于在位移量最大的凸条部上设置凸条部保护部件地接合电极，凸条部保护部件使在电极接触接近接合部的凸条部时变位量最大的凸条部形成最大开角。
10.根据权利要求9所述的离子交换膜电解槽，其特征在于在向隔壁侧按压接合于位移量最大的凸条部的电极时，电极的移动由于邻接于接合部的凸条部而受到限制。
全文摘要
提供一种电解液的内部循环良好，电解效率高，刚性大的离子交换膜电解槽，在离子交换膜电解槽中，平板状的阳极室隔壁与平板状的阴极室隔壁接合，在至少一方的隔壁中形成带状接合部进行接合，在相邻接合部间具有设置接合电极的凸条部的板状电极保持部件，在该电极保持部件的电极面侧空间中形成电极室内的流体上升流路，在相反侧空间中，形成在电极室上部分离气体的电解液下降流路。
文档编号C25B9/18GK1442512SQ0312176
公开日2003年9月17日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年2月20日
发明者片山真二, 森 胜, 龟田雅和 申请人:氯工程公司