CZ302260B6 - Clánek a systém pro elektrolýzu solného roztoku - Google Patents
Clánek a systém pro elektrolýzu solného roztoku Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302260B6 CZ302260B6 CZ20023393A CZ20023393A CZ302260B6 CZ 302260 B6 CZ302260 B6 CZ 302260B6 CZ 20023393 A CZ20023393 A CZ 20023393A CZ 20023393 A CZ20023393 A CZ 20023393A CZ 302260 B6 CZ302260 B6 CZ 302260B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- cell
- annular space
- membrane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/40—Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
Clánek (20) pro elektrolýzu solného roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru obsahuje dutou válcovitou katodu (21), dutou válcovitou anodu (22), umístenou koaxiálne uvnitr katody (21) pro vymezení prstencovitého prostoru (23) pro pruchod solného roztoku behem elektrolýzy, skrín, obklopující katodu (21) a anodu (22), membránu (24) umístenou mezi anodou (22) a katodou (21) uvnitr prstencovitého prostoru (23) pro vymezení anodové komory (26) a katodové komory (25), a vstupy (29) pro privádení solného roztoku do prstencovitého prostoru (23) a výstupy (28, 30) pro odvádení produktu elektrolýzy, obsahujících chlornan sodný a aktivní chlor. Membránou (24) je aniontomenicová membrána. Rešení se rovnež týká systému pro elektrolýzu solného roztoku.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká článku pro elektrolýzu solního roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru.
io Vynález se rovněž týká systému pro shora uvedenou elektrolýzu solného roztoku.
Dosavadní stav techniky
V oboru je již dlouho známo, že elektrolýza solného roztoku produkuje chlor, hydroxid sodný a vodík podle rovnice
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2 nebo alternativně chlornan sodný a vodík podle rovnice
NaCl + 2H2O -> NaOCl + 2H2.
Způsoby a zařízení používané pro provádění elektrolýzy se různě měnily, avšak jeden faktor 25 zůstal konstantní - potřeba velkých nádrží a množství anod a katod pro získání požadovaného množství produktu. Takové zařízení, jaké přestavuje např. velká nádrž obsahující množství elektrolytických článků popsaná v patentu US 3 721 619 (Ruehlen), je drahé a neefektivní. Jednotlivé články mají tyčové anody obklopené pomocnou katodou z ocelového nebo nerezového síta nebo perforovanou deskou a dále obklopené přídavnou katodou. Anoda sestává z jádra z kovového
3ú vodiče jako například mědí, obklopeného první vrstvou neporézního uhlíku a druhou vrstvou porézního uhlíku.
Kromě toho existují četné jiné konstrukce elektrolytických článků, které byly navrženy za použití koaxiálně uspořádané anody a katody. Některé z nich jsou popsány v následujících patentech.
Patent US 3 076 754 (Evans) popisuje elektrolytický článek mající koaxiálně uspořádanou dutou anodu a dutou katodu, přičemž anoda obklopuje katodu. Elektrolyt prochází mezi elektrodami a vnitřkem katody je čerpána voda pro chlazení článku. Toto provedení využívá pro elektrovody článku titan nebo platinou povlečený titan, kvůli údajně vynikající odolnosti těchto materiálů proti erozi.
Patent US 3 390 065 (Cooper) popisuje elektrolytický článek sestávající z koaxiálních trubkovitých elektrod, přičemž vnitřní elektroda je s výhodou anodou. Cooper také popisuje použití chladicí vody čerpané vnitřkem elektrody. Mezi oběma elektrodami je umístěna membrána pro roz45 dělení prstencového prostoru na anodový oddíl a katodový oddíl. Tento patent popisuje použití titanu nebo titanu povlečeného vzácným prvkem jako materiálu elektrody.
Patent US 3 984 303 (Peters a další) popisuje elektrolytický článek mající koaxiálně uspořádané duté elektrody propustné pro kapalinu, přičemž anoda je uvnitř katody. Trubkovitá membrána propustná pro ionty je umístěna vně anody pro oddělení vrstvy anolytu od vrstvy katolytu. Katoda je vytvořena ze železa, měkké oceli, niklu nebo jeho slitin. Anodou je ze vzácného kovu, jako například titanu, tantalu, zirkonia, wolframu a podobně, a má povlak z platinového kovu nebo směsného kovu vzácného kovu a platinového kovu. Dutým vnitřkem anody se nečerpá chladivo.
- 1 CZ 302260 B6
Patent US 4 784 735 (Sorenson) popisuje elektrolytický článek mající vnitřní trubici pro recyklování katolytu, obklopenou koaxiálně katodou propustnou pro kapalinu, a membránou propustnou pro ionty, a dále anodou propustnou pro kapalinu. Skrze článek není čerpáno chladivo. Pro dosažení propustnosti pro kapalinu jsou elektrody tvořeny například perforovanými deskami nebo drátěným pletivem. Kovem anody může být tantal, wolfram, kolumbium, zirkonium, molybden nebo slitiny obsahující tyto kovy, s výhodou však titan. Jako katodové materiály jsou uvedeny železo, nikl, olovo, molybden, kobalt nebo slitiny obsahující velká množství těchto kovů.
Fyzikální forma elektrod může mít různé varianty, jak popisuje patent US 4 481 303 (Mclntyre a io další), který popisuje částice vhodné jako elektrodový materiál. Částice sestávají ze substrátu jako je například grafit, alespoň částečně, s výhodou však zcela pokrytého povlakem, obsahujícím pojivo a vodivý katalyzátor. Částice substrátu mohou být menší než asi 0,3 mm nebo větší než asi 2,5 cm, s výhodou však mají velikost v rozmezí od 0,7 do 4 mm (od 700 do 4000 gm).
Jak je zřejmé z těchto patentů, v oboru se pokračuje v úsilí o účinnější, levnější elektrolytické články. Různé elektrolytické články popsané ve výše uvedených patentech odrážejí rozmanitost přístupů k řešení tohoto problému.
Nicméně existuje potřeba elektrolytického článku pro efektivnější a levnější výrobu chloru ze solného roztoku.
Podstata vynálezu
V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut článek pro elektrolýzu solného roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru, obsahující: dutou válcovou katodu, dutou válcovitou anodu, umístěnou koaxiálně uvnitř katody pro vymezení prstencovitého prostoru pro průchod solného roztoku během elektrolýzy,
3o skříň, obklopující katodu a anodu, membránu umístěnou mezi anodou a katodou uvnitř prstencovitého prostoru pro vymezení anodové komory a katodové komory, a vstupy pro přivádění solného roztoku do prstencovitého prostoru a výstupy pro odvádění produktů elektrolýzy, obsahujících chlornan sodný a aktivní chlor, přičemž membránou je aniontoměničová membrána.
Anoda a katoda jsou s výhodou z porézního kovu.
Prstencovítý prostor s výhodou obsahuje částicový uhlík.
Částicovým uhlíkem je s výhodou grafit.
Anodová komora i katodová komora mají s výhodou alespoň jeden vstup a jeden výstup.
Částicový uhlík má s výhodou střední velikost částic od 0,1 do 1,0 mm.
V souladu s dalším aspektem předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut systém pro elektrolýzu solného roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru, obsahující: množství sériově zapojených elektrolytických článků, přičemž každý článek má alespoň jeden vstup a alespoň jeden výstup, přičemž vstup každého následujícího článkuje spojen s výstupem předcházejícího článku pro dopravu elektrolytu mezi články, přičemž každý článek dále obsahuje:
dutou válcovitou katodu,
-2CZ 302260 B6 dutou válcovitou anodu, umístěnou uvnitř katody pro vymezení prstencovitého prostoru pro průchod roztoku elektrolytu během elektrolýzy, a membránu, umístěnou mezi anodou a katodou v prstencovitém prostoru pro vymezení anodové katody a katodové komory, přičemž membránou je aniontoměničová membrána.
Anodová komora a katodová komora mají s výhodou alespoň jeden vstup a jeden výstup. Prstencovitý prostor s výhodou obsahuje částicový uhlík.
Částicovým uhlíkem je s výhodou grafit.
Částicový uhlík má s výhodou střední velikost částic od 0,1 do 1,0 mm.
Mezi elektrolytickými články jsou s výhodou uspořádány tepelné výměníky pro regulaci teploty elektrolytu dopravovaného mezi články.
Katoda a anoda jsou s výhodou porézní kovové válce.
2o Podle předloženého vynálezu se tedy chlornan sodný s aktivními ionty chloru ve vodném roztoku vyrábí ze solného roztoku za použití elektrolytického článku majícího válcovité kovové elektrody, které může obsahovat pevné lože drobného částicového materiálu pro zvětšení povrchu elektrod.
Elektrolytický článek podle vynálezu obsahuje dutou kovovou válcovitou katodu a kovovou válcovitou anodu umístěnou koaxiálně uvnitř katody pro vymezení prstencového průchodu mezi nimi. Průchod může obsahovat částice uhlíku mající například střední průměr asi 1000 mikrometrů.
Elektrolytický článek podle vynálezu také může obsahovat válcovitou membránu umístěnou uvnitř prstencového průchodu, rozdělující jej na anodovou a katodovou komoru.
Způsob použití elektrolytického článku podle vynálezu zahrnuje vedení roztoku prstencovým průchodem uspořádaným mezi dutou válcovitou katodou a dutou válcovitou anodou umístěnou koaxiálně uvnitř katody a vložení napětí na článek za účelem elektrolytické výroby roztoku chlornanu. Podle vynálezu může být použito také více elektrolytických článků za sebou. Mezi elektrolytickými články mohou být v sérii umístěny tepelné výměníky pro regulaci teploty roztoku procházejícího mezi články. Chladicí systém může zahrnovat vnější teplosměnný systém, zdvojený pro rozdělený článek a jednoduchý pro nerozdělený článek.
Jak výše uvedený obecný popis, tak následující podrobný popis obsahují příklady vynálezu a neomezují rozsah patentových nároků.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:
obr. 1 znázorňuje půdorysný řez elektrolytickým článkem podle jednoho provedení vynálezu, obr. 2 znázorňuje boční řez článkem podle obr. 1, obr. 3 znázorňuje půdoiysný řez elektrolytickým článkem podle jiného provedení vynálezu ilustrující aniontovou membránu pro rozdělení prstencového prostoru, obr. 4 znázorňuje boční řez článkem podle obr. 3,
-3 CZ 302260 B6 obr. 5 znázorňuje boční perspektivní zobrazení článku podle obr. 3 a obr. 4, obr. 6 znázorňuje perspektivní pohled shora znázorňující vnitřek článku podle obr. 5, obr. 7 znázorňuje zkušební zařízení s testovaným článkem pro testování článku podle vynálezu, obr. 8 znázorňuje graf polarizační křivky anody podle vynálezu, obr. 9 znázorňuje graf polarizační křivky katody podle vynálezu, obr. 10 až obr. 12 znázorňuje gryfy koncentrace aktivního chloru proti hodnotě proudu procházejícího elektrolytickým článkem podle vynálezu, obr. 13 znázorňuje graf koncentrace aktivního chloru proti hodnotě proudu procházejícího elektrolytickým článkem obsahujícím aniontovou membránu podle vynálezu, obr. 14 znázorňuje tří články typu znázorněného na obr. 3 až obr. 6, spojené do série s tepelnými výměníky podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Nyní budou podrobně popsány výhodná provedení vynálezu, jejichž příklady jsou znázorněny na výkresech.
Kdekoliv je to možné, jsou na všech obrázcích použity pro označení stejných nebo podobných součástí stejné vztahové značky.
Předložený vynález poskytuje elektrolytický článek a systém, který ze solného roztoku produkuje chlornan sodný s aktivním chlorem. Vynález zahrnuje článek obsahující katodu a anodu, vytvořené jako duté válce, uspořádané koaxiálně v elektrolytickém článku, přičemž anoda je umístěna v katodě. Solný roztok protéká prstencovým prostorem vytvořeným mezi katodou a anodou. Když elektrolyt opouští prstencový prostor, vstupuje do vnějšího trubkového tepelného výměníku pro udržování správné teploty elektrolytu a potom vstupuje do anodového a katodového prostoru druhého článku a tak dále. Když je dosaženo správné koncentrace volného chloru v anolytu (finální produkt), anolyt opouští systém a katolyt je recyklován do prvního článku a nový solný roztok se zavádí do katodového článku.
Podle jednoho provedení vynálezu jsou anoda a katoda vytvořeny z kovových elektrod a drobného částicového grafitu majícího střední průměr asi 0,01 až 1 mm pro vytvoření velkého množství otevřených pórů a tím i pro maximalizaci povrchu elektrod. Prostřednictvím maximalizace povrchu elektrod má elektrolytický článek zlepšenou účinnost, vyžaduje méně energie, méně suroviny a menší zařízení pro výrobu téhož množství chloru jako v konvenčním článku.
Podle dalšího provedení vynálezu je v prstencovém prostoru mezi katodou a anodou uspořádána porézní aniontová membrána pro rozdělení prstencového prostoru na anodovou a katodovou komoru.
Obr. 1 a obr. 2 ilustrují provedení podle vynálezu, ve kterém elektrolytický článek 10 má dutou válcovitou katodu j_L a dutou válcovitou anodu ]_2 uspořádanou uvnitř katody pro vymezení prstencového prostoru 13 pro průchod elektrolyzovaného roztoku.
Obr. 2 představující boční řez článkem 10, ilustruje vstup J_4 ve spodní části článku pro zavádění roztoku do prstencového prostoru L3 a vstup 15. v horní části článku pro odvádění roztoku elektrolytu. Podle dalšího provedení vynálezu, jak je znázorněno na obr. 15, prstencový prostor 13 může obsahovat částicový materiál, jako například grafit, pro maximalizaci povrchu anody a katody. Podle dalšího provedení vynálezu může být množství článků 10 spojeno do série tak, že elektrolyt opouštějící jeden článek se zavádí do následujícího článku. Regulace teploty elektro-4CZ 302260 B6 lytu může být realizována pomocí tepelných výměníků mezi jednotlivými články pro řízení teploty protékajícího elektrolytu.
Další provedení vynálezu je ilustrováno na obr. 3, obr. 4, obr. 5 a obr. 6.
Článek 20 zahrnuje dutou válcovitou katodu 21 a dutou válcovitou anodu 22 uspořádanou koaxiálně uvnitř katody pro vymezení prstencového prostoru 23, který může, jak je uvedeno výše, obsahovat částicový uhlík jako například grafit mající průměrnou velikost částic 0,1 až 1 mm. Prstencový prostor 23 je rozdělen porézní anodovou membránou 24 umístěno mezi anodou a katodou vymezující anodovou komoru 26 a katodovou komoru 25. Jak je znázorněno na obr. 4, jsou uspořádány vstupy 27 a 29 pro zavádění solného roztoku a recyklovaného katolytu. V horní části článku jsou uspořádány výstupy 28 a 30 pro odtahování produktů elektrolýzy, které obsahují chlornan sodný a aktivní chlor.
Anoda a katoda použité podle vynálezu jsou porézní kovové válce, které mohou být zhotoveny například z titanu. S výhodou je katoda z titanu pokrytého vrstvou platiny a anoda je z titanu pokrytého oxidem ruthenia. Alternativně může být titan povlečen oxidem iriditým, oxidem paladnatým, oxidem nikelnatým nebo jejich směsmi.
Ačkoliv to není pro vynález podstatné, typicky může být katoda vytvořena jako válec o průměru asi čtyř palců (asi 10 cm), anoda může mít průměr asi dva palce (asi 5 cm) a aniontová membrána může mít průměr tri palce (asi 7,5 cm).
Prstencový prostor mezi anodou a membránou obsahuje solný roztok, který se má přeměnit na chlornan sodný obsahující aktivní chlor ve vysoké koncentraci (>28 g/1). V případě nízké koncentrace chloru (<15 g/1) není membrána 24 nutná.
Vynález může být použit pro výrobu chlornanu sodného s aktivním chlorem elektrolýzou roztoku soli alkalického kovu (roztok NaCl). Solný roztok vstupuje do prstencových oblastí 25 a 26 elektrolytického článku 20 a je čerpán skrze článek 20 pomocí známého čerpadlového systému. Napětí vložené na článek 20 způsobuje vytváření chlornanu sodného s aktivním chlorem u anody 22 a vodíku a NaOH u katody 21.
Celková reakce v článkuje následující
2NaCl + 2H2O -> 2NaOH + Cl2 + H2
Při uvádění solného roztoku do článku 20 podle vynálezu jsou primární reakce pro vznik chlornanových iontů
-5CZ 302260 B6
Anoda:
2C1“ -> Cl2 + 2e
Katoda:
2H2O + 2e -> 2OH + H2
Roztok:
Cl2 + H20 -> HC1O + Cl“ + H+ HC1O -> H+ + CIO“
Odpovídající ztrátové reakce jsou Anoda:
6C10“ + 3H2O -> 2C1O3“ + 4C1 3/2O2 + 6e 3H2O 02 + 4H+ + 4e
Katoda:
CIO“ + H20 -> Cl“ + 20H
Roztok:
2HC1O + CIO“ -» C1O3“ + 2C1“ 2H+
2010“ O2 + 2C1“
Obr. 7 znázorňuje příklad sytému 40 pro stanovení množství chloru produkovaného článkem 20 podle vynálezu. Jak je znázorněno, elektrický proud je dodáván do článku 20 ze zdroje 41. Solný roztok je přiváděn z termostatické lázně 42 do článku 20 ke zpracování v prstencovém prostoru 23. Termostatická lázeň 42 je chlazena chladičem 43 a uzavřeným vodním okruhem. Podle jedlo noho provedení, kdy elektrolytický článek 20 nemá aniontovou membránu, je použit jediný vodní chladič 43. Podle jiného provedení, kdy je v elektrolytickém článku 20 použita aniontová membrána, jsou požity dva vodní chladiče 43, jeden pro anodu a jeden pro katodu, jak je výše popsáno. Chladivo může být také vedeno vnitřkem anody. Chlazení článku a solného roztoku snižuje odpor článku proti proudění roztoku článkem, čímž se zvyšuje množství chloru, které může být získáno. Výsledný roztok, který obsahuje NaCl a chlor, se vrací do termostatické lázně 42 a odebírá se k chemické analýze. Plyny se odstraňují odsávacím systémem. Když se zařízení odstaví, systém se propláchne a do článků systému se zavede nový solný roztok.
Podle jednoho provedení sestává vícečlánkový systém ze dvou sérií deseti článků majících vstupní teplotu 20 °C a výstupní teplotu asi 23 °C,
Obr. 8 až obr. 13 znázorňuje výsledky vzorků z testů provedených pomocí testovacího článku podle obr. 7.
-6CZ 302260 B6
Testováním elektrochemických charakteristik elektrod článku podle příkladu byly získány polarizační křivky znázorněné na obr. 8 a obr. 9.
s Obr. 8 znázorňuje polarizační křivku anody, zatímco obr. 9 znázorňuje polarizační křivku anody, zatímco obr. 9 znázorňuje polarizační křivku katody.
Obr. 10 až obr. 13 představuje grafické porovnání množství proudu prošlého elektrolytickým článkem a množství vyrobeného aktivního chloru.
Obr. 10 znázorňuje koncentraci získanou za použití anolytu s obsahem NaCl 80 g/1 a katolytu s obsahem NaOH 890 g/1.
Obr. 11 znázorňuje koncentraci získanou ze použití anolytu s obsahem NaCl 80 g/1 a katolytu ! 5 s obsahem NaOH 120 g/1.
Obr. 13 znázorňuje koncentraci získanou za použití anolytu s obsahem NaCl 120 g/1 a katolytu s obsahem NaOH 80 g/1. Výsledné množství aktivního chloru činí více než 3 % obsahu aktivního chloru po elektrolýze solného roztoku podle vynálezu.
Podle jednoho výhodného provedení vynálezu jsou anodové trubice vytvořeny z oxidu ruthenitého povlečeného titanem a katodové trubice jsou vytvořeny z platiny povlečené titanem.
Použití aniontové membrány zvyšuje množství získaného chloru omezením katodické redukce chlornanu.
Podle jednoho provedení systém s články bez aniontové membrány produkuje 60 l/h chlornanu sodného s obsahem 1,2 % aktivních iontů chloru. Podle jiného provedení systém s články rozdělenými aniontovou membránou produkuje 20 l/h chlornanu sodného s obsahem 3 % aktivních iontů chloru.
Obr, 14 znázorňuje část příkladného systému podle vynálezu, ve kterém je množství článků spojeno do série s tepelnými výměníky vraženými mezi články. Články 60, 70 a 80 jsou elektrolytické články popsané výše, mají anodové a katodové komory oddělené aniontovou membránou.
Každý článek je opatřen vstupem (67, 77 respektive 87) anolytu, vstupem (69, 79 resp. 89) katolytu, výstupem (61, 78 resp. 88) anolytu. Solný roztok vstupuje do článku 60 vstupem 67 a recyklovaný katolyt opouštějící článek 70 vstupuje do článku 60 vstupem 69. Anolyt opouští článek 60 výstupem 68 a před vstupem do článku 70 prochází tepelným výměníkem 62, Jak je naznačeno, stejné pořadí procesů nastává mezi články 70 a 80 a tak dále dokud není získán poža40 dováný anolyt, který se odvádí ze systému.
Je zřejmé, že odborník v oboru může provést různé modifikace a obměny elektrolytického článku podle vynálezu v rámci rozsahu a myšlenky vynálezu. Na základě popisu a praktického provádění vynálezu mohou být pro odborníka zřejmá další provedení. Popis a příklady jsou jen příkladné, rozsah ochrany a myšlenka vynálezu jsou dány patentovými nároky.
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKY
- 2. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že anoda (22) a katoda (21)jsou z porézního kovu.
- 3. Článek podle nároku I, vyznačující se tím, že prstencovítý prostor (23) obsahuje částicový uhlík.
- 4. Článek podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se tím, že částicovým uhlíkem je grafit.
- 5. Článek podle nároku 1, vyznačující se tím, že anodová komora (26) i katodová komora (25) mají alespoň jeden vstup (27, 29) a jeden výstup (28, 30).5 1. Článek (20) pro elektrolýzu solného roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru, obsahující: dutou válcovitou katodu (21), dutou válcovitou anodu (22), umístěnou koaxiálně uvnitř katody (21) pro vymezení prstencovitého prostoru (23) pro průchod solného roztoku během elektrolýzy, i o skříň, obklopující katodu (21) a anodu (22), membránu (24) umístěnou mezi anodou (22) a katodou (21) uvnitř prstencovitého prostoru (23) pro vymezení anodové komory (26) a katodové komory (25), a vstupy (29) pro přivádění solného roztoku do prstencovitého prostoru (23) a výstupy (28, 30) pro odvádění produktů elektrolýzy, obsahujících chlornan sodný a aktivní chlor, i? vyznačující se tím, že membránou (24) je aniontoměničová membrána.
- 6. Článek podle nároku 3, vyznačující se tím, že částicový uhlík má střední veli30 kost částic od 0,1 do 1,0 mm.
- 7. Systém pro elektrolýzu solného roztoku pro výrobu chlornanu sodného a aktivního chloru, obsahující:množinu sériově zapojených elektrolytických článků (60, 70, 80), přičemž každý článek má ales35 poň jeden vstup (67, 77, 87; 69, 79, 89) a alespoň jeden výstup (61, 71, 81; 68, 78, 88), přičemž vstup každého následujícího článkuje spojen s výstupem předcházejícího článku pro dopravu elektrolytu mezi články, přičemž každý článek (60, 70, 80) dále obsahuje: dutou válcovitou katodu (21),40 dutou válcovitou anodu (22), umístěnou uvnitř katody (21) pro vymezení prstencovitého prostoru (23) pro průchod roztoku elektrolytu během elektrolýzy, a membránu (24), umístěnou mezi anodou (22) a katodou (21) v prstencovitém prostoru (23) pro vymezení anodové komory (26) a katodové komory (25), vyznačující se tím, že45 membránou (24) je aniontoměničová membrána.
- 8. Systém podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se tím, že anodová komora (26) a katodová komora (25) mají alespoň jeden vstup (67, 77, 87; 69, 79, 89) a jeden výstup (61, 71, 81; 68, 78, 88).
- 9. Systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že prstencovítý prostor (23) obsahuje částicový uhlík.-8CZ 302260 B6
- 10. Systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že částicovým uhlíkem je grafit.
- 11. Systém podle nároku 9, vyznačující se tím, že částicový uhlík má střední veli5 kost částic od 0,1 do 1,0 mm.
- 12. Systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že mezi elektrolytickými články (60, 70, 80) jsou uspořádány tepelné výměníky (62, 72) pro regulaci teploty elektrolytu dopravovaného mezi články (60, 70, 80).
- 13. Systém podle nároku 7, vyznačující se tím, že katoda (21) a anoda (22) jsou porézní kovové válce.
- 14. Systém podle nároku 13, vyznačující se tím, že katoda (21) a anoda (22) jsou 15 porézní kovové válce.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/552,645 US6409895B1 (en) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Electrolytic cell and method for electrolysis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20023393A3 CZ20023393A3 (cs) | 2003-04-16 |
| CZ302260B6 true CZ302260B6 (cs) | 2011-01-19 |
Family
ID=24206190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20023393A CZ302260B6 (cs) | 2000-04-19 | 2001-04-19 | Clánek a systém pro elektrolýzu solného roztoku |
Country Status (24)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6409895B1 (cs) |
| EP (1) | EP1274884B1 (cs) |
| JP (1) | JP5192109B2 (cs) |
| KR (1) | KR100797062B1 (cs) |
| CN (1) | CN1303253C (cs) |
| AT (1) | ATE279551T1 (cs) |
| AU (2) | AU5709701A (cs) |
| BG (1) | BG107184A (cs) |
| CA (1) | CA2405570C (cs) |
| CZ (1) | CZ302260B6 (cs) |
| DE (1) | DE60106419T2 (cs) |
| DK (1) | DK1274884T3 (cs) |
| EA (1) | EA005305B1 (cs) |
| ES (1) | ES2230304T3 (cs) |
| GE (1) | GEP20043392B (cs) |
| HK (1) | HK1051560A1 (cs) |
| HU (1) | HU229004B1 (cs) |
| IL (1) | IL152056A0 (cs) |
| MX (1) | MXPA02010336A (cs) |
| PL (1) | PL194947B1 (cs) |
| PT (1) | PT1274884E (cs) |
| SK (1) | SK286786B6 (cs) |
| UA (1) | UA75594C2 (cs) |
| WO (1) | WO2001081656A2 (cs) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7052600B2 (en) * | 1999-03-05 | 2006-05-30 | Enproamerica, Inc. | Apparatus for treating water |
| JP2005144240A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Honda Motor Co Ltd | 電解槽及び電解水生成装置 |
| US8046867B2 (en) | 2006-02-10 | 2011-11-01 | Tennant Company | Mobile surface cleaner having a sparging device |
| US8025787B2 (en) | 2006-02-10 | 2011-09-27 | Tennant Company | Method and apparatus for generating, applying and neutralizing an electrochemically activated liquid |
| US7374645B2 (en) * | 2006-05-25 | 2008-05-20 | Clenox, L.L.C. | Electrolysis cell assembly |
| KR100794106B1 (ko) * | 2007-02-01 | 2008-01-10 | 남궁정 | 차아염소산 전기분해조, 이를 이용한 차아염소산 제조장치및 제조방법 |
| US8337690B2 (en) * | 2007-10-04 | 2012-12-25 | Tennant Company | Method and apparatus for neutralizing electrochemically activated liquids |
| JP4723627B2 (ja) * | 2007-11-15 | 2011-07-13 | ペルメレック電極株式会社 | 膜−電極接合体、これを用いる電解セル、電解水スプレー装置及び殺菌方法 |
| US8231773B2 (en) * | 2007-12-11 | 2012-07-31 | GM Global Technology Operations LLC | Method of treating nanoparticles using an intermittently processing electrochemical cell |
| CA2728737C (en) * | 2008-06-19 | 2016-04-19 | Tennant Company | Tubular electrolysis cell comprising concentric electrodes and corresponding method |
| KR20110048504A (ko) * | 2008-06-19 | 2011-05-11 | 텐난트 컴파니 | 휴대 분무기용 전기분해 전지 및 ｄｃ-ｄｃ 변환기 |
| WO2009155749A1 (zh) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 马士科技有限公司 | 在电解槽中使液体产生电解离子或电解基团的方法及装置 |
| JP5285393B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2013-09-11 | オルガノ株式会社 | 電解装置 |
| CA2703316A1 (en) * | 2009-05-06 | 2010-11-06 | Stuart A. Emmons | Electrolytic cell diaphragm/membrane |
| CN101845639A (zh) * | 2010-05-11 | 2010-09-29 | 清华大学 | 一种连续操作小型电解还原池 |
| CN102465311B (zh) * | 2010-11-19 | 2015-06-10 | 中国水利水电科学研究院 | 用次氯酸钠的制造系统生产次氯酸钠溶液的方法 |
| CN103748044B (zh) * | 2011-08-24 | 2016-06-01 | 森永乳业株式会社 | 电解水制造装置 |
| WO2013116619A1 (en) * | 2012-02-03 | 2013-08-08 | The Research Foundation Of State University Of New York | Electrochemical synthesis of chloro-chitosan |
| KR101433131B1 (ko) * | 2012-10-12 | 2014-08-26 | (주)그렌텍 | 전극판 간격 유지를 위한 극판지지봉을 가지는 살균수 생성 유닛 |
| CN103043776B (zh) * | 2012-12-04 | 2014-10-08 | 哈尔滨工业大学 | 套筒型微生物催化电解装置及用套筒型微生物催化电解装置降解废水的方法 |
| WO2015088579A1 (en) | 2013-12-09 | 2015-06-18 | General Electric Company | Polymeric-metal composite electrode-based electrochemical device for generating oxidants |
| CN105780047A (zh) * | 2014-12-25 | 2016-07-20 | 佛山市宝航机械装备行业知识产权服务有限公司 | 一种高效安全的电解槽 |
| CN104962947A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-10-07 | 罗民雄 | 由n个套筒式电极组构成的电极组件 |
| AU2016422604C1 (en) * | 2016-09-07 | 2020-05-28 | Colgate-Palmolive Company | Product container with electrochemistry device |
| CN107142493A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-09-08 | 李向华 | 一种电解水电极板 |
| CN107354487A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-11-17 | 耿琮 | 一种提升电解速率的装置和方法 |
| CN111809194A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-10-23 | 宁波英德菲尔机械科技有限公司 | 便携式家用次氯酸水制造仪 |
| CN113149145A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-23 | 湖南满缘红水科技有限公司 | 制备不含金属离子eow的电解槽、装置及制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB544608A (en) * | 1940-09-10 | 1942-04-20 | Shawinigan Chem Ltd | Improvements in and relating to electrolytic cells |
| US3390065A (en) * | 1964-04-03 | 1968-06-25 | Hal B.H. Cooper | Process and cell for the manufacture of either sodium hypochlorite or chlorine |
| US4569729A (en) * | 1984-07-16 | 1986-02-11 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Electrolyzing method and electrolytic cell employing fluidized bed |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2681887A (en) | 1950-02-03 | 1954-06-22 | Diamond Alkali Co | Electrolytic cell |
| DE1558726B2 (de) | 1951-01-28 | 1973-09-06 | Elektrolysierzelle | |
| NL91298C (cs) | 1955-06-21 | |||
| NL243366A (cs) | 1958-09-15 | |||
| FR1419637A (fr) | 1964-06-15 | 1965-12-03 | Cellule d'électrolyse aqueuse de solutions salines, notamment des chlorures alcalins | |
| US3721619A (en) | 1970-09-25 | 1973-03-20 | Phillips Petroleum Co | Electrolytic cell |
| US3718540A (en) | 1971-04-19 | 1973-02-27 | Int Research & Dev Co Ltd | Electrolytic cells |
| US3984303A (en) | 1975-07-02 | 1976-10-05 | Diamond Shamrock Corporation | Membrane electrolytic cell with concentric electrodes |
| GB1539521A (en) | 1975-10-08 | 1979-01-31 | Magneto Chemie Bv | Electrolytic cells |
| JPS53102294A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Kurorin Engineers Kk | Method of making sodium hypochlorite |
| US4177116A (en) * | 1977-06-30 | 1979-12-04 | Oronzio DeNora Implanti Elettrochimici S.p.A. | Electrolytic cell with membrane and method of operation |
| US4256554A (en) * | 1980-03-28 | 1981-03-17 | Energy Development Associates, Inc. | Electrolytic cell for separating chlorine gas from other gases |
| US4285786A (en) * | 1980-05-09 | 1981-08-25 | Allied Chemical Corporation | Apparatus and method of monitoring temperature in a multi-cell electrolyzer |
| US4329216A (en) | 1980-07-07 | 1982-05-11 | Ppg Industries, Inc. | Electrolytic cell utilizing a transition metal-graphite intercalation compound cathode |
| US4481303A (en) | 1981-12-23 | 1984-11-06 | The Dow Chemical Company | Electrode material |
| US4439295A (en) | 1983-03-31 | 1984-03-27 | Richards Joseph M | Chlorine generating apparatus |
| JPS6126795A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Chlorine Eng Corp Ltd | 流動床を用いる電解方法及び電解槽 |
| US4784735A (en) | 1986-11-25 | 1988-11-15 | The Dow Chemical Company | Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device |
| JP3677078B2 (ja) * | 1995-04-21 | 2005-07-27 | ペルメレック電極株式会社 | 過酸化水素水の製造方法及び装置 |
| US5873986A (en) * | 1997-03-19 | 1999-02-23 | Cpac, Inc. | Metal recovery apparatus |
| JPH11290856A (ja) * | 1998-04-10 | 1999-10-26 | Trp:Kk | 殺菌洗浄水の生成装置 |
-
2000
- 2000-04-19 US US09/552,645 patent/US6409895B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-04-19 PT PT01930573T patent/PT1274884E/pt unknown
- 2001-04-19 GE GE4948A patent/GEP20043392B/en unknown
- 2001-04-19 CZ CZ20023393A patent/CZ302260B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 PL PL356907A patent/PL194947B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 ES ES01930573T patent/ES2230304T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-19 AT AT01930573T patent/ATE279551T1/de active
- 2001-04-19 JP JP2001578722A patent/JP5192109B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-19 CN CNB018082742A patent/CN1303253C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-19 SK SK1479-2002A patent/SK286786B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 EA EA200201107A patent/EA005305B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 WO PCT/US2001/012650 patent/WO2001081656A2/en active IP Right Grant
- 2001-04-19 CA CA2405570A patent/CA2405570C/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-19 KR KR1020027013928A patent/KR100797062B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 HU HU0300312A patent/HU229004B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-04-19 AU AU5709701A patent/AU5709701A/xx active Pending
- 2001-04-19 DE DE60106419T patent/DE60106419T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-19 AU AU2001257097A patent/AU2001257097B2/en not_active Ceased
- 2001-04-19 MX MXPA02010336A patent/MXPA02010336A/es active IP Right Grant
- 2001-04-19 DK DK01930573T patent/DK1274884T3/da active
- 2001-04-19 EP EP01930573A patent/EP1274884B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-19 UA UA2002118952A patent/UA75594C2/uk unknown
- 2001-04-19 IL IL15205601A patent/IL152056A0/xx not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-10-10 BG BG107184A patent/BG107184A/bg unknown
-
2003
- 2003-05-27 HK HK03103747A patent/HK1051560A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB544608A (en) * | 1940-09-10 | 1942-04-20 | Shawinigan Chem Ltd | Improvements in and relating to electrolytic cells |
| US3390065A (en) * | 1964-04-03 | 1968-06-25 | Hal B.H. Cooper | Process and cell for the manufacture of either sodium hypochlorite or chlorine |
| US4569729A (en) * | 1984-07-16 | 1986-02-11 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Electrolyzing method and electrolytic cell employing fluidized bed |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ302260B6 (cs) | Clánek a systém pro elektrolýzu solného roztoku | |
| AU2001257097A1 (en) | Electrolytic cell and method for electrolysis | |
| JP2003531300A5 (cs) | ||
| DE2629506A1 (de) | Elektrolysezelle fuer die herstellung von alkalimetallhydroxiden und halogenen | |
| US4687558A (en) | High current density cell | |
| US3423300A (en) | Electrolytic regeneration of reduced chromium compounds | |
| KR101147491B1 (ko) | 전기분해수 제조장치 | |
| CA1073846A (en) | Electrolysis method and apparatus | |
| US3450623A (en) | Electrolytic apparatus for the regeneration of chromium salt solutions | |
| US4936972A (en) | Membrane electrolyzer | |
| US5296121A (en) | Target electrode for preventing corrosion in electrochemical cells | |
| JP2017524815A (ja) | 狭い間隙の非分割電解槽 | |
| Wallden et al. | Electrolytic copper refining at high current densities | |
| CA1259275A (en) | High current density cell | |
| RU2126461C1 (ru) | Способ хлорщелочного электролиза и диафрагменный электролизер | |
| DE2819964A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur elektrolytischen gewinnung von mehrwertigen metallen | |
| JPS5985879A (ja) | 電気精錬方法 | |
| US3864237A (en) | Bipolar diaphragmless electrolytic cells | |
| RU222378U1 (ru) | Фильтр-прессный электролизер для получения пероксодисерной кислоты | |
| Traini et al. | Improvement of Electrode Performance Resulting from Combined Optimization of Coating Composition and Structural Design | |
| AU2013239322A1 (en) | Apparatus for chlorine dioxide generation | |
| NO813249L (no) | Innmatningskatodeinnretning til bruk i en elektrolysecelle inneholdende et smeltet saltbad | |
| JPS59197578A (ja) | 電解方法及びそれに用いる電解装置 | |
| DE3432684A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von ozon in hohen konzentrationen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140419 |