ES2230304T3 - Celda electrolitica y procedimiento para electrolisis. - Google Patents

Celda electrolitica y procedimiento para electrolisis.

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ES2230304T3
ES2230304T3 ES01930573T ES01930573T ES2230304T3 ES 2230304 T3 ES2230304 T3 ES 2230304T3 ES 01930573 T ES01930573 T ES 01930573T ES 01930573 T ES01930573 T ES 01930573T ES 2230304 T3 ES2230304 T3 ES 2230304T3
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Abstract

Celda (20) para la electrólisis de salmuera para producir hipoclorito de sodio y cloro activo, que comprende: un cátodo hueco cilíndrico (21); un ánodo hueco cilíndrico (22) dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo (21) para definir un espacio anular (23) para el paso de dicha salmuera durante la electrólisis; un alojamiento que encierra dicho cátodo (21) y ánodo (22); una membrana (24) dispuesta entre el ánodo (22) y el cátodo (21) dentro de dicho espacio anular (23) para definir una cámara anódica (26) y una cámara catódica (25); y unas entradas (29) para introducir dicha salmuera en el espacio anular (23) y unas salidas (28; 30) para la retirada de los productos de la electrólisis incluyendo dichos hipoclorito de sodio y cloro activo caracterizada porque dicha membrana (24) es una membrana de intercambio aniónico.

Description

Celda electrolítica y procedimiento para electrólisis.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
La presente invención se refiere a una celda electrolítica útil para la producción de hipoclorito de sodio a partir de salmuera.
Exposición de la técnica relacionada
Se conoce desde hace mucho tiempo en la técnica que la electrólisis de salmuera produce cloro, hidróxido de sodio e hidrógeno según la ecuación:
2NaCl + 2H_{2}O \Rightarrow 2NaOH + Cl_{2} + H_{2}
o, alternativamente, hipoclorito de sodio e hidrógeno según la ecuación:
NaCl + 2H_{2}O \Rightarrow NaOCl + 2H_{2}
Los procedimientos y aparatos utilizados en la realización de la electrólisis han variado ampliamente, pero un factor ha permanecido constante, la necesidad de grandes tanques y múltiples ánodos y cátodos con el fin de obtener la cantidad deseada de producto. Sin embargo, tal equipo resulta voluminoso, costoso e ineficaz, tal como se representa en la patente US nº 3.721.619 de Ruehlen, que da a conocer un gran tanque de retención de celda electrolítica, en el que se utilizan múltiples celdas. Las celdas individuales presentan un ánodo de tipo varilla rodeado por un cátodo auxiliar de una lámina perforada o pantalla de acero o acero inoxidable y rodeado además por un cátodo adicional. El ánodo está constituido por un núcleo de un metal conductor tal como cobre rodeado por una primera capa de carbono no poroso y una segunda capa de carbono poroso.
Además, existe una variedad de otros diseños de celda electrolítica que se han propuesto, que utilizan un ánodo y un cátodo dispuestos de manera coaxial. Algunos de éstos están representados por las siguientes patentes.
La patente US nº 3.076.754 de Evans da a conocer una celda electrolítica que presenta un ánodo hueco y un cátodo hueco dispuestos de manera coaxial, con el ánodo rodeando al cátodo. El electrolito pasa entre los electrodos y el agua se bombea a través del interior del cátodo para refrigerar la celda. La referencia utiliza titanio o titanio recubierto con platino para los electrodos de la celda debido a la supuestamente superior resistencia a la erosión de estos materiales.
La patente US nº 3.390.065 de Cooper da a conocer una celda electrolítica que está constituida por electrodos tubulares coaxiales, siendo preferentemente el electrodo interno el ánodo. Cooper también da a conocer la utilización de agua de refrigeración bombeada a través del electrodo interno. Se sitúa un diafragma entre los dos electrodos para dividir el espacio anular en un compartimento de ánodo y un compartimento de cátodo. Esta referencia da a conocer la utilización de titanio o titanio recubierto con un elemento noble como el material de electrodo.
La patente US nº 3.984.303 de Peters et al. da a conocer una celda electrolítica que presenta unos electrodos huecos permeables a los líquidos dispuestos de manera coaxial, el ánodo dentro del cátodo. Se sitúa una membrana tubular permeable a los iones sobre el exterior del ánodo para separar la capa de anolito de la capa de catolito. El cátodo está formado de hierro, acero dulce, níquel o aleaciones de los mismos. El ánodo es un metal valvular tal como titanio, tántalo, zirconio, tungsteno o similares, y presenta un recubrimiento de un metal del grupo del platino o de óxidos mixtos de metal valvular y metal del grupo del platino. No se bombea ningún refrigerante a través del interior hueco del ánodo.
La patente US nº 4.784.735 de Sorenson da a conocer una celda electrolítica que presenta un tubo interior para recircular el fluido catolítico rodeado de manera coaxial por un cátodo permeable a los líquidos, una membrana permeable a los iones y a continuación un ánodo permeable a los líquidos. No se bombea el refrigerante a través de la celda. Para obtener la permeabilidad de los líquidos, los electrodos constituyen, por ejemplo, una placa perforada o agujereada, o tela metálica. El metal del ánodo puede ser tántalo, tungsteno, niobio, zirconio, molibdeno o aleaciones que contengan dichos metales, pero es preferentemente titanio. Los materiales del cátodo dados a conocer son hierro, níquel, plomo, molibdeno, cobalto o aleaciones que contengan grandes cantidades de tales metales.
También se han introducido variaciones de la forma física de los electrodos, tal como se conoce por la patente US nº 4.481.303 de McIntyre et al., que da a conocer las partículas adecuadas para su utilización como material de electrodo. Las partículas están constituidas por un sustrato tal como grafito, por lo menos parcialmente, pero preferentemente cubiertas totalmente por un recubrimiento, conteniendo el recubrimiento un aglutinante y un catalizador conductor. Las partículas del sustrato pueden ser inferiores a aproximadamente 0,3 mm o superiores a aproximadamente 2,5 cm, pero el intervalo preferido está comprendido aproximadamente entre 0,7 mm y 4 mm (700 - 4000 \mum).
Tal como puede observarse a partir de estas patentes, los expertos en la materia han continuado esforzándose por conseguir unas celdas electrolíticas más eficaces, más económicas. Las celdas diferentes reflejadas por las patentes anteriores muestran la amplia variedad de enfoques que se han tomado.
Sin embargo, existe la necesidad de celdas electrolíticas que puedan producir cloro a partir de salmuera de manera más eficaz y económica.
Sumario de la invención
Según la presente invención, se produce hipoclorito de sodio con iones cloro activos en disolución acuosa a partir de la salmuera utilizando una celda electrolítica que presenta unos electrodos metálicos cilíndricos que pueden incluir un lecho fijo de material particulado muy pequeño para aumentar el área superficial de los electrodos.
La celda electrolítica de la presente invención comprende un cátodo hueco metálico y cilíndrico y un ánodo metálico cilíndrico dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo para definir un paso anular entre ellos. El paso puede contener carbono que presente, por ejemplo, un diámetro medio de aproximadamente 1000 micrómetros.
La celda electrolítica de la invención también puede incluir una membrana cilíndrica dispuesta dentro del paso anular para dividirlo en cámaras anódica y catódica.
El procedimiento para utilizar una celda electrolítica de la presente invención incluye hacer pasar una disolución a través de los pasos anulares previstos entre el cátodo hueco cilíndrico y un ánodo hueco cilíndrico dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo y aplicar una tensión a la celda para producir electrolíticamente una disolución de hipoclorito. Puede emplearse, de manera consecutiva, una pluralidad de celdas electrolíticas según la invención. Pueden situarse unos intercambiadores de calor en serie entre las celdas electrolíticas para controlar la temperatura de la disolución que pasa entre las celdas. El sistema de refrigeración puede incluir un sistema externo de intercambio de calor, doble para la celda dividida y único para la celda no dividida.
Tanto la descripción general anterior como la descripción detallada siguiente contienen ejemplos de la invención y no limitan, por sí mismos, el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que constituyen una parte de esta memoria descriptiva, ilustran los sistemas y procedimientos que concuerdan con la invención y, junto con la descripción, ayudan a explicar los principios de la invención. En los dibujos:
La figura 1 es una vista desde arriba en sección transversal de una celda electrolítica según una realización de la invención.
La figura 2 es una vista lateral en sección transversal de la celda de la figura 1.
La figura 3 es una vista desde arriba en sección transversal de una celda electrolítica según otra realización de la invención, que ilustra una membrana de intercambio aniónico para dividir el espacio anular.
La figura 4 es una vista lateral en sección transversal de la celda de la figura 3.
La figura 5 es una vista lateral en perspectiva de la celda de las figuras 3 y 4.
La figura 6 es una vista desde arriba en perspectiva que representa el interior de la celda de la figura 5.
La figura 7 representa una planta piloto de celda de prueba para probar la celda según la presente invención.
La figura 8 representa una gráfica de la curva de polarización del ánodo según la presente invención.
La figura 9 representa una gráfica de la curva de polarización del cátodo según la presente invención.
Las figuras 10 a 12 representan unas gráficas de la concentración de cloro activo frente a la corriente que fluye a través de la celda electrolítica según la presente invención.
La figura 13 representa una gráfica de la concentración de cloro activo frente a la corriente que fluye a través de la celda electrolítica que presenta una membrana aniónica según la presente invención.
La figura 14 representa tres celdas del tipo ilustrado en las figuras 3 a 6, conectadas en serie con intercambiadores de calor según la invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
A continuación se hará referencia en detalle a las presentes realizaciones preferidas de la invención, cuyos ejemplos se ilustran en los dibujos adjuntos. Siempre que sea posible, se utilizarán los mismos números de referencia en todos los dibujos para referirse a partes iguales o similares.
La presente invención proporciona una celda y un sistema electrolítico que producen hipoclorito de sodio con cloro activo a partir de salmuera. La presente invención incluye una celda que comprende un cátodo y un ánodo que son cilindros huecos dispuestos de manera coaxial en la celda electrolítica, situándose el ánodo dentro del cátodo. La salmuera fluye a través del espacio anular formado entre el cátodo y el ánodo. Cuando el electrolito sale del espacio anular, entra en un intercambiador de calor tubular externo para mantener la temperatura correcta del electrolito y después entra en la zona anódica y catódica de la segunda celda, etcétera. Cuando se alcanza la concentración correcta de cloro libre en el anolito (producto final), sale del sistema y se recircula el catolito hasta la primera celda y se alimenta una salmuera nueva a la celda catódica.
En una realización de la invención, el ánodo y el cátodo se forman cada uno a partir de electrodos metálicos y grafito como material particulado muy pequeño, que presenta un diámetro medio comprendido entre aproximadamente 0,01 y 1 mm, para producir una cantidad sustancial de porosidad abierta y maximizar así el área superficial de los electrodos. Maximizando el área superficial de los electrodos, la celda electrolítica presenta una eficacia mejorada, requiere menos energía, menos material de partida y menos equipo para producir la misma cantidad de cloro que una celda convencional.
En una realización adicional de la invención, se prevé una membrana aniónica porosa en el espacio anular entre el cátodo y el ánodo para dividir el espacio anular en las cámaras anódica y catódica.
Las figuras 1 y 2 ilustran una realización de la presente invención en la que una celda 10 electrolítica presenta un cátodo 11 hueco cilíndrico y un ánodo 12 hueco cilíndrico dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo para definir un espacio 13 anular para el paso de la disolución que se está sometiendo a electrólisis. La figura 2, que es una vista lateral en sección transversal de la celda 10, ilustra una entrada 14 en la parte inferior de la pila para la introducción de una disolución en el espacio 13 anular y una salida 15 en la parte superior de la celda para la retirada de la disolución de electrolito. En una realización adicional de la invención, el espacio 13 anular puede contener un material particulado, tal como grafito, para maximizar el área superficial del ánodo y del cátodo. En una realización adicional de la invención, puede conectarse en serie una pluralidad de celdas 10 de tal manera que el electrolito que sale de una celda se introduce en la celda siguiente. El control de la temperatura del electrolito puede realizarse con unos intercambiadores de calor situados entre las celdas para controlar la temperatura de los electrolitos que fluyen.
En las figuras 3, 4, 5 y 6, se ilustra una realización adicional de la invención. La celda 20 comprende un cátodo 21 hueco cilíndrico y un ánodo 22 hueco cilíndrico dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo para definir un espacio 23 anular que, tal como se describió anteriormente, puede contener carbono particulado, tal como grafito, que presenta un tamaño medio de partícula comprendido entre 0,1 y 1 mm. El espacio 23 anular está dividido por una membrana 24 aniónica porosa dispuesta entre el ánodo y el cátodo para definir una cámara 26 anódica y una cámara 25 catódica. Tal como se representa en la figura 4, se prevén unas entradas 27 y 29 para la introducción de una disolución tal como salmuera y catolito recirculado. Se prevén unas salidas 28 y 30 en la parte superior de la celda para la retirada de los productos de la electrólisis que incluyen hipoclorito de sodio y cloro activo.
Los ánodos y cátodos empleados según la invención son cilindros metálicos porosos que pueden, por ejemplo, construirse de titanio. Preferentemente, el cátodo es titanio cubierto por una capa de platino y el ánodo es titanio cubierto con óxido de rutenio. Alternativamente, el titanio puede recubrirse con óxido de iridio, óxido de paladio, óxido de níquel o combinaciones de los mismos.
Aunque no resulta esencial para la invención, normalmente el cátodo puede ser un cilindro de aproximadamente cuatro pulgadas de diámetro, el ánodo, de dos pulgadas de diámetro y la membrana aniónica, de tres pulgadas de diámetro.
El espacio anular entre el ánodo y la membrana transporta la salmuera que va a convertirse en hipoclorito de sodio que contiene cloro activo en una concentración elevada (> 28 g/l). En el caso de una baja concentración de cloro (< 15 g/l), la membrana 24 no resulta necesaria.
La presente invención puede utilizarse para producir hipoclorito de sodio con cloro activo sometiendo a electrólisis una salmuera de metal alcalino (disolución de NaCl). La salmuera se introduce en las zonas 25 y 26 anulares de la celda 20 electrolítica y se bombea a través de la celda 20 utilizando los sistemas de bombeo conocidos. Se aplica una tensión a la celda 20 dando como resultado que se produzca hipoclorito de sodio con cloro activo en el ánodo 22 y que se produzca hidrógeno y NaOH en el cátodo 21.
La reacción global de la celda es la siguiente:
2NaCl + 2H_{2}O \Rightarrow 2NaOH + Cl_{2} + H_{2}
Utilizando salmuera como entrada a la celda 20 de la presente invención, las reacciones primarias para la producción de iones hipoclorosos son los siguientes:
Ánodo
2Cl^{-} \Rightarrow Cl_{2} + 2e
Cátodo
2H_{2}O + 2e \Rightarrow 2OH^{-} + H_{2}
Disolución
Cl_{2} + H_{2}O \Rightarrow HClO + Cl^{-} + H^{-}
HClO \Rightarrow H^{+} + ClO^{-}
Las reacciones de pérdida correspondientes son las siguientes:
Ánodo
6ClO^{-} + 3H_{2}O \Rightarrow 2ClO_{3}^{-} + 4Cl^{-} + 3/2 O_{2} + 6e
3H_{2}O \Rightarrow O_{2} + 4H^{+} + 4e
Cátodo
ClO^{-} + H_{2}O + 2e \Rightarrow Cl^{-} + 2OH^{-}
Disolución
2HClO + ClO^{-} \Rightarrow ClO_{3}^{-} + 2Cl^{-} + 2H^{+}
2ClO \Rightarrow O_{2} + 2Cl^{-}
La figura 7 muestra, como ejemplo, un sistema 40 para determinar la cantidad de cloro producido por la celda 20 de la presente invención. Tal como se muestra, se suministra energía a la celda 20 desde una fuente de energía 41. Se introduce la salmuera desde el baño termostático 42 hasta la celda 20 para su tratamiento en los espacios anulares 23. El baño termostático 42 se enfría mediante el enfriador 43 por agua con circuito cerrado. En una realización, se utiliza un único enfriador 43 por agua cuando la celda electrolítica 20 no presenta una membrana aniónica. En otra realización, se utilizan dos enfriadores 43 por agua, uno para el ánodo y otro para el cátodo, cuando se utiliza una membrana aniónica en la celda 20, tal como se ha descrito hasta este momento en la presente memoria. También puede hacerse pasar refrigerante a través del interior del ánodo. La refrigeración de la celda y de la salmuera disminuye la resistencia de la celda a que pase una disolución a través de la celda, aumentando así la cantidad de cloro que puede obtenerse. Las disoluciones resultantes, que incluyen NaCl y cloro, se devuelven al baño termostático 42 antes de ser enviadas para el análisis químico. Se eliminan los gases mediante un sistema de aspiración. Cuando se llega a la parte superior de la planta, se lava el sistema y se introduce la salmuera nueva en las celdas de la planta.
En una realización, un sistema de múltiples celdas está compuesto por dos series de diez celdas que presentan, cada una, una temperatura de entrada de 20ºC y una temperatura de salida de aproximadamente 23ºC.
Las figuras 8 a 13 muestran los resultados de las muestras en las pruebas realizadas utilizando la celda de prueba de la figura 7.
Se probaron las características electroquímicas de los electrodos empaquetados en la celda de ejemplo dando como resultado las curvas de polarización representadas en las figuras 8 y 9. La figura 8 muestra la curva de polarización para el ánodo mientras que la figura 9 muestra la curva de polarización para el cátodo.
Las figuras 10 a 13 son gráficas que comparan la cantidad de corriente que fluye a través de la celda electrolítica con respecto a la cantidad de cloro activo producido.
La figura 10 muestra la concentración que resulta de utilizar un anolito de NaCl a 80 gramos/litro y un catolito de NaOH a 80 gramos/litro. La figura 11 muestra la concentración procedente de utilizar un anolito de 80 gramos/litro de NaCl y un catolito de 120 gramos/litro de NaOH. La figura 13 muestra la concentración utilizando un anolito de 120 gramos/litro de NaCl y un anolito de 80 gramos/litro de NaCl. Las cantidades resultantes de cloro activo ascienden generalmente a una concentración de más del 3% de cloro activo tras la electrólisis de salmuera utilizando la presente invención.
En una realización preferida de la presente invención, los tubos del ánodo están compuestos por titanio recubierto con óxido de rutenio y los tubos del cátodo están compuestos por titanio recubierto con platino.
La utilización de una membrana aniónica aumenta la cantidad de cloro que puede obtenerse, limitando la reducción catódica del hipoclorito.
En una realización, el sistema utiliza celdas divididas por una membrana aniónica y produce hipoclorito de sodio a 20 litros/hora con un 3% de iones de cloro activo.
La figura 14 ilustra una parte de un sistema ejemplo de la invención, en el que se conectan en serie múltiples celdas con intercambiadores de calor interpuestos entre las celdas. Las celdas 60, 70 y 80 son celdas electrolíticas tal como se han descrito hasta este momento en la presente memoria, que presentan unas cámaras anódica y catódica separadas por una membrana aniónica. Cada celda se dota con unas entradas de anolito (67, 77 y 87, respectivamente), unas entradas de catolito (69, 79 y 89, respectivamente), unas salidas de catolito (61, 71 y 81, respectivamente) y unas salidas de anolito (68, 78 y 88, respectivamente). La salmuera entra en la celda 60 en 67 y el catolito recirculado para la celda 70 entra en 69. El anolito sale de la celda 60 en 68 y pasa a través de los intercambiadores de calor 62 antes de entrar en la celda 70 y 77. Tal como se indica, se produce la misma secuencia de procedimientos entre las celdas 70 y 80, etc., hasta que se logra el anolito deseado y se retira del sistema.
Para los expertos en la materia resultará evidente que pueden realizarse diversas modificaciones y variaciones en la celda electrolítica que concuerdan con la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Para los expertos en la materia resultarán evidentes otras realizaciones a partir de las consideraciones de la memoria descriptiva y la práctica de la invención dada a conocer en la presente memoria. Se pretende que la memoria descriptiva y los ejemplos se consideren solamente como ejemplo, estando indicado el alcance de la invención por las siguientes reivindicaciones.

Claims (14)

1. Celda (20) para la electrólisis de salmuera para producir hipoclorito de sodio y cloro activo, que comprende:
un cátodo hueco cilíndrico (21);
un ánodo hueco cilíndrico (22) dispuesto de manera coaxial dentro del cátodo (21) para definir un espacio anular (23) para el paso de dicha salmuera durante la electrólisis;
un alojamiento que encierra dicho cátodo (21) y ánodo (22);
una membrana (24) dispuesta entre el ánodo (22) y el cátodo (21) dentro de dicho espacio anular (23) para definir una cámara anódica (26) y una cámara catódica (25); y
unas entradas (29) para introducir dicha salmuera en el espacio anular (23) y unas salidas (28; 30) para la retirada de los productos de la electrólisis incluyendo dichos hipoclorito de sodio y cloro activo
caracterizada porque dicha membrana (24) es una membrana de intercambio aniónico.
2. Celda según la reivindicación 1, en la que dichos ánodo (22) y cátodo (21) son metálicos porosos.
3. Celda según la reivindicación 1, en la que dicho espacio anular (23) contiene carbono particulado.
4. Celda según la reivindicación 3, en la que dicho carbono particulado es grafito.
5. Celda según la reivindicación 1, en la que dichas cámaras anódica y catódica presentan por lo menos una entrada (27, 29) y una salida (28, 30).
6. Celda según la reivindicación 3, en la que dicho carbono particulado presenta un tamaño medio de partícula comprendido entre aproximadamente 0,1 y 1 mm.
7. Sistema para la electrólisis de salmuera para producir hipoclorito de sodio y cloro activo, que comprende:
una pluralidad de celdas electrolíticas (60, 70, 80) conectadas en serie, presentando cada celda por lo menos una entrada (67, 77, 87; 69, 79, 89) y por lo menos una salida (61, 71, 81; 68, 78, 88), estando conectada una entrada de cada celda sucesiva con una salida de la celda precedente para transferir el electrolito entre las celdas;
comprendiendo además cada celda (60, 70, 80):
un cátodo hueco cilíndrico (21); un ánodo hueco cilíndrico (22) dispuesto en el interior del cátodo (21) para definir un espacio anular (23) para el paso de una disolución de electrolito durante la electrólisis; y
una membrana (24) dispuesta entre el ánodo (22) y el cátodo (21) en el interior de dicho espacio (23) anular para definir una cámara anódica (26) y una cámara catódica (25);
caracterizada porque dicha membrana (24) es una membrana de intercambio aniónico.
8. Sistema según la reivindicación 7, en el que cada una de dichas cámaras anódica (26) y catódica (25) presenta por lo menos una entrada (67, 77, 87; 69, 79, 89) y una salida (61, 71, 81; 68, 78, 88).
9. Sistema según la reivindicación 7, en el que dicho espacio anular (23) contiene carbono particulado.
10. Sistema según la reivindicación 9, en el que dicho carbono particulado es grafito.
11. Sistema según la reivindicación 9, en el que dicho carbono particulado presenta un tamaño medio de partícula comprendido entre aproximadamente 0,1 y 1 mm.
12. Sistema según la reivindicación 7, en el que se prevén unos intercambiadores de calor (62, 72) entre las celdas electrolíticas (60, 70, 80) para controlar la temperatura del electrolito transferida entre las celdas (60, 70, 80).
13. Sistema según la reivindicación 7, en el que dichos cátodo (21) y ánodo (22) son cilindros metálicos porosos.
14. Sistema según la reivindicación 13, en el que dichos cátodo (21) y ánodo (22) son cilindros metálicos porosos.
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UA (1) UA75594C2 (es)
WO (1) WO2001081656A2 (es)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
WO2009046279A2 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 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
US8319654B2 (en) * 2008-06-19 2012-11-27 Tennant Company Apparatus having electrolysis cell and indicator light illuminating through liquid
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
US20100283169A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Emmons Stuart A 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
EP2749539A4 (en) * 2011-08-24 2015-08-05 Morinaga Milk Industry Co Ltd DEVICE FOR PRODUCING ELECTROLYSED WATER
US9518077B2 (en) * 2012-02-03 2016-12-13 The Research Foundation For The 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
US10294129B2 (en) 2013-12-09 2019-05-21 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
CN109689935B (zh) 2016-09-07 2022-02-15 高露洁-棕榄公司 具有电化学装置的产品容器
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

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
US2681887A (en) 1950-02-03 1954-06-22 Diamond Alkali Co Electrolytic cell
DE1558726B2 (de) 1951-01-28 1973-09-06 Elektrolysierzelle
NL208205A (es) 1955-06-21
NL243366A (es) 1958-09-15
US3390065A (en) 1964-04-03 1968-06-25 Hal B.H. Cooper Process and cell for the manufacture of either sodium hypochlorite or chlorine
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
US4569729A (en) 1984-07-16 1986-02-11 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Electrolyzing method and electrolytic cell employing fluidized bed
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

Also Published As

Publication number Publication date
SK286786B6 (sk) 2009-05-07
DK1274884T3 (da) 2005-02-07
WO2001081656A3 (en) 2002-05-23
CZ302260B6 (cs) 2011-01-19
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EP1274884B1 (en) 2004-10-13
CA2405570C (en) 2010-02-16
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EP1274884A2 (en) 2003-01-15
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HK1051560A1 (en) 2003-08-08
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GEP20043392B (en) 2004-06-10
KR100797062B1 (ko) 2008-01-23
DE60106419D1 (de) 2004-11-18
IL152056A0 (en) 2003-05-29
PT1274884E (pt) 2005-01-31
JP5192109B2 (ja) 2013-05-08
PL356907A1 (en) 2004-07-12
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KR20030019353A (ko) 2003-03-06
JP2003531300A (ja) 2003-10-21
ATE279551T1 (de) 2004-10-15
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BG107184A (bg) 2003-05-30
CN1303253C (zh) 2007-03-07
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CA2405570A1 (en) 2001-11-01
HUP0300312A2 (hu) 2003-06-28

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