压滤式电解装置制造方法及图纸

一种电解装置，包括竖立的电极（８，９）和堆叠的竖立的框架（１，２），紧立的框架（１，２）由柔韧的材料制成，自由配置在各电极周边，在两端部凸缘（３，４）之间彼此相互被压缩而产生弹性变性。本适用于电解氯化钠水溶液用的膜电解装置。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于一种压滤式电解装置。压滤式电解装置通常由堆叠的竖立框架组成，这些框架界定电解室，电解室中竖向地配置电极。相邻的框架之间可插入具有选择渗透性的膜或对电解质为可渗透的隔板，以分隔该电解室。这种公知的压滤式电解装置特有的特点是，它们通常是由不同材料制成的一堆叠构件单元组成。例如，比利时专利BE-A-858，100(泰孟夏姆洛克公司)斜述了一种刚性的堆叠金属框架和具有选择渗透性的膜组成的电解装置，在框架和电极之间插入密封件，电极装设在框架和膜所限定的室中。欧洲专利EP-A-80，287和EP-A-80，288(帝国化学工业公司PLC)介绍了一种由堆叠的金属板作为电极和具有选择可渗透性的膜组成的电解装置，板和膜之间插入由柔韧的材料制成的密封件。在这些公知的电解装置中，由不同材料制成的一数量构件单元是间隔配置的，这使它们难以制造，而且不利于它们的防漏性能。法国专利FR-A-1，593，242叙述了一种由堆叠橡胶电极托架构成的燃料电池，各电极托架由一个环形橡胶框架组成，其中装有若干电极和若干隔离件。在这个公知的燃料电池中，由于电极是以封装或夹在环形框架中而加以固定的，因而能防止环形框架的局部变形。装配电池时，为了防漏，需要将各环形框架压缩，这使环形框架和电极中产生很高的内应力，使环形框架易于断裂，电极易于变形。本专利技术通过提供一种新型设计的压滤式电解装置对这些缺点进行补救，该装置中不同堆叠构件单元的数目被减少了，更容易制造，并在不致在框架和电极中产生过量的应力的情况下改进了其密封性。因此本专利技术是关于这样一种压滤式电解装置，该电解装置包括界定含有竖立电极的电解室的堆叠竖立框架，根据本专利技术，各框架由柔韧材料制成，自由地配置在电极的周边，在两端凸缘之间彼此相互压缩时发生弹性变形。在本专利技术的电解装置中，框架由柔韧材料制成，压缩时发生弹性变形。一般说来，框架在竖向位置保持自身轮廓所应有的刚度可以不足，使它们在它们自身重量的作用下自然下垂。它们通常是由肖氏A硬度(按美国材料试验标准D2240-75的定义)在40和90单位之间，最好在50和80单位之间的弹性体材料制成。框架材料的选择还应根据它们足以承受电解装置在工作过程中通常占优势的化学和温度方面的条件的需要而决定的。当电解装置是供电解氯化钠水溶液生产氯气和氢氧化钠溶液时，框架材料适宜采用由乙烯和丙烯制成的弹性体共聚物。这类共聚物较好的实例有乙烯-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%之间的乙烯和丙烯的共聚物。乙烯-丙烯-二烯共聚物是含非共轭双键的乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物。框架的外形可以取任何能与电解室的实施配合好的外形，例如圆形、椭圆形、矩形或多面形。根据本专利技术，这些框架是配置在电极的周边，由于电极具有一定的刚度，因而形成对各框架起支撑作用的结构。因此电极与框架在外形和尺寸上应配合好，使得电极能与框架所界定的开口吻合，并使框架外形保持不变。例如，该电极可由完全平坦的或平坦多孔的或波纹形的金属板材、棒材或水平或竖立金属条构成。它们应具有足够的刚度，足以在竖向位置支撑框架而不变形。在本专利技术的电解装置中，框架跨在电极的整个周边上，并自由环抱电极周边。它们也可以自由座落在电极周边而无需整体附装在电极上。根据本专利技术，框架堆叠中的一个框架是否套在若干电极上，还是若干相邻的框架一起套在同一个电极上，这是无关重要的。但通常最好使一个独立框架与各电极相联系。根据本专利技术，堆叠框架是在两端部凸缘之间彼此相互压缩的，这样该两端部凸缘就作为框架堆叠的不变形的竖向支撑。通常，压缩量应调节到这样的程度，使框架达到足够的弹性变形以确保框架堆叠的防漏性能。压缩的最佳值与制造框架的材料有关，应按具体情况确定。压缩作用可借助适当的方法产生，例如借助于将各凸缘彼此相互连接起来的系杆产生。在本专利技术的电解装置中，端部凸缘可以是电解装置的封口板。在另一个实施例中，该端部凸缘可取能界定电解室或电解质循环室的外形。本专利技术的电解装置通常是安置在一个基座上，该基座可以是，举例来说，一个混凝土或砌筑的底座，或静止或可在滚道上运动的金属梁构架。本专利技术同样对双电极电解装置和单电极电解装置均适用。本专利技术的电解装置通常设有送入和移出参与电解过程的物质所用的输送线。如叙述在欧洲专利EP-A-80，287中这些输送线宜采用配置在堆叠框架中的并列的管形部分。在本专利技术电解装置的一个特殊实施例中，该电解装置有可将电极对准框架中心所用的器件。中心对准器件应设计成当框架彼此相互被压缩以形成电解装置的壁时，使得该中心对准器件对框架的自由变形所起的阻碍作用被限制至最小的程度。为达到此目的，根据本专利技术，该中心对准器件可以包含将电极局部地固定到框架所用的构件，这些构件配置在框架周边的间隙上，使得框架能在两顺次的固定构件之间毫无阻碍地、自由地变形。通常最好严格限制局部固定构件的数目，使其达到可确保电极对准到框架中心所需的最小数目。例如，框架为方形或矩形时，可以设四个局部固定构件，均匀分布在框架周边;它们以这样分布为宜使两固定构件沿框架的各竖向立柱分布。举例来说该固定构件可包括，固定到电极上并嵌入框架上相应沟槽中的凸榫。在另一个可供选择的实施例中，框架包括侧向凸榫，安置在固定到电极的相应支架上。为将电极对准框架中心，在框架周边上配备四对凸榫槽或凸榫支架为有利。本专利技术的这个实施例证实单极式电解装置的有利的应用。在该电解装置中，所有电极独立地接到以防漏方式穿过配备在框架上的圆柱体形开口的导电体上，以便接到配置在电解装置外部的母线上。根据本专利技术，该导电体是用作将电极局部地固定到框架上所用的构件，因此导电体是由实心金属棒材制成的，金属棒材的横截面最好是圆的或椭圆的。棒材穿过框架上相应圆柱体形开口的密封可以通过棒材在它们圆柱体形开口的弹性支持产生的和/或采用在棒材和开口的圆柱体形壁之间塞入涂胶的方法而实现的。密封可用固定到框架上的密封唇加强，如法国专利FR-A-1，593，242图4中所示的那种方式。在本专利技术电解装置另一个特殊实施例中，框架和电极的对应尺寸是这样调整，使得在电极至少一部分边缘和框架之间有一个相当大的间隙。框架和电极呈方形或矩形时为例，可采用高度和宽度分别小于相应框架矩形开口的高度和宽度的电极。本专利技术的这个实施例进一步减少了对框架在电解装置装配和工作过程中局部变形和位移的阻碍作用。为此，我们建议电极周边边缘与框架之间应具有足够的间隙，以便使框架可在电解装置装配和工作过程中横向膨胀而不受电极的阻碍，或在适当情况下，不致分别在框架和电极中产生超过临界阈值的内部抗拉应力和压缩应力，后者则受例如框架制造材料弹性极限和电极的抗弯强度的限制。实际上，框架和电极之间应设多大间隙为佳，与一系列参数有关，其中尤其包括框架和电极的外形和尺寸、框架的制造材料，特别是其弹性模量和框架在端部凸缘之间彼此相互被压缩时的压缩力。在各种个别情况下，该间隙应通过例行计算予以确定。在本专利技术电解装置的又一个实施例中，该凸缘是被安置在底座上，电极由框架支撑，框架则靠本身与凸缘之间产生的摩擦力支撑在底座上方。本专利技术的这个实施例容许堆叠框架，尤其是在各电解室压力或温度局部发生变化的影响下，产生局部变形和位移。本专利技术的这个实施例特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压滤式电解装置，它包括界定里面装有竖立的电极（８，９）的电解室（６，７）的堆叠竖立框架（１，２），该电解装置的特征在于，框架（１，２）由柔韧的材料制成，自由配置在电极（８，９）周边，在两端部凸缘（３，４）之间彼此相互被压缩而产生弹性变形。

【技术特征摘要】
FR 1986-7-9 86.101431.一种压滤式电解装置，它包括界定里面装有竖立的电极(8，9)的电解室(6，7)的堆叠竖立框架(1，2)，该电解装置的特征在于，框架(1，2)由柔韧的材料制成，自由配置在电极(8，9)周边，在两端部凸缘(3，4)之间彼此相互被压缩而产生弹性变形。2.根据权利要求1的电解装置，其特征在于，电极(8，9)形成框架(1，2)的支撑结构。3.根据权利要求1或2的电解装置，其特征在于，框架(1，2)柔韧的材料是一种肖氏A硬度在40和90单位之间的弹性体。4.根据权利要求1至3的电解装置，其特征在于，个别的框架(1，2)与个别的电极(8，9)相关联。5.根据权利要求1至4的电解装置，其特征在于，将电极(8，9)对准在框架(1，2)中心所用的器件包括构件(12，15，55;19，20，56)，分布在框架周边的间隔上，用以将电极(8，9)局部固定到框架(1，2)上。6.根据权利要求5的电解装置，其特征在于，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：琼保罗德图尔内伊，埃米尔卡巴劳，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]