專利名稱：電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種堿金屬鹽電解用的電解槽。
背景技術(shù)：
堿金屬鹽電解是一種通過(guò)對(duì)食鹽水等堿金屬氯化物水溶液進(jìn)行電解來(lái)制造高濃度的堿金屬氫氧化物、氫、氯等的方法。作為堿金屬鹽電解的方法，使用具備離子交換膜、陽(yáng) 極、陰極的電解槽來(lái)進(jìn)行電解的離子交換膜法是眾所周知的。在電解中，向具備陽(yáng)極的陽(yáng)極室內(nèi)供給堿金屬氯化物水溶液，向具備陰極的陰極室內(nèi)供給堿金屬氫氧化物。然后，通過(guò)電解，以氯化堿等作為原料，在陽(yáng)極室中生成氯氣，在陰極室中生成堿金屬氫氧化物和氫氣。在電解中，向構(gòu)成電解槽的各電解池通電時(shí)，對(duì)周圍不完全絕緣的情況下，會(huì)產(chǎn)生漏(漏泄)電流。漏電流為無(wú)法利用于電解的電流，因此，若產(chǎn)生漏電流，則流動(dòng)的電流中參與電解的電流的比例減少，生產(chǎn)效率降低。因此，為了削減漏電流，使生產(chǎn)效率提高，進(jìn)行了各種研究。例如，在專利文獻(xiàn)I中記載了涉及回收電解液的管內(nèi)的噴嘴的位置和形狀的發(fā)明，以削減回收電解液的管(出口集管)內(nèi)的漏電流?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)昭54-114478號(hào)公報(bào)
實(shí)用新型內(nèi)容實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題但是，在專利文獻(xiàn)I中所記載的發(fā)明中，漏電流的削減不能說(shuō)是充分的，生產(chǎn)效率并沒(méi)有充分提高。此外，在專利文獻(xiàn)I記載的發(fā)明中，電解停止時(shí)，不能充分抑制反向電流。此處，反向電流是指，在實(shí)施電解時(shí)，流動(dòng)方向與電流流動(dòng)方向相反的的電流，由于該反向電流，電極的催化劑的耐久性有可能降低。本實(shí)用新型是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供ー種電解槽，該電解槽能夠在削減電解時(shí)的漏電流，進(jìn)行有效的電解的同時(shí)，也能夠削減電解停止時(shí)的反向電流。用于解決問(wèn)題的手段本發(fā)明人為了解決上述課題反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將用于從電解池回收液體的電解液回收管和電解池連接的軟管為特定的構(gòu)成的電解槽可以大幅度削減漏電流和反向電流，從而完成本實(shí)用新型。即，本實(shí)用新型如下所示。(I) ー種電解槽，其是串聯(lián)連接有兩個(gè)以上具有陽(yáng)極室和陰極室的電解池的電解槽，所述陽(yáng)極室具有陽(yáng)極，所述陰極室具有陰極，其特征在干，該電解槽具備將陽(yáng)極液供給至陽(yáng)極室的陽(yáng)極液入ロ、將陰極液供給至陰極室的陰極液入ロ、將陽(yáng)極液和在陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體從陽(yáng)極室排出的陽(yáng)極液出口、[0017]將陰極液和在陰極產(chǎn)生的氣體從陰極室排出的陰極液出口、將所述陽(yáng)極液供給至所述電解池各自的所述陽(yáng)極液入ロ的陽(yáng)極液供給管、將所述陰極液供給至所述電解池各自的所述陰極液入ロ的陰極液供給管、將所述陽(yáng)極液從所述電解池各自的所述陽(yáng)極液出口排出并回收的陽(yáng)極液回收管、將所述陰極液從所述電解池各自的所述陰極液出口排出并回收的陰極液回收管、連接所述陽(yáng)極液入口和所述陽(yáng)極液供給管的軟管(A)、連接所述陰極液入口和所述陰極液供給管的軟管(B)、連接所述陽(yáng)極液出口和所述陽(yáng)極液回收管的軟管(C)、和連接所述陰極液出口和所述陰極液回收管的軟管(D)，所述陽(yáng)極液入口和所述陰極液入口配置在所述電解池的下部，所述陽(yáng)極液出口和所述陰極液出ロ配置在所述電解池的上部，所述陽(yáng)極液供給管、所述陰極液供給管、所述陽(yáng)極液回收管和所述陰極液回收管是沿著所述兩個(gè)以上電解池串聯(lián)的方向而配置的，所述陽(yáng)極液供給管配置在比所述陽(yáng)極液入口更下方的位置，所述陰極液供給管配置在比所述陰極液入口更下方的位置，所述陽(yáng)極液回收管配置在比所述陽(yáng)極液出ロ更下方的位置，所述陰極液回收管配置在比所述陰極液出ロ更下方的位置，相對(duì)于連接所述陰極液出口的噴嘴的中心和上述陰極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，所述軟管⑶的全長(zhǎng)為11倍 I. 5倍，所述軟管(D)以所述陰極液出口的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分，接著具有彎曲部分，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分，然后與上述陰極液回收管的噴嘴連接。(2)如⑴所述的電解槽，其特征在干，相對(duì)于連接所述陽(yáng)極液出口的噴嘴的中心和所述陽(yáng)極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，所述軟管(C)的全長(zhǎng)為11倍 I. 5倍，所述軟管(C)以所述陽(yáng)極液出口的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分，接著具有彎曲部分，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分，然后與上述陽(yáng)極液回收管的噴嘴連接。(3)如⑴或⑵所述的電解槽，其特征在于，所述軟管(C)和所述軟管⑶為撓
性軟管。(4)如⑵或(3)所述的電解槽，其特征在于，所述軟管⑶和所述軟管(C)的彎曲部分彎曲成曲線狀。(5)如⑴ (4)任一項(xiàng)所述的電解槽，其特征在于，所述陰極液回收管的噴嘴位于所述電解池的外側(cè)，并且相對(duì)于與地面垂直的方向具有20° 60°的角度。(6)如⑴ (5)任一項(xiàng)所述的電解槽，其特征在于，所述陽(yáng)極液回收管的噴嘴位于所述電解池的外側(cè)，并且相對(duì)于與地面垂直的方向具有20° 60°的角度。(7) ー種軟管，其具有第一直線部分、彎曲部分和第二直線部分，該軟管的特征在于，所述第一直線部分為軟管全長(zhǎng)60% 80%的長(zhǎng)度，所述第二直線部為軟管全長(zhǎng)10% 15%的長(zhǎng)度，所述彎曲部分彎曲成曲線狀，內(nèi)徑為16mm 65mm。[0043]實(shí)用新型效果根據(jù)本實(shí)用新型，可以提供ー種電解槽，該電解槽能夠削減電解時(shí)的漏電流，進(jìn)行有效的電解，同時(shí)還能夠削減電解停止時(shí)的反向電流。

圖I為說(shuō)明本實(shí)施方式的電解槽的構(gòu)成的示意性剖面圖。圖2為說(shuō)明軟管的構(gòu)成的示意圖。圖3為說(shuō)明其他的實(shí)施方式的電解槽的構(gòu)成的示意性剖面圖。圖4為實(shí)施例中所用的電解槽的一部分的剖面圖。圖5為實(shí)施例中所用的電解槽的一部分的剖面圖。圖6為實(shí)施例中所用的電解槽的一部分的剖面圖。符號(hào)說(shuō)明100...電解槽、I...電解池、2...陽(yáng)極液供給管、3...陰極液供給管、4...陽(yáng)極液回收管、5...陰極液回收管、6...軟管(A)、7...軟管(B)、8...軟管(C)、9...軟管(D)、10...陽(yáng)極液入口、11...陽(yáng)極液回收管噴嘴、13...陽(yáng)極液出口、14...陰極液入ロ、15...陰極液回收管噴嘴、16...陰極液出口、17...陰極液供給管噴嘴、18...陽(yáng)極液供給管噴嘴、20...撓性軟管、21...第一直線部分、22...彎曲部分、23...第二直線部分、31...電解池、32...電解液供給管、33...電解液回收管、34...電解液供給管噴嘴、35...電解液入口、36...電解液出口、37...軟管、38...電解液回收管噴嘴。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，附圖的說(shuō)明中，對(duì)同一要素加注相同符號(hào)，省略重復(fù)說(shuō)明。以下，根據(jù)需要參照附圖，對(duì)用于實(shí)施本實(shí)用新型的方式(以下簡(jiǎn)稱為“本實(shí)施方式”。)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I為說(shuō)明本實(shí)施方式的電解槽100的構(gòu)成的示意性剖面圖。本實(shí)施方式的電解槽100是串聯(lián)連接有電解池I的電解槽，其在將電解池和從電解池回收電解液的管連接的軟管的方面具有特征?！搽娊獠鄹乓吃诒緦?shí)施方式中，電解槽為兩個(gè)以上電解池I串聯(lián)排列的電解槽，是指復(fù)極式離子交換膜法電解槽。在圖I中僅拿出兩個(gè)以上電解池I中的I個(gè)來(lái)進(jìn)行記載。在復(fù)極式離子交換膜法電解槽中，使離子交換膜夾在電解池I的陽(yáng)極室和相鄰的電解池的陰極室之間，形成単元電解槽，對(duì)各単元電解槽直接供電，由此進(jìn)行電解。需要說(shuō)明的是，在圖I中，省略陽(yáng)極室和陰極室的區(qū)分。〔電解池〕對(duì)于構(gòu)成電解槽100的電解池I而言，安裝了陰極的陰極室框和安裝了陽(yáng)極的陽(yáng)極室框隔著隔板(背面板未圖示)背靠背配置。并且，陽(yáng)極室框和陰極室框電連接。此外，電解池I具有將電解液供給至陽(yáng)極室或陰極室的開(kāi)ロ部、和將電解液從陽(yáng)極室或陰極室排出的開(kāi)ロ部。具體地說(shuō)，在電解池I中，具有將陽(yáng)極液供給至陽(yáng)極室的陽(yáng)極液入口 10、將陰極液供給至陰極室的陰極液入口 14、將陽(yáng)極液和在陽(yáng)極上產(chǎn)生的氣體從陽(yáng)極室排出的陽(yáng)極液出口 13以及將陰極液和在陰極上產(chǎn)生的氣體從陰極室排出的陰極液出口 16作為該開(kāi)ロ部。在本實(shí)施方式的電解池I中，陽(yáng)極液入口 10和陰極液入口 14位于電解池的下部，陽(yáng)極液出ロ 13和陰極液出ロ 16位于電解池的上部。在本實(shí)施方式的電解池I中，陽(yáng)極液入口 10和陰極液入口 14位于電解池的下部，陽(yáng)極液出ロ 13和陰極液出ロ 16位于電解池I的上部。此處，電解池I的上部是指比從高度方向觀察電解池I時(shí)的中 點(diǎn)靠上方的部分，下部是指比中點(diǎn)靠下方的部分。優(yōu)選的是，陽(yáng)極液入口 10和陰極液入口 14位于電解池的下端，陽(yáng)極液出口 13和陰極液出口 16位于電解池的上端?！搽娊庖汗┙o管和電解液回收管〕本實(shí)施方式的電解槽100具有用于將電解液分別供給至兩個(gè)以上串聯(lián)排列的電解池I的電解液供給管、和用于將電解液從各電解池分別排出并回收的電解液回收管。具體地說(shuō)，電解槽100具有將陽(yáng)極液供給至各電解池的陽(yáng)極液入口 10的陽(yáng)極液供給管2、將陰極液供給至各電解池的陰極液入口 14的陰極液供給管3、將陽(yáng)極液從各電解池的陽(yáng)極液出ロ 13排出并回收的陽(yáng)極液回收管4以及將陰極液從各電解池的陰極液出口 16排出并回收的陰極液回收管5。需要說(shuō)明的是，在圖I中，陽(yáng)極液供給管2、陽(yáng)極液回收管4位于電解池I的右端，陰極液供給管3、陰極液回收管5位于電解池I的左端，但也可以為將陽(yáng)極液回收管4和陽(yáng)極液出ロ 13與陰極液回收管5和陰極液出ロ 16調(diào)換的配置。此外，在本實(shí)施方式的電解槽100中，沿著各電解池連接的方向(略并行)配置有陽(yáng)極液供給管2、陰極液供給管3、陽(yáng)極液回收管4和陰極液回收管5。并且，陽(yáng)極液供給管2位于比陽(yáng)極液入口 10更下方的位置，陰極液供給管3位于比陰極液入口 14更下方的位置。此外，陽(yáng)極液回收管4位于比陽(yáng)極液出口 13更下方的位置，陰極液回收管5位于比陰極液出口 16更下方的位置。優(yōu)選的是，陽(yáng)極液回收管4和陰極液回收管5位于比陽(yáng)極液供給管2和陰極液供給管3更上方的位置。S卩，在電解中，陽(yáng)極液從陽(yáng)極液供給管2經(jīng)由位于各電解池的下部的陽(yáng)極液入口10供給至陽(yáng)極室，并經(jīng)由位于各電解池的上部的陽(yáng)極液出口 13，從陽(yáng)極室回收至陽(yáng)極液回收管4。另ー方面，陰極液從陰極液供給管3經(jīng)由位于各電解池的下部的陰極液入口 14供給至陰極室，并經(jīng)由位于各電解池的上部的陰極液出口 16，從陰極室回收至陰極液回收管
5。因此，電解液由電解池的下方供給，由上方回收。需要說(shuō)明的是，通過(guò)電解生成的高濃度的堿金屬氫氧化物、氫、氯等由作為電解液回收管的陽(yáng)極液回收管和陰極液回收管回收。S卩，在圖I所示的電解槽100中，由電解池I的下方供給電解液，由電解池I的上方回收所排出的液體、所產(chǎn)生的氣體。在本實(shí)施方式的電解槽100中，通過(guò)制成將電解池內(nèi)所產(chǎn)生的氣體由電解池上部排出的結(jié)構(gòu)，可以自然地回收電解液，因此電解液回收管設(shè)置在比電解液出ロ更下方的位置。此外，從作業(yè)性的觀點(diǎn)考慮，電解液回收管優(yōu)選設(shè)置在比電解液供給管更上方的位置。〔軟管〕在本實(shí)施方式的電解槽100中，利用軟管來(lái)連接各電解池和向各電解池供給電解液的電解液供給管。同樣地，利用軟管來(lái)連接各電解池和由各電解池回收電解液的電解液回收管。具體地說(shuō)，各電解池的陽(yáng)極液入口 10的噴嘴和陽(yáng)極液供給管2的噴嘴18由軟管
(A)6連接，各電解池的陰極液入口 14的噴嘴和陰極液供給管3的噴嘴17由軟管(B)7連接，各電解池的陽(yáng)極液出ロ 13的噴嘴和陽(yáng)極液回收管4的噴嘴11由軟管(C) 8連接，各電解池的陰極液出ロ 16的噴嘴和陰極液回收管5的噴嘴由軟管(D)9連接?！曹浌艿牟馁|(zhì)〕作為上述的軟管(A) (D)(軟管6 9)的材質(zhì)，由于在軟管內(nèi)流動(dòng)氯和堿性溶液，因而從耐腐蝕性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為氟樹脂。作為氟樹脂，可以舉出例如四氟こ烯(PTFE)、四氟こ烯·全氟烷基こ烯基醚共聚物(PFA)、四氟こ烯·六氟丙烯共聚物(FEP)、偏ニ氟こ烯(PVDF)。其中，從耐腐蝕性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為PFA或PTFE。此外，軟管內(nèi)側(cè)的表面以平滑且液體流動(dòng)不受干擾為宜。此外，軟管的壁厚優(yōu)選為在O. 4MPa以上的壓カ下不會(huì)破裂的壁厚。若為在O. 4MPa以上不會(huì)破裂的壁厚，則即使向電解池I內(nèi)施加壓力，也不會(huì)出現(xiàn)破裂而使內(nèi)容物漏出的情況(抗破裂壓カ)，從而提高安全性。更優(yōu)選為在O. 6MPa以上的壓カ下不會(huì)破裂的壁厚。具體地說(shuō)，軟管的壁厚更優(yōu)選為O. 5mm 3mm。若壁厚為O. 5mm以上，則抗破裂壓力充分，安全性進(jìn)ー步提高。若壁厚為3_以下，則軟管的彎曲部分等具有充分的自由度。進(jìn)ー步優(yōu)選為Imm 2mm的壁厚。此外，作為軟管的徑，內(nèi)徑優(yōu)選為16mm 65mm。由于電解槽的寬度的限制，若軟管內(nèi)徑超過(guò)65_，則鄰接的電解槽的軟管彼此相接觸而不能進(jìn)行安裝。另外，若小于16_，則軟管內(nèi)的氣體流路因液體而被堵塞，從而在電解槽內(nèi)產(chǎn)生振動(dòng)。〔撓性軟管〕在本實(shí)施方式中，軟管(C)8和軟管(D)9優(yōu)選為撓性軟管。撓性軟管是指能夠ー定程度靈活地應(yīng)付位移的軟管。在電解槽中，在電解池I和電解液回收管(陽(yáng)極液回收管4和陰極液回收管5)的噴嘴之間，位置關(guān)系會(huì)產(chǎn)生公差(偏差)。若軟管(C)S和軟管(D)9為撓性軟管，則具有一定程度的自由度，可以進(jìn)一歩吸收該公差，因此為優(yōu)選。由此可以更加確實(shí)地進(jìn)行電解池I和軟管之間的連接。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中的公差是指設(shè)置時(shí)與設(shè)計(jì)尺寸的偏差。電解液回收管(陽(yáng)極液回收管4和陰極液回收管5)存在設(shè)置位置的公差，此外軟管也有公差。若為撓性軟管，則可以更加確實(shí)地吸收這些偏差，因此為優(yōu)選。作為軟管，可以舉出螺紋形狀或波紋形狀的撓性軟管等。螺紋形狀是指，在軟管的彎曲部分帶有的凹凸呈螺旋狀，在該部分軟管的自由度得到保持。波紋形狀是指，在軟管的彎曲部分帶有的凹凸呈蛇腹?fàn)?，容易彎曲且具有伸縮性。圖2為本實(shí)施方式中的撓性軟管的示意圖。撓性軟管20以電解液出口噴嘴為基點(diǎn)，具有第一直線部21、螺紋形狀等的彎曲部分22、第二直線部23，并與電解液回收管的噴嘴連接。在本實(shí)施方式的電解槽100中，通過(guò)增大軟管(C)8或(D)9內(nèi)的液體電阻，可以大幅度削減電解運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的漏電流。由此，可以削減不參與電解的電流，提高堿金屬氫氧化物的生產(chǎn)效率。此外，也可以減少電解停止時(shí)的反向電流。通過(guò)減少反向電流，可以降低電極催化劑的消耗，其結(jié)果，具有可延長(zhǎng)電極壽命的效果。下面，對(duì)于本實(shí)施方式中的軟管(C)S和軟管(D)9的構(gòu)成進(jìn)行進(jìn)ー步具體的說(shuō)明?！曹浌艿娜L(zhǎng)較長(zhǎng)〕在本實(shí)施方式的電解槽100中，相對(duì)于連接陰極液出ロ 16的噴嘴的中心和陰極液回收管5的噴嘴15的中心的兩點(diǎn)間的直線，軟管(D)9的全長(zhǎng)為I. I倍 I. 5倍。由此，陰極液的液體電阻增加，可以大幅度削減漏電流。以下，對(duì)其理由進(jìn)行說(shuō)明。在電解槽100中，將兩個(gè)以上電解池I串聯(lián)排列并進(jìn)行連接。并且，電解時(shí)的電解槽100整體的電壓為將各電解池I的電壓相加在一起的電壓。此外，供給和回收至電解池的電解液為電解質(zhì)溶液，因此各電解池和電解液供給管或電解液回收管藉由電解液為電連接的狀態(tài)。此外，從安全性的觀點(diǎn)考慮，金屬制的電解液供給管和電解液回收管需接地。因此，在電解池與電解液供給管或電解液回收管之間產(chǎn)生電壓差。因此，所提供的 電流的一部分藉由軟管中的電解液向電解液供給管或電解液回收管流動(dòng)。由此，產(chǎn)生作為未用于電解的電流的漏電流，降低離子交換膜法食鹽電解的電解效率。特別是，作為通過(guò)軟管的漏電流，向陰極液回收管5的漏電流居多。因此，在本實(shí)施方式中，對(duì)于軟管(D)9，并非以直線來(lái)連接陰極液出口 16的噴嘴的中心和陰極液回收管5的噴嘴15的中心的兩點(diǎn)間，而是將其調(diào)節(jié)成相對(duì)于連接陰極液出ロ 16的噴嘴的中心和陰極液回收管5的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線為I. I倍 I. 5倍的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行連接的，由此能夠大幅度削減漏電流。若為I. I倍以上，則以陰極液出口 16的噴嘴為基點(diǎn)，軟管直線延伸的區(qū)域(第一直線部)的長(zhǎng)度充分，可以增加軟管內(nèi)的液體電阻。另外，若為I. 5倍以下，則在保持相對(duì)于全長(zhǎng)的第一直線部的比例的狀態(tài)下，也可以進(jìn)行軟管的連接。更優(yōu)選為I. 2 I. 4倍?！曹浌艿闹本€部分較長(zhǎng)〕此外，在本實(shí)施方式的電解槽100中，軟管(D) 9以陰極液出ロ 16的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分9A，接著具有彎曲部分9B，在接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分9C，然后與陰極液回收管5的噴嘴15連接。由此，可以將陰極液、高濃度的堿金屬氫氧化物和氫氣順利地排出到電解池外，并且可以穩(wěn)定地削減漏電流。此處，直線只要大致成直線即可，可根據(jù)軟管的形狀和重量、或者電解液的重量進(jìn)行彎曲。此外，彎曲部分的長(zhǎng)度為第一直線部分和第二直線部分以外的部分的長(zhǎng)度。除電解液以外，作為氣體的氫氣由陰極液出口 16排出，因此僅是拉長(zhǎng)軟管，并不能順利地進(jìn)行氫氣的排出。在本實(shí)施方式中，軟管(D)9具有第一直線部分9A和第二直線部分9B相加的長(zhǎng)度相對(duì)于軟管全長(zhǎng)70% 95%的直線部分，因此軟管內(nèi)的氣液的流動(dòng)穩(wěn)定，可以順利地進(jìn)行排出。進(jìn)而，由于液體電阻也増加，因而漏電流得以削減。為了增加軟管內(nèi)的液體電阻，優(yōu)選彎曲部分的范圍盡量小。以往認(rèn)為，軟管內(nèi)的液體電阻由電解液的電阻率、軟管長(zhǎng)度來(lái)決定。但是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在撓性軟管的彎曲部中的螺紋形狀和軟管急劇彎曲的部分，液體截面積出乎預(yù)料地増大，軟管內(nèi)的液體電阻極端地減少。在如螺紋部分那樣有凹凸的地方，電解液碰撞到螺紋部分的凹凸，從而電解液的截面積變大，結(jié)果，軟管內(nèi)的液體電阻減小，漏電流增加。此外，在軟管急劇彎曲的部分，同樣地在彎曲部液體受到干擾，電解液的截面積變大，軟管內(nèi)的液體電阻減小，漏電流增加。因此，通過(guò)盡可能加長(zhǎng)軟管的直線部分，可以增大撓性軟管的液體電阻，能夠大幅度削減漏電流。〔軟管的第一直線部分較長(zhǎng)〕此外，本實(shí)施方式的電解槽100中的軟管(D)9以陰極液出ロ 16的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分9A，接著具有彎曲部分9B，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分9C，然后與陰極液回收管5的噴嘴15連接。若第一直線部分9A為60%以上，則能夠増大液體電阻，削減漏電流。若為80%以下，則彎曲部分的長(zhǎng)度充分，容易進(jìn)行連接。第一直線部分9A的長(zhǎng)度更優(yōu)選為65% 80%。對(duì)于軟管(D) 9，若在距電解池I的電解液出口非常近的地方，形成急劇的彎曲或螺紋形狀，則在排出后液體截面積立即變大，在以后的直線部中難以減小液體截面積，因此軟管內(nèi)的液體電阻會(huì)顯著減少。此外，不能順利地進(jìn)行氣體和電解液的排出。因此，増大相對(duì)于軟管全長(zhǎng)的第一直線部分9A的比例，相對(duì)減小第2直線部分9C和彎曲部分9B的比例是很重要的。·[0095]〔軟管的彎曲〕另外，優(yōu)選的是，軟管(D)9以陰極液出口 16的噴嘴為基點(diǎn)經(jīng)由第一直線部分9A，在相對(duì)于全長(zhǎng)為60% 80%的部分具有彎曲部分9B，接著具有第二直線部分9C，然后與陰極液回收管5的噴嘴15連接。在相對(duì)于全長(zhǎng)，彎曲部分9B的位置為小于60%的位置的情況下，第一直線部分9A變短，無(wú)法增加軟管內(nèi)的液體電阻。另外，在相對(duì)于全長(zhǎng)，彎曲部分9B的位置大于80%的情況下，彎曲部分的長(zhǎng)度不充分，無(wú)法進(jìn)行連接。需要說(shuō)明的是，第二直線部9C對(duì)增加軟管內(nèi)的液體電阻的效果小，因此在保持自由度的范圍內(nèi)盡可能短為宜?！曹浌?C)〕優(yōu)選軟管(C)具有與軟管⑶同樣的特征。即，優(yōu)選的是，在本實(shí)施方式的電解槽100中，相對(duì)于連接陽(yáng)極液出ロ 8的噴嘴的中心和陽(yáng)極液回收管4的噴嘴11的中心的兩點(diǎn)間的直線，軟管(C) 8的全長(zhǎng)為I. I倍 I. 5倍，軟管(C)8以陽(yáng)極液出口 13的噴嘴為基點(diǎn)，具有第一直線部分8A，在相對(duì)于全長(zhǎng)為65% 90%的部分具有彎曲部分8B，接著具有第二直線部分8C，然后與陽(yáng)極液回收管4的噴嘴11連接，第一直線部分8A相對(duì)于全長(zhǎng)為60% 80%，第二直線部分SC相對(duì)于全長(zhǎng)為10% 15%。軟管(C)S具有上述的構(gòu)成，從而可以進(jìn)ー步削減漏電流。更優(yōu)選的是，相對(duì)于連接陽(yáng)極液出口 13的噴嘴的中心和陽(yáng)極液回收管4的噴嘴11的中心的兩點(diǎn)間的直線，軟管(C) 8的全長(zhǎng)為I. 2倍 I. 4倍。〔軟管彎曲程度〕優(yōu)選的是，軟管(D)9和軟管(C)S中的彎曲部分并不是急劇彎曲的部分。若在彎曲部分急劇地彎曲，則液體會(huì)受到干擾，或者液體截面積變大而液體電阻急劇降低。因此，彎曲部分優(yōu)選彎曲成曲線狀。在本實(shí)施方式中，軟管(D)9和(C)S為撓性軟管，軟管(D)9和(C)8的螺紋形狀的部分或波紋形狀的一部分相當(dāng)于彎曲部分。該螺紋形狀的部分或波紋形狀的部分彎曲成曲線狀，而并非進(jìn)行急劇彎曲，由此可以抑制液體受到干擾、或者液體截面積增大而使液體電阻急劇降低。更優(yōu)選的是，以將第一直線部分和第二直線部分延長(zhǎng)而相交時(shí)的角度為60° 120°的方式彎曲成曲線狀?！曹浌?A)和軟管(B)〕在電解槽100中，連接陰極液入口 14的噴嘴和陰極液供給管3的噴嘴17的軟管(B)7的全長(zhǎng)長(zhǎng)于以直線連接的長(zhǎng)度。同樣，連接陽(yáng)極液入口 10的噴嘴和陽(yáng)極液供給管2的噴嘴18的軟管(A)6的全長(zhǎng)也長(zhǎng)于以直線連接的長(zhǎng)度。由此，也可以削減來(lái)自于供給側(cè)的漏電流。此外，對(duì)于軟管㈧和軟管⑶而言，軟管的全長(zhǎng)越長(zhǎng)，越能削減漏電流，因此優(yōu)選。另ー方面，從成本、基于軟管的壓カ損失増加的觀點(diǎn)考慮，通常優(yōu)選為IOOOmm 3600mm。此外，若在軟管與電解槽下部的地面接觸的狀態(tài)下長(zhǎng)期使用，則由于軟管的振動(dòng)，軟管受到摩擦，從而軟管本身被磨耗，因而優(yōu)選不便其與地面接觸。因此，優(yōu)選將軟管以環(huán)狀卷繞幾圈并固定后，以軟管和底板不接觸的方式進(jìn)行連接。作為 其他的方法，有如下方法面向軟管連接方向使軟管為螺旋形狀，從而進(jìn)行連接。〔軟管和噴嘴的連接〕優(yōu)選的是，各軟管和各噴嘴由緊固件連接。由此，可以進(jìn)一歩防止液體或氣體的泄漏，進(jìn)而使軟管的交換也變得容易。具體地說(shuō)，更優(yōu)選如下構(gòu)成在軟管的兩端分別形成凸緣部，在該凸緣部具有螺母作為緊固件，在各噴嘴的外側(cè)形成有切削螺紋，螺母和噴嘴緊固在一起，將軟管安裝于噴嘴上。此外，優(yōu)選在噴嘴和軟管的凸緣部之間，設(shè)置圓形的墊圈。由此，可以進(jìn)一歩防止液體或氣體的泄漏?！财渌膶?shí)施方式〕圖3為在本實(shí)施方式的電解槽中配置了電解池的剖面圖，其為其他的實(shí)施方式。圖3是為了加長(zhǎng)軟管(C)S或(D)9的第一直線部分而使電解液回收管的噴嘴(15或11)的位置偏移的方法。具體地說(shuō)，通過(guò)將電解液回收管的噴嘴位置的角度從電解池向外側(cè)偏移，可以加長(zhǎng)第一直線部分。這種情況下，通過(guò)在電解液回收管的噴嘴的近前形成彎曲部分，可以最低限地抑制在彎曲部分液體電阻減少的情況。另外，優(yōu)選的是，相對(duì)于與地面垂直的方向，陽(yáng)極液回收管4和陰極液回收管5的噴嘴從電解池I向外側(cè)方向形成為20° 60。更優(yōu)選為40° 50°。通常，在電解液回收管的噴嘴的位置低于電解液回收管內(nèi)的液面時(shí)，則噴嘴部分因液體而被堵塞，由此氣體的排出被妨礙，此時(shí)產(chǎn)生電解槽內(nèi)的振動(dòng)，因此以相對(duì)于與地面垂直的方向0°附近的方向?qū)娮煸O(shè)置于電解液回收管內(nèi)。但是，在本實(shí)施方式中，以削減漏電流為目的，為了使軟管形成特定的形狀，在上述的現(xiàn)有的電解槽中，電解液回收管的位置本身不進(jìn)行變更，而是旋轉(zhuǎn)電解液回收管，使得電解液回收管的噴嘴相對(duì)于與地面垂直的方向從電解池I向外側(cè)方向成20° 60°，由此可以設(shè)置特定形狀的軟管。因此本實(shí)施方式具有這樣的優(yōu)點(diǎn)在對(duì)設(shè)備的位置等不進(jìn)行大幅度變更的情況下，只要僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)電解液回收管來(lái)變更噴嘴的方向，并且安裝特定形狀的軟管，就可以削減現(xiàn)有的電解槽中的漏電流。其中，軟管(C)8和(D)9也排出在電解池中產(chǎn)生的氣體，因此需要將電解液回收管的噴嘴的位置安裝在比電解液回收管的中心更上方的位置。在安裝于比電解液回收管的中心更下方位置的情況下，氣體的流動(dòng)受到妨礙，產(chǎn)生振動(dòng)，長(zhǎng)期會(huì)產(chǎn)生離子交換膜的損傷。對(duì)于上述的方法而言，在設(shè)置好的電解槽中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電解液回收管，可以使電解液回收管的噴嘴的位置位于電解池的外側(cè)，而并不需要較大的設(shè)備變更。此外，本實(shí)施方式的電解槽也可適用于具有ODC(Oxygen depletion cathode、氧去極化陰極)的電解槽。在該電解槽中，利用在陰極側(cè)進(jìn)行氧還原反應(yīng)的堿金屬鹽電解，可以在陰極側(cè)制造堿金屬氫氧化物。實(shí)施例下面，基于實(shí)施例和比較例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更具體的說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不受以下的實(shí)施例任何限制?！搽娪|槽和電觸池〕使用圖4所示的電解槽進(jìn)行液體電阻的測(cè)定。圖4的電解槽30具有電解池31、電 解液供給管32、電解液回收管33，電解池31具有電解液入口 35、電解液出ロ 36。利用軟管37將電解液供給管的噴嘴34和電解液入口 35連接起來(lái)。此外，電解液回收管的噴嘴38和電解液出ロ 36根據(jù)各實(shí)施例的條件由軟管連接。需要說(shuō)明的是，電解液回收管33能夠以中心為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)移動(dòng)噴嘴38的位置。在圖4所示的電解槽中，電解液回收管的噴嘴38和電解液出ロ 36的噴嘴的直線距離為857mm,水平距離為425mm,垂直距離為744mm?！惨后w電阻的測(cè)定方法〕在圖4所示的電解槽中，使46°C的5. 2N的飽和鹽水從電解液供給管32以300L/hr進(jìn)行循環(huán)。在電解池31的電解液出ロ的噴嘴36和電解液回收管33的噴嘴38設(shè)置鉬金制的網(wǎng)狀電極，使電流在該電極間流動(dòng)。在軟管內(nèi)的液體電阻的測(cè)定中，需要排除不經(jīng)由軟管內(nèi)的電解液而從軟管的外部環(huán)繞流動(dòng)的電流的影響。因此，利用閥門來(lái)截?cái)嘌h(huán)液的供給側(cè)和回收側(cè)的電解液路徑，由此在電絕緣的狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)定。在測(cè)定中，在使電解液流動(dòng)的狀態(tài)下，使30mA的電流在鉬金制的網(wǎng)狀電極間流動(dòng)，測(cè)定電極間的電壓，根據(jù)歐姆定律來(lái)求出軟管內(nèi)的液體電阻值?！矊?shí)施例I〕按照使連接電解液出口的噴嘴36的中心和電解液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線為910mm(水平距離503mm、垂直距離758mm)的方式，將電解液出口的噴嘴和電解液回收管的噴嘴設(shè)置于電解池。在實(shí)施例I中，在圖4所示的電解槽中，旋轉(zhuǎn)電極液回收管，使得電解液回收管的噴嘴位于電解池的外側(cè)并與地面垂直的方向成45° (參照?qǐng)D5)。此外，安裝了全長(zhǎng)1115mm(第一直線部735mm、第二直線部136mm)的撓性軟管作為連接電解液出口的噴嘴和電解液回收管的噴嘴的軟管。相對(duì)于連接出口噴嘴的中心和陰極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，實(shí)施例I的出口撓性軟管的全長(zhǎng)為I. 3倍。此外，第一直線部分相對(duì)于全長(zhǎng)為66%，第二直線部分相對(duì)于全長(zhǎng)為12%。在上述的實(shí)施例I的電解槽中，對(duì)電極間的電壓進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果為25. 8V，求出軟管內(nèi)的液體電阻值，結(jié)果為860 Ω。〔比較例I〕按照使連接電解池出口噴嘴的中心和液體回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線為857mm(水平距離425mm、垂直距離744mm)的方式，將電解液出口的噴嘴和電解液回收管的噴嘴設(shè)置于電解池。在比較例I中，在圖4所示的電解槽中，旋轉(zhuǎn)電極液回收管，使得電解液回收管的噴嘴位于電解池的外側(cè)并與地面垂直的方向成13° (參照?qǐng)D6)。使用全長(zhǎng)875mm、第一直線部465mm、第二直線部130mm、彎曲部分為螺紋的軟管作為出口的撓性軟管，除此以外，使用與實(shí)施例同樣的裝置來(lái)進(jìn)行測(cè)定。相對(duì)于連接出口噴嘴的中心和陰極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，比較例I的出ロ?yè)闲攒浌艿娜L(zhǎng)為I. 02倍。此外，第一直線部分相對(duì)于全長(zhǎng)為53%，第二直線部分相對(duì)于全長(zhǎng)為15%。在上述的比較例I的電解槽中，對(duì)電極間的電壓進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果為18. OV0使用該值根據(jù)歐姆定律求出軟管內(nèi)的液體電阻值，結(jié)果為600Ω。第一直線部較短，在螺紋部液體受到干擾，液體截面積増加，因此液體電阻值較小。對(duì)上述的實(shí)施例I和比較例I的結(jié)果進(jìn)行比較，可知通過(guò)使用本實(shí)用新型的出ロ?yè)闲攒浌?，軟管?nèi)的液體電阻值増加至I. 43倍。該值相當(dāng)于削減出ロ?yè)闲攒浌苤械穆╇娏骷s 30%。需要說(shuō)明的是，在實(shí)施例中，對(duì)使用46°C的5. 2N的飽和鹽水作為電解液時(shí)的軟管 內(nèi)的液體電阻進(jìn)行了測(cè)定，但在換算為陰極側(cè)的液體電阻時(shí)，可以利用陰極液的電阻率來(lái)求出?！矊?shí)施例2〕為了調(diào)查電解時(shí)所產(chǎn)生的氣體的影響，使液體與10. SmVhr的空氣一起流動(dòng)并進(jìn)行測(cè)定，除此以外，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行測(cè)定。對(duì)電極間的電壓進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果為25. 8V，求出軟管內(nèi)的液體電阻值，結(jié)果為860 Ω?！脖容^例2〕為了調(diào)查電解時(shí)所產(chǎn)生的氣體的影響，使液體與10. SmVhr的空氣一起流動(dòng)并進(jìn)行測(cè)定，除此以外，與比較例I同樣地進(jìn)行測(cè)定。對(duì)電極間的電壓進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果為18. IV，求出軟管內(nèi)的液體電阻值，結(jié)果為603 Ω。
權(quán)利要求1.ー種電解槽，其是串聯(lián)連接有兩個(gè)以上具有陽(yáng)極室和陰極室的電解池的電解槽，所述陽(yáng)極室具有陽(yáng)極，所述陰極室具有陰極，其特征在干， 該電解槽具備 將陽(yáng)極液供給至陽(yáng)極室的陽(yáng)極液入口、 將陰極液供給至陰極室的陰極液入口、 將陽(yáng)極液和在陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體從陽(yáng)極室排出的陽(yáng)極液出口、 將陰極液和在陰極產(chǎn)生的氣體從陰極室排出的陰極液出口、 將所述陽(yáng)極液供給至所述電解池各自的所述陽(yáng)極液入ロ的陽(yáng)極液供給管、 將所述陰極液供給至所述電解池各自的所述陰極液入ロ的陰極液供給管、 將所述陽(yáng)極液從所述電解池各自的所述陽(yáng)極液出口排出并回收的陽(yáng)極液回收管、 將所述陰極液從所述電解池各自的所述陰極液出口排出并回收的陰極液回收管、 連接所述陽(yáng)極液入口和所述陽(yáng)極液供給管的軟管(A)、 連接所述陰極液入口和所述陰極液供給管的軟管(B)、 連接所述陽(yáng)極液出口和所述陽(yáng)極液回收管的軟管(C)、和 連接所述陰極液出口和所述陰極液回收管的軟管(D)， 所述陽(yáng)極液入口和所述陰極液入口配置在所述電解池的下部， 所述陽(yáng)極液出口和所述陰極液出ロ配置在所述電解池的上部， 所述陽(yáng)極液供給管、所述陰極液供給管、所述陽(yáng)極液回收管和所述陰極液回收管是沿著所述兩個(gè)以上電解池串聯(lián)連接的方向而配置的， 所述陽(yáng)極液供給管配置在比所述陽(yáng)極液入口更下方的位置， 所述陰極液供給管配置在比所述陰極液入口更下方的位置， 所述陽(yáng)極液回收管配置在比所述陽(yáng)極液出口更下方的位置， 所述陰極液回收管配置在比所述陰極液出口更下方的位置， 相對(duì)于連接所述陰極液出口的噴嘴的中心和上述陰極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，所述軟管(D)的全長(zhǎng)為11倍 I. 5倍， 所述軟管(D)以所述陰極液出口的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分，接著具有彎曲部分，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分，然后與上述陰極液回收管的噴嘴連接。
2.如權(quán)利要求I所述的電解槽，其特征在干， 相對(duì)于連接所述陽(yáng)極液出口的噴嘴的中心和所述陽(yáng)極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，所述軟管(C)的全長(zhǎng)為11倍 I. 5倍， 所述軟管(C)以所述陽(yáng)極液出口的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60% 80%的第一直線部分，接著具有彎曲部分，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10% 15%的第二直線部分，然后與上述陽(yáng)極液回收管的噴嘴連接。
3.如權(quán)利要求I或2所述的電解槽，其特征在于，所述軟管(C)和所述軟管⑶為撓性軟管。
4.如權(quán)利要求I或2所述的電解槽，其特征在于，所述軟管⑶和所述軟管(C)的彎曲部分彎曲成曲線狀。
5.如權(quán)利要求I或2所述的電解槽，其特征在于，相對(duì)于與地面垂直的方向，所述陰極液回收管的噴嘴從所述電解池向外側(cè)方向形成為20° 60°。
6.如權(quán)利要求I或2所述的電解槽，其特征在于，相對(duì)于與地面垂直的方向，所述陽(yáng)極液回收管的噴嘴從所述電解池向外側(cè)方向形成為20° 60°。
7.ー種軟管，其具有第一直線部分、彎曲部分以及第二直線部分，該軟管的特征在干， 相對(duì)于軟管全長(zhǎng)，所述第一直線部分為60% 80%的長(zhǎng)度， 相對(duì)于軟管全長(zhǎng)，所述第二直線部分為10% 15%的長(zhǎng)度， 所述彎曲部分彎曲成曲線狀， 內(nèi)徑為16_ 65mm。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電解槽。該電解槽中，陽(yáng)極液入口和陽(yáng)極液供給管由軟管(A)連接，陰極液入口和陰極液供給管由軟管(B)連接，陽(yáng)極液出口和陽(yáng)極液回收管由軟管(C)連接，陰極液出口和陰極液回收管由軟管(D)連接，相對(duì)于連接陰極液出口的噴嘴的中心和陰極液回收管的噴嘴的中心的兩點(diǎn)間的直線，軟管(D)的全長(zhǎng)為1.1倍～1.5倍，軟管(D)以陰極液出口的噴嘴為基點(diǎn)，具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)60％～80％的第一直線部分，接著具有彎曲部分，再接著具有長(zhǎng)度為全長(zhǎng)10％～15％的第二直線部分，然后與陰極液回收管的噴嘴連接。
文檔編號(hào)C25B9/00GK202450163SQ20122002657
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者佐佐木岳昭, 和田一也, 松岡衛(wèi) 申請(qǐng)人:旭化成化學(xué)株式會(huì)社