用于氯碱电解的双功能电极和电解装置制造方法及图纸

描述了用于氯碱电解的耗氧电极，其如果需要可以形成氢气或消耗氧气，该耗氧电极基于银基催化剂和钌和/或铱基附加电催化剂，以及由其制成的电解装置。当该电极用于氯碱电解时，可以使用相应配备的氯碱电解设备例如用于电网的电网稳定。

Dual-function electrodes and electrolytic devices for chlor-alkali electrolysis

An oxygen-consuming electrode for chlor-alkali electrolysis, which can form hydrogen or consume oxygen if necessary, is described. The oxygen-consuming electrode is based on silver-based catalysts, ruthenium and/or iridium-based additional electrocatalysts, and an electrolytic device made of the electrode. When the electrode is used for chlor-alkali electrolysis, the corresponding equipped chlor-alkali electrolysis equipment can be used, such as for grid stability.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于氯碱电解的双功能电极和电解装置本专利技术涉及用于氯碱电解的电极，其如果需要可以形成氢气或消耗氧气。当该电极用于氯碱电解时，可以使用相应配备的氯碱电解设备例如用于电网的电网稳定。本专利技术从本身已知的用于氯碱电解的耗氧电极出发。通过双功能阴极，氯碱电解（CAEL）可以为电网的电网稳定和能源管理作出贡献。在CAEL中，在现代膜电解中使用经贵金属氧化物涂覆的析氢阴极。根据现有技术的能源消耗通常为约2300kWh/t氯气（Cl2）。在使用耗氧阴极（SVK）操作CAEL的情况下，能源消耗降低至约1550kWh/tCl2。能源消耗的巨大差异可在能源管理中用于电网稳定。例如，在电网中电能盈余的情况下，电解以产氢模式进行，并且在能源盈余不足时以氧还原模式进行。例如使用蓄电池或电池的其它已知能源管理系统的缺点是必须为此建造新的存储设备。相反，在双功能CAEL的情况下，仅需要改造现有的电解设备。仍产生作为化学工业必需原料的诸如氯气和氢氧化钠溶液之类的产物（全球约8500Mt/a，德国约500Mt/a），因此不需要储存氢氧化钠溶液和氯气。CAEL的第三产物是氢气，其根据运行模式而产生（标准运行模式）或不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.作为氯碱电解中的阴极运行的双功能电极，其中在阴极处任选地产生氢气，或当向阴极供应氧气时在阴极处消耗氧气，所述双功能电极具有至少一个平面导电载体和施加在所述载体上的气体扩散层和基于银和/或氧化银的电催化剂（银催化剂），其特征在于提供基于钌和/或氧化钌的钌催化剂和/或基于铱和/或氧化铱的铱催化剂，优选钌催化剂作为附加电催化剂，其中所述载体具有包含附加电催化剂的催化涂层和/或所述附加电催化剂以与银催化剂的混合物的形式存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.07 EP 16164255.81.作为氯碱电解中的阴极运行的双功能电极，其中在阴极处任选地产生氢气，或当向阴极供应氧气时在阴极处消耗氧气，所述双功能电极具有至少一个平面导电载体和施加在所述载体上的气体扩散层和基于银和/或氧化银的电催化剂（银催化剂），其特征在于提供基于钌和/或氧化钌的钌催化剂和/或基于铱和/或氧化铱的铱催化剂，优选钌催化剂作为附加电催化剂，其中所述载体具有包含附加电催化剂的催化涂层和/或所述附加电催化剂以与银催化剂的混合物的形式存在。2.如权利要求1所述的电极，其特征在于所述气体扩散层至少由含氟聚合物和银催化剂和任选钌催化剂的混合物构成。3.如权利要求1或2所述的电极，其特征在于所述载体的包含钌催化剂和/或任选铱催化剂的催化涂层以0.05-2.5重量％，优选0.1-1.5重量％的量存在，基于银催化剂、钌催化剂和含氟聚合物的总含量计。4.如权利要求1至3中任一项所述的电极，其特征在于含氟聚合物和银催化剂和任选钌催化剂的混合物以粉末形式施加到载体上并压实。5.如权利要求1至4中任一项所述的电极，其特征在于所述电极中的含氟聚合物，特别是作为含氟聚合物的PTFE的含量为1-15重量％，优选为2-13重量％，更优选为3-12重量％的含氟聚合物和99-85重量％，优选98-87重量％，更优选97％-88重量％的银催化剂，基于含氟聚合物和银催化剂的含量总和计。6.如权利要求1至5中任一项所述的电极，其特征在于所述电极的厚度为0.2至3mm，优选0.2至2mm，更优选0.2至1mm。7.如权利要求1至6中任一项所述的电极，其特征在于所述银催化剂由银、氧化银或银和氧化银的混合物构成，其中氧化银优选为氧化银(I)，并且银催化剂优选由银构成。8.如权利要求1至7中任一项所述的电极，其特征在于，所述气体扩散层施加到所述载体的外表面的一面或两面上，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布兰，R韦伯，F比嫩，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE