[实用新型]电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及排列有多个离子交换膜和电极室的电解槽。

背景技术

作为进行碱金属盐电解(以下，有时记作电解)的方法，已知有离子交换膜法。在离子交换膜法中，使用具有离子交换膜的电解槽来进行电解。作为在离子交换膜法中使用的电解槽，有隔着离子交换膜和衬垫使安装有阴极的阴极室框和安装有阳极的阳极室框紧密贴合的压滤式电解槽。

在上述压滤式电解槽中，由于阴极室与阳极室紧密贴合，在安装于电解槽的衬垫上，尤其是在上部，在阳极侧产生的氯气会滞留并向膜内扩散，此外，在阴极侧产生的碱金属氢氧化物也向膜内扩散，因此，有可能析出盐。如果在离子交换膜的内部有盐析出，则存在离子交换膜的物理强度下降的问题。因此，例如如专利文献1或专利文献2所述那样，有如下技术：通过用绝缘膜覆盖阴极侧的衬垫，抑制因碱金属氢氧化物与氯气的反应而析出盐。

专利文献1：日本实开昭62－148571号公报

专利文献2：日本特开2013－204134号公报

实用新型内容

因此，近年来，由于开发出了用低反弹力来按压离子交换膜的技术等，使阳极与阴极紧密贴合的零间隙结构的电解槽(以下，有时记作零间隙电解槽)得到普及。零间隙电解槽在能够比现有电解槽大幅削减电解电力方面具有优势。但是，在零间隙电解槽的情况下，在上述专利文献1和专利文献2所述的技术中，有时难以抑制由盐的析出引起的离子交换膜的物理强度的下降。

本实用新型的目的在于解决以上问题，抑制盐的析出，确保离子交换膜的物理强度。

本实用新型是对碱金属盐水溶液进行电解的电解槽，该电解槽具有：阳极室，其具有阳极和包围阳极的阳极室框；阴极室，其具有阴极和包围阴极的阴极室框；离子交换膜，其配置在阳极室与阴极室之间，被阳极和阴极夹持着；框状的阳极侧衬垫，其配置在离子交换膜与阳极室框之间；框状的阴极侧衬垫，其配置在离子交换膜与阴极室框之间；以及绝缘膜，其与阴极侧衬垫重合，并朝阴极侧衬垫的内侧伸出，绝缘膜配置在阴极的离子交换膜一侧，并与沿着阴极侧衬垫的内缘的阴极的一部分重合，从而阻止碱金属氢氧化物的通过。

在本实用新型中，绝缘膜与阴极的一部分重合，与阴极之间没有间隙。因此，能够有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物穿过绝缘膜与阴极的间隙而浸入到离子交换膜侧，从而阻止形成盐析出的原因。其结果是，能够抑制由盐的析出引起的离子交换膜的物理强度的下降。

此外，绝缘膜至少配置在阴极侧衬垫与离子交换膜之间，并与阴极侧衬垫重合。通过将绝缘膜配置在阴极侧衬垫与离子交换膜之间，能够抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物与离子交换膜接触。即，能够有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物浸入离子交换膜。

此外，阴极具有被阴极侧衬垫包围的主要部分，阴极侧衬垫具有电解时配置在阴极的主要部分的上方的阴极侧上框部，绝缘膜至少配置在阴极侧上框部与离子交换膜之间，并与阴极的主要部分的上端部重合。通过将绝缘膜配置为与阴极侧上框部和阴极的主要部分的上端部重合，能够抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物与离子交换膜接触。即，能够更有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物浸入离子交换膜。

此外，绝缘膜至少配置在阴极侧衬垫与阴极室框之间，并与阴极侧衬垫重合。通过将绝缘膜设置在阴极侧衬垫中的阴极室框侧、即与离子交换膜相反的一侧，能够在从离子交换膜分离的位置，阻止碱金属氢氧化物的通过。因此，能够有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物浸入离子交换膜。

此外，阴极具有被阴极侧衬垫包围的主要部分，阴极侧衬垫具有电解时配置在阴极的主要部分的上方的阴极侧上框部，绝缘膜至少沿着阴极侧上框部进行配置，并与阴极的主要部分的上端部重合。通过将绝缘膜配置为与阴极侧上框部和阴极的主要部分的上端部重合，能够抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物与离子交换膜接触。即，能够更有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物浸入离子交换膜。

此外，绝缘膜与阴极之间的重合幅度设为距阴极侧衬垫的内缘3mm以上且20mm以下。由此，能够更可靠地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物浸入到离子交换膜侧。

此外，阳极侧衬垫具有电解时配置在阴极的主要部分的上方的阳极侧上框部，作为阴极侧上框部的内缘的下端面相对于阳极侧上框部的下端面朝下方错开地配置。通过使阴极侧上框部的下端面与阳极侧上框部的下端面上下错开地进行配置，能够有效地抑制在阴极室侧产生的碱金属氢氧化物与在阳极室侧产生的氯气发生反应。