ES2620532T3 - Soporte de membranas de intercambio iónico - Google Patents
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Abstract
Una célula electrolítica de tres cámaras que comprende: una cámara anódica que aloja un ánodo; una cámara catódica que aloja un cátodo; una cámara intermedia entre las cámaras anódica y catódica; una membrana de intercambio aniónico colocada entre el ánodo y la cámara intermedia; una membrana de intercambio catiónico colocada entre el cátodo y la cámara intermedia; y un miembro de soporte colocado contra tanto la membrana de intercambio aniónico que produce que la membrana esté en contacto con el ánodo como la membrana de intercambio catiónico que produce que la membrana esté en contacto con el cátodo, en donde el miembro de soporte comprende un material poroso; en donde el miembro de soporte comprende una tela no tejida seleccionada del grupo que consiste en fibra de poliéster, polipropileno y combinaciones de los mismos.
Description
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DESCRIPCION
Soporte de membranas de intercambio ionico Campo de la invencion
La invencion se refiere a un sistema de soporte poroso para membranas de intercambio en celulas electrolfticas. En particular, la invencion se refiere al uso de un material poroso para un aparato en una celula electrolftica de tres camaras para la generacion in situ de soluciones de electrolisis, tal como lejfa o acido hipocloroso.
Antecedentes de la invencion
La produccion de agua electrolizada acida y agua electrolizada alcalina mediante la electrolisis de agua en la que se ha anadido el electrolito cloro es bien conocida. Para producir el agua electrolizada acida y agua electrolizada alcalina mediante electrolisis de agua, por ejemplo, se puede mencionar un metodo de usar un aparato electrolizante que tiene una caractenstica estructural de dividir una camara en una camara anodica y una camara catodica por un diafragma y organizar una placa anodica en la camara anodica y una placa catodica en la camara catodica y llevar a cabo electrolisis llenando el aparato con agua a la que se ha anadido previamente el electrolito. Ademas, como otro ejemplo, se puede mencionar un metodo de usar un aparato electrolizante que tiene una caractenstica estructural para dividir una camara en una camara anodica, una camara intermedia y una camara catodica por dos diafragmas e introducir electrolito concentrado en la camara intermedia mientras que se introduce agua en la camara anodica y la camara catodica y despues se lleva a cabo la electrolisis. Estos metodos se han usado practicamente.
En estos varios metodos para electrolisis, se han identificado numerosos problemas, incluyendo decapado en los electrodos, generacion de precipitado en las soluciones electrolizadas, fallo de la membrana de intercambio, obstruccion del flujo de fluido, aumentos en las demandas de voltaje de la celula, etc. Hasta el momento presente, el fenomeno de fallo de la membrana de intercambio (incluyendo flujo de fluido e ionico disminuido, decapado y/o desconexion) ha sido un efecto inevitable despues de un cierto periodo de vida de la celula electrolftica.
Las celulas electrolfticas de tres camaras comercialmente disponibles usan varias estructuras de soporte de membrana en las celulas, teniendo todas desventajas. Por ejemplo, algunas celulas contienen estructuras de soporte que permiten que las membranas de intercambio se separen de los electrodos - una desventaja en la conversion eficaz de cloruro a cloro en una celula de tres camaras. Muchas estructuras de soporte tambien requieren alineamiento preciso, costoso de perforaciones en la estructura del soporte con perforaciones en los electrodos. Las perforaciones mal alineadas producen transporte ionico reducido a traves de las membranas de intercambio y requiere un aumento significativo en la demanda de voltaje para la celula, causando con frecuencia comportamiento de la celula irreproducible y malos rendimientos. Aun otras estructuras de soporte tal como redes de plastico, rejillas y mallas pueden producir que las membranas hagan pequenos radios de curvatura al conformar las caractensticas de la rejilla o malla, lo que produce estres polimerico local y fallo de membrana prematuro.
Se divulgan celulas electrolfticas adicionales en los documentos US 5.595.641, US 2005/0121334 A1, US 4.443.316, y JPH 08-296076 A.
Segun esto, es un objetivo de la invencion reivindicada desarrollar un sistema de celula electrolftica de tres camaras mejorado para generar soluciones de electrolisis in situ, tal como soluciones de lejfa de cloro a partir de sal y agua.
Un objeto particular de la invencion es una estructura de soporte de membrana de intercambio mejorada en una celula electrolftica.
Un objeto adicional de la invencion es una estructura de soporte de membrana de intercambio que proporciona interfase membrana-electrodo adecuada para fomentar la operacion de celula electrolftica eficaz.
Estos y otros objetos de la invencion los determinara facilmente un experto en la materia basado en la descripcion de la invencion.
Breve compendio de la invencion
Una ventaja de la invencion es el soporte mejorado proporcionado a una membrana de intercambio de una celula electrolftica. Es una ventaja de la presente invencion que un material poroso proporcione un medio de soporte para una membrana de intercambio en una celula electrolftica aplicando una presion diferencial desde una camara intermedia de una celula a la membrana de intercambio y un electrodo. Beneficiosamente, el uso del material poroso no requiere el alineamiento y/o acondicionamiento de una celula antes del uso.
En una forma de realizacion, la presente invencion proporciona una celula electrolftica de tres camaras mejorada como se define en la reivindicacion 1.
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El miembro de soporte de la celula electrolftica comprende una tela no tejida, que puede incluir una tela de fieltro no tejido de poliester o una pluralidad de capas de una tela de fieltro no tejido de poliester. El miembro de soporte de la celula electrolftica puede comprender ademas un material de polipropileno.
En una forma de realizacion aun adicional de la invencion, se proporciona un metodo de proporcionar un soporte de membrana de celula electrolftica como se define en la reivindicacion 8.
Preferiblemente segun la invencion, el metodo de proporcionar soporte de membrana de celula electrolftica no requiere alinear el miembro de soporte con un electrodo para la operacion eficaz (es decir, bajo voltaje) y reproducible.
Mientras que se divulgan multiples formas de realizacion, aun otras formas de realizacion de la presente invencion seran aparentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripcion detallada, que muestra y describe formas de realizacion ilustrativas de la invencion.
Segun esto, las figuras y descripcion detallada se deben considerar como de naturaleza ilustrativa y no restrictiva. Breve descripcion de las figuras
La figura 1 es una vista en perspectiva de una celula electrolftica de tres camaras.
La figura 2 es una vista despiezada de la celula electrolftica de tres camaras de la figura 1.
La figura 3 es una vista transversal de la celula electrolftica de tres camaras de la figura 1.
La figura 4 es una vista en perspectiva de un miembro de soporte usado junto con una celula electrolftica de tres camaras.
Varias formas de realizacion de la presente invencion se describiran en detalle con referencia a las figuras, en donde cifras de referencia similares representan partes similares a lo largo de varias vistas. La referencia a varias formas de realizacion no limita el ambito de la invencion. Las figuras representadas en el presente documento no son limitaciones a las varias formas de realizacion segun la invencion y se presentan para ilustracion ejemplar de la invencion.
Descripcion detallada de la forma de realizacion preferida
La presente invencion se refiere a un miembro de soporte para una celula electrolftica de tres camaras. La celula esta dividida por membranas en una camara de electrolisis con un electrodo positivamente cargado (anodo), una camara media o intermedia, y una camara de electrolisis con un electrodo negativamente cargado (catodo). Una descripcion adicional de las celulas electrolfticas adecuadas para uso segun la invencion se muestra en la publicacion de la solicitud de patente en EE UU No. US 2010/0270172 A1.
El miembro de soporte para la celula electrolftica de tres camaras tiene muchas ventajas sobre sistemas de soporte existentes. Por ejemplo, el miembro de soporte segun la presente invencion se coloca adyacente a una membrana de intercambio, mas que colocarse entre una membrana de intercambio y electrodo, de modo que no interfiere con el flujo de fluido. Ademas, el miembro de soporte proporciona presion diferencial en una camara intermedia de modo que una membrana de intercambio se presiona contra un electrodo sin permitir una disminucion en la salida de cloro de la celula y/o aumento en la demanda de voltaje de la celula.
Las formas de realizacion de esta invencion no se limitan a metodos particulares de uso de los miembros de soporte para una celula electrolftica de tres camaras, que pueden variar y los entienden los expertos en la materia. Se debe entender ademas que toda la terminologfa usada en el presente documento es para el fin de describir formas de realizacion particulares solo, y no se pretende que sea limitante en ninguna manera o ambito. Por ejemplo, como se usa en esta especificacion y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares “un”, “una”, “el” y “la” pueden incluir referencias plurales a menos que el contenido claramente indique otra cosa. Ademas, todas las unidades, prefijos y sfmbolos se pueden indicar en su forma aceptada en el SI. Los intervalos numericos enumerados en la especificacion son inclusivos de los numeros que definen el intervalo e incluyen cada numero entero en el intervalo definido.
A fin de que la presente invencion se pueda entender mas facilmente, primero se definen ciertos terminos. A menos que se defina de otra manera, todos los terminos tecnicos y cientfficos usados en el presente documento tienen el mismo significado comunmente entendido por un experto en la materia a que las formas de realizacion de la invencion pertenecen. Se pueden usar muchos metodos y materiales similares, modificados o equivalentes a los descritos en el presente documento en la practica de las formas de realizacion de la presente invencion sin experimentacion excesiva, los materiales y metodos preferidos se describen en el presente documento. Al describir y
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reivindicar las formas de realizacion de la presente invencion, se usara la siguiente terminologfa segun las definiciones explicadas a continuacion.
El termino “aproximadamente”, como se usa en el presente documento, se refiere a variacion en la cantidad numerica que se puede producir, por ejemplo, mediante procedimientos de medida tipicos y manejo de ftquidos usados para hacer concentrados o soluciones de uso en el mundo real; mediante error inadvertido en estos procedimientos; mediante diferencias en la fabricacion, fuente, o pureza de los ingredientes usados para hacer las composiciones o llevar a cabo los metodos, y similares. El termino “aproximadamente” tambien abarca cantidades que se diferencian debido a diferentes condiciones de equilibrio para una composicion resultante de una mezcla inicial particular. Esten modificadas o no por el termino “aproximadamente”, las reivindicaciones incluyen equivalentes a las cantidades que se refiere a variacion en la cantidad numerica que se puede producir.
El termino “porcentaje de peso”, “% p”, “porcentaje en peso”, “% en peso” y variaciones de los mismos, como se usa en el presente documento, se refieren a la concentracion de una sustancia como el peso de esa sustancia dividido por el peso total de la composicion multiplicado por 100. Se entiende que, como se usa aqrn, “porcentaje”, “%” y similares se pretende que sean sinonimos de “porcentaje en peso”, “% p”, etc.
Los metodos, sistemas, aparatos y composiciones de la presente invencion pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en los componentes o ingredientes de la presente invencion, asf como otros ingredientes descritos en el presente documento. Como se usa en el presente documento, “consistir esencialmente en” significa que los metodos, sistemas, aparatos y composiciones pueden incluir pasos, componentes o ingredientes adicionales, pero solo si los pasos, componentes o ingredientes adicionales no alteran materialmente las caractensticas basicas y novedosas de los metodos, sistemas, aparatos y composiciones reivindicados.
La presente invencion es distinta de un soporte de membrana proporcionado en la tecnica. Se han divulgado estructuras de soporte que se centran entre una membrana de intercambio y un electrodo para proporcionar una membrana protectora compuesta de varios sustratos. Como se divulga en la publicacion de solicitud de patente en EE UU No. US 2012/0270172 A1, la membrana protectora esta cortada para permitir la transferencia de ftquido y gas entre la membrana para transportar entre la membrana de intercambio y el electrodo. Aunque estos tipos de soportes fomentan la conductividad electrica, la membrana protectora cortada no proporciona soporte de la membrana de intercambio contra el electrodo desde una camara intermedia, central como se divulga segun la presente invencion.
Se usan sistemas de soporte de membranas adicionales en el estado de la tecnica entre membranas (patentes en EE UU No. 5.288.385, 6.524.454 y patente japonesa No. 6.179.757), con frecuencia para la operacion de celula de inversion de corriente o simplemente manteniendo las membranas en su sitio sin funcion adicional en la celula. Sin embargo, las estructuras de soporte no pueden alcanzar la funcion de la presente invencion de soportar la membrana de intercambio contra el electrodo de la celula electrolftica. Ademas, la presente invencion supera las insuficiencias de numerosos sistemas de soporte de membrana del estado de la tecnica en su capacidad para fomentar el flujo ionico a traves de la membrana soportada. Ademas, beneficiosamente, la presente invencion no requiere alineamiento con perforaciones del electrodo para reducir la resistencia electrica. Como resultado, la presente invencion proporciona un miembro de soporte eficaz para mantener membranas permeables a iones (es decir, membranas de intercambio) contra los electrodos de una celula tres camaras.
Formas de realizacion de la invencion
La figura 1 es una vista en perspectiva de una celula electrolftica de tres camaras 10 adecuada para la descomposicion de compuestos qmmicos por medio de energfa electrica (es decir, electrolisis). La celula electrolftica 10 incluye tres camaras, una camara anodica 12, una camara intermedia (que tambien se puede llamar camara de salmuera) 14, y una camara catodica 16. La camara anodica 12 y la camara catodica 16 son esencialmente identicas en forma y localizacion de agujeros 50, entradas, salidas y cavidades. La camara intermedia 14 comprende un material similar a las camaras anodica 12 y catodica 16, pero tendra diferencias. Las tres camaras estan conectadas entre sf estando la camara intermedia 14 entre las camaras anodica 12 y catodica 16. Las camaras estan unidas y se mantienen en su lugar como se muestra en la figura 1.
Como se muestra en las figuras 1-3, las camaras pueden incluir una pluralidad de agujeros 50 en localizaciones predeterminadas que coinciden entre sf. Se pueden insertar pernos a traves de todos los agujeros para mantener la celula 10 unida. Sin embargo, se debe apreciar que se pueden usar otros medios de unir las camaras. Por ejemplo, se pueden usar clavijas, remaches, abrazaderas, u otros cierres para mantener la celula unida. Se debe indicar que mientras se pueden usar algunos metodos de sujecion, tal como soldadura, es deseable que el cierre sea facilmente eliminable para proporcionar acceso a los componentes internos de la celula 10, tal como el miembro de soporte 28.
La figura 2 es una vista despiezada de una celula electrolftica de tres camaras 10, tal como la mostrada en la figura 1. Como se ha descrito anteriormente respecto a la figura 1, la celula 10 incluye una camara anodica 12 en un extremo, una camara catodica 16 en un extremo opuesto, y una camara intermedia 14 entre la camara anodica 12 y la camara catodica 16. Como se ha mencionado, la camara anodica 12 y la camara catodica 16 son esencialmente
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identicas. Se muestra que las camaras son de forma rectangular; sin embargo, se debe apreciar que se puede usar cualquier forma como determinara un experto en la materia basado en la divulgacion de la presente invencion. Un tamano usado para las camaras es rectangulos de 4 pulgadas por 5 pulgadas, con un espesor de 0,5-0,75 pulgadas. El tamano y espesor espedficos de las camaras tambien puede variar segun cada aplicacion o necesidad.
Segun una forma de realizacion de la invencion, las camaras 14, 16 comprenden PVC mecanizado e incluye entradas 54, 60 y salidas 56, 62 que son conexiones fluidas NPT. La composicion de las camaras 14, 16 puede comprender otros materiales (por ejemplo, polipropileno o polietileno) como determinara un experto en la materia basado en la divulgacion de la presente invencion. La camara anodica 12 y la camara catodica 16 tambien incluyen cavidades 52, 58 para permitir el flujo de fluido a traves de las camaras. Por ultimo, como se ha mencionado anteriormente, las camaras 12, 16 pueden incluir una pluralidad de agujeros 50. Los agujeros 50 pueden ser empotrados o roscados para recibir cierres, tal como pernos o clavijas.
La camara intermedia 14 tambien es de forma rectangular y comprende PVC mecanizado. Sin embargo, la camara puede tener otras formas y comprender otros materiales ngidos tambien, dependiendo de las otras camaras y materiales disponibles. La camara intermedia 14 incluye una apertura 44 a traves de ella, que generalmente se localiza en la region central de la camara. La apertura 44 permite que el miembro de soporte 28 se ajuste en la misma para permitir que los iones pasen a traves. Por tanto, la forma de la apertura 44 puede ser de cualquier forma que tenga el miembro de soporte 28, y que permita que se produzca el proceso de electrolisis mas eficaz. La camara intermedia 14 tambien incluye una entrada 46 y una salida 48 para permitir que la solucion de salmuera (o electrolito) pase a traves. La figura 2 muestra la entrada 46 y la salida 48 en la parte superior e inferior de la camara, pero se debe indicar que la localizacion se puede variar dependiendo de la aplicacion espedfica. La camara intermedia 14 tambien incluye una pluralidad de agujeros 50 para permitir que los cierres (no mostrado) pasen a traves para mantener la celula 10 unida.
Para proporcionar el proceso de electrolisis, se usan electrodos 18 con la celula 10. Los electrodos 18 incluyen un anodo 20 y un catodo 22. Segun una forma de realizacion, el anodo 20 se coloca en la camara anodica 12 y el catodo 22 se coloca en la camara catodica 16. Segun una forma de realizacion mostrada en la figura 2, el anodo 20 se coloca entre la camara anodica 12 y la camara intermedia 14, y el catodo 22 se coloca entre la camara intermedia 14 y la camara catodica 16. Segun esta forma de realizacion de la invencion, la forma y tamano del anodo 20 y el catodo 22 generalmente son iguales que las camaras para ajustarse entre las camaras de la celula 10. Como se muestra en la figura 2 el anodo 20 y el catodo 22 generalmente son rectangulos. Sin embargo, el espesor de las partes de los electrodos 18 es menor que el espesor de las camaras. El anodo 20 y el catodo 22 incluyen una region central de hendiduras, perforaciones o ranuras 40 que permiten que los iones pasen a traves. La localizacion y forma de las ranuras 40 generalmente son las mismas que la forma y tamano de la apertura intermedia 44 y miembro de soporte 28 para la mayor eficacia. El anodo 20 y el catodo 22 tambien incluyen al menos una conexion electrica 42 para recibir una corriente electrica. La conexion electrica 42 se puede extender lejos del anodo 20 o el catodo 22 como se muestra en la figura 2. Sin embargo, la presente invencion contempla cualquier tipo de conexion electrica. Tambien se debe indicar que el anodo 20 y el catodo 22 incluyen agujeros 50 para permitir que el cierre (no mostrado) pase a traves para mantener la celula 10 unida. Los agujeros 50 u otros medios de cierre coincidiran con el resto de componentes.
Colocada entre el anodo 20 y la camara intermedia 14 hay una membrana de intercambio 24. Segun una forma de realizacion de la invencion, la membrana de intercambio 24 es una membrana de intercambio anionico 24. La membrana de intercambio anionico 24 se disena para conducir aniones mientras que es impermeable a otros iones y a gases tal como oxfgeno o hidrogeno.
Una segunda membrana de intercambio 26 esta colocada entre la camara intermedia 14 y el catodo 22. Segun una forma de realizacion de la invencion, la segunda membrana de intercambio 26 es una membrana de intercambio cationico.
Segun una forma de realizacion de la invencion, tanto la membrana de intercambio anionico 24 como la membrana de intercambio cationico 26 son laminas finas (aproximadamente 0,005 pulgadas), flexibles, polimericas. Se pueden emplear otros materiales de membrana como determinara un experto en la materia basado en la divulgacion de la presente invencion y tales membranas pueden variar significativamente en tamano y espesor, que se incorporan en el presente documento en el ambito de la invencion. En la forma de realizacion mostrada en las figuras 1-3, las membranas de intercambio 24, 26 son rectangulos de aproximadamente 2,25 pulgadas por 4,75 pulgadas. Por tanto, las membranas se colocan adyacentes al anodo 20 y al catodo 22 de modo que generalmente estan centradas respecto al anodo y al catodo. Las membranas de intercambio cubriran las ranuras 40 del anodo 20 y el catodo 22. Se debe apreciar que la presente invencion no limita el tamano y/o forma de las membranas de intercambio 24, 26, y que tamanos y espesores variables se deben considerar parte de la invencion.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, un miembro de soporte 28 se coloca generalmente en el centro de la celula electrolftica 10 en la apertura 44 de la camara intermedia 14. La forma del miembro de soporte 28 se selecciona de modo que se ajuste perfectamente en la apertura 44 de la camara intermedia 14. El espesor del miembro de soporte 28, o el espesor acumulado de las multiples capas del miembro de soporte, se debe seleccionar de modo que el
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miembro de soporte 28 presione la membrana de intercambio anionico 24 contra el anodo 20 y la membrana de intercambio cationico 26 contra el catodo 22. Segun una forma de realizacion adicional de la invencion, el miembro de soporte se selecciona para una celula particular para que sea suficientemente mas espeso que la camara intermedia de modo comprima sobre (es decir, aplique suficiente presion) las membranas de intercambio contra los electrodos.
Se logran variaciones en la cantidad de compresion entre las membranas y los electrodos (es decir, presion aplicada a los electrodos por las membranas) segun formas de realizacion de la invencion. Como determinara un experto en la materia, se pueden lograr cantidades variables de presion mediante variaciones en el miembro de soporte 28 segun la invencion. Ademas de las formas de realizacion representadas en las figuras de la invencion, tambien se puede lograr compresion adecuada entre las membranas y electrodos con varios tipos de dispositivos y/o unidades mecanicas (es decir, muelles o dispositivo cargado con muelle). Estas formas de realizacion son independientes y distintas de los miembros de soporte divulgados en el presente documento.
Aunque sin pretender estar limitado segun ninguna teona particular de la invencion, se aplica suficiente presion por el miembro de soporte 28 para mantener maximo rendimiento del electrodo (es decir, salida de cloro segun esta forma de realizacion descrita de la invencion) sin experimentar ninguna disminucion en el flujo de electrolito a traves de la camara central y/o sin danar las membranas 24, 26. Las alteraciones en el espesor del miembro soporte de 28, o el espesor acumulado de multiples capas del miembro de soporte, controlan la cantidad de presion aplicada para mantener las membranas contra los electrodos.
El miembro de soporte 28 debe comprender un material que permita el transporte de iones hacia y a traves de las membranas para fomentar la conductividad electrica a traves de la celula 10. Por tanto, el miembro de soporte 28 de la presente invencion comprende un material poroso. Segun una forma de realizacion particular de la invencion, el miembro de soporte 28 comprende un material poroso no tejido. Segun una forma de realizacion adicional de la invencion, el miembro de soporte 28 comprende un material poroso no tejido, tal como un material sintetico poroso. Por ejemplo, el miembro de soporte puede comprender una o mas capas de tela no tejida de poliester, es decir, fieltro. Como determinara un experto en la materia, se pueden necesitar multiples capas de tela no tejida de poliester para proporcionar el espesor apropiado para soportar las membranas 24, 26 contra los electrodos 20, 22.
Segun una forma de realizacion de la invencion, se anaden suficientes capas de tela no tejida de poliester de modo que el espesor global del miembro de soporte 28 sea aproximadamente 0,75 pulgadas para la forma de realizacion de la invencion mostrada en las figuras 2 y 3. Sin embargo, pueden ser necesarios otros tamanos, formas y espesores dependiendo de la organizacion de la celula electrolftica 10 y, por tanto, la presente invencion no se debe limitar respecto al tamano, forma y/o espesor indicados. Tambien se debe apreciar que si un material no tejido grueso esta disponible en el espesor adecuado, no habra necesidad para capas y el material de capa unica se puede usar para obtener el diseno del miembro de soporte 28.
Segun una forma de realizacion de la invencion, el miembro de soporte 28 se puede obtener (por ejemplo, cortar con troquel) de un material a granel para coincidir con la forma y tamano requeridos para una celula electrolftica 10 particular. Se muestra un miembro de soporte 28 usado con la celula electrolftica de la figura 1 en la figura 4. Notese que el miembro de soporte 28 incluye areas de superficie 64, 66 en lados opuestos entre sf con las areas de superficie que comprenden un material uniforme. Como se describe segun varias formas de realizacion de la invencion, el material uniforme es un material poroso, tal como una tela no tejida de poliester, es decir, fieltro. Sin embargo, tambien se pueden usar otros materiales para el miembro de soporte 28. Por ejemplo, se puede usar polipropileno si el material es una tela de polipropileno no tejido.
El uso del material no tejido para el miembro de soporte 28 disminuye el voltaje requerido para operar la celula y produce distribucion mas uniforme de iones a todas las areas del electrodo. Ademas, puesto que el miembro de soporte 28 incluye superficies porosas 64, 66 con una distribucion de poros o aberturas generalmente en una escala dimensional mucho mas pequena que las dimensiones caractensticas de las aberturas de los electrodos, no hay necesidad de alinear ranuras o perforaciones del miembro de soporte con las ranuras 40 de uno de los electrodos. Debido a que el miembro de soporte 28 entero es poroso, los iones pueden pasar a traves en cualquiera y todas las localizaciones de las areas de superficie 64, 66. Ademas, puesto que el miembro de soporte 28 tiene un espesor, presionara las membranas 24, 26 contra los electrodos 20, 22.
La figura 3 es una vista transversal de la celula electrolftica 10 de la figura 1 segun la presente invencion. La figura 3 muestra el interior de la celula 10 cuando la celula se une y las camaras anodica y catodica 12, 16 se conectan en ambos lados de la camara intermedia. La figura 3 tambien ilustra como el espesor del miembro de soporte 28 presiona la membrana de intercambio anionico 24 contra el anodo 20 y la membrana de intercambio cationico 26 contra el catodo 22. La figura tambien muestra la cavidad del anodo 52, apertura de la camara intermedia 44, y la cavidad de la camara catodica 58. Segun una forma de realizacion de la invencion, se experimenta electrolisis cuando se aplica una corriente electrica entre el anodo en la camara anodica y el catodo en la camara catodica, y pasa a traves del electrolito o salmuera anadido a la camara intermedia.
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Por ultimo, como se muestra en las figuras 2 y 3, se usa una primera junta 30, segunda junta 32, tercera junta 34, y cuarta junta 36 con la celula electrolftica 10 de la presente invencion para sellar las camaras una de otra y del ambiente. La primera junta 30 esta colocada entre la camara anodica 12 y el anodo 20. La segunda junta 32 esta colocada entre la membrana de intercambio anionico 24 y la camara intermedia 14. La tercera junta 34 esta colocada entre la camara intermedia 14 y la membrana de intercambio cationico 26. La cuarta junta 36 esta colocada entre el anodo 22 y la camara anodica 16. Las cuatro juntas incluyen la misma geometna, segun una forma de realizacion incluyendo perforaciones o agujeros 50, que se hacen coincidir con los cierres (no mostrado) usados para mantener la celula 10 unida. Las juntas 30, 32, 34, 36 pueden comprender goma sintetica y elastomero de fluoropoftmero, tal como Viton. El tamano de las juntas y la geometna de las aperturas de las juntas 28 y agujeros 50 para ajustar la celula 10 estan cortadas con troquel, timbradas o maquinadas de otra manera segun las especificaciones de la celula. El espesor de las juntas puede variar, pero se puede usar espesor de aproximadamente 0,031 pulgadas segun una forma de realizacion de la invencion.
Un experto en la materia determinara a partir de la divulgacion de la presente invencion que otros materiales de junta tambien se pueden usar (es decir, silicona, espumas de celulas cerradas hechas de silicona, PVC, polietileno, etc.). Segun una forma de realizacion de la invencion, tambien se puede ensamblar y sellar una celula electrolftica sin juntas mediante el uso de un adhesivo curable o sellador (por ejemplo, goma de silicona RTV).
Variaciones en el diseno de la celula
La presente invencion no se debe limitar a ninguna forma de realizacion espedfica descrita en el presente documento. Por ejemplo, las entradas y salidas de las camaras se pueden invertir o colocar en otro lugar en las camaras. El tamano, espesor, forma y material de cada uno de los componentes se puede variar segun la celula espedfica y salida deseada del sistema.
Las variaciones adicionales en la estructura y diseno de la celula incluyen variaciones en los electrodos. Segun una forma de realizacion de la invencion, el anodo comprende metal titanio de grado I o grado II con un recubrimiento DSA (anodo dimensionalmente estable), tal como un recubrimiento IRSA, preferiblemente con un recubrimiento en un lado. El recubrimiento puede estar proporcionado por cualquiera de varios suministradores de recubrimientos de anodo (por ejemplo, Denora, Daiso, Siemens, Water Star, etc.). Como determinara un experto en la materia los recubrimientos ejemplares son ejemplos no limitantes y no se pretende que limiten el ambito de la invencion reivindicada. Segun una forma de realizacion adicional de la invencion, el catodo comprende un Hastelloy C276 sin recubrimiento. Mientras que el espesor del anodo y el catodo puede variar, segun una forma de realizacion preferida, el espesor es al menos aproximadamente 0,51 mm (0,020 pulgadas).
Las variaciones en las membranas de intercambio tambien se incluyen en formas de realizacion de la invencion. Se prefieren membranas semipermeables, tal como membranas de intercambio cationico o membranas de intercambio anionico. Segun una forma de realizacion de la invencion, la membrana de intercambio anionico puede comprender Neosepta® AMX (comercialmente disponible de ASTOM Corporation, 1-4-5 Nishi-Shimbashi, Minato-Ku, Tokio 1058429, Japon) o una membrana de intercambio anionico disponible de Membranes International, Inc. (219 Margaret King Avenue, Ringwood, NJ 07456 EE UU). Segun una forma de realizacion adicional de la invencion, la membrana de intercambio cationico puede comprender DuPont Nafion® N115, N-324 o N424.
Los materiales soporte comprenden una tela no tejida seleccionada de fibra de poliester, polipropileno y combinaciones de las mismas.
Las telas no tejidas adecuadas incluyen, por ejemplo, poliester (comercialmente disponible de Superior Felt & Filtration, LLC, Ingleside, IL) y polipropileno (comercialmente disponible de Buffalo Felt Products Co., West Seneca, NY). Segun una forma de realizacion preferida adicional de la invencion, el material del miembro de soporte debe ser qmmicamente compatible con la solucion de electrolito de la celula particular, permitir el flujo a traves de todas las dimensiones y ser compresible. Por ejemplo, un material de tela no tejida adecuado para uso en una solucion de salmuera acida incluye un poliester o fibras de polipropileno.
Metodos de uso
El soporte de membrana y celulas electrolfticas que incorporan el soporte de membrana de la invencion son adecuados para uso en varias aplicaciones de electrolisis que implica membranas. Las membranas en celulas electrolfticas se usan para mantener las soluciones de electrolitos y qmmica separadas; por ejemplo, una celula con una membrana puede separar sosa caustica de cloro generado por electrolisis. Segun esto, el miembro de soporte de la presente invencion se puede usar en un aparato que electroliza agua que tiene una caractenstica estructural para dividir una celula electrolftica en una camara anodica, una camara intermedia y una camara catodica. El miembro de soporte y las celulas electrolfticas que incorporan el soporte de membrana se usan para mejorar la funcion de la celula, en particular, disminuye el voltaje requerido para operar la celula y produce una distribucion mas uniforme de iones en todas las areas del electrodo.
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Los metodos para proporcionar soporte de membrana de celulas electrolfticas segun la invencion eliminan la necesidad de alineamiento del sistema de soporte de celula electrolftica, membrana y/o electrodos. Los metodos de la invencion aplican presion estructural a las membranas para empujarlas contra los electrodos y aumentar el rendimiento de la celula (por ejemplo, conversion de cloruro en una forma de realizacion de invencion) mientras permiten el flujo del fluido electrolftico a traves de la camara intermedia, central. Esta presion se aplica sin producir que las membranas se deformen en las perforaciones del electrodo.
Preferiblemente, los metodos de la presente invencion para producir soluciones de electrolisis comprenden usar un aparato que electroliza agua que tiene una caractenstica estructural para dividir un electrolizador en una camara anodica, una camara intermedia y una camara catodica mediante dos diafragmas y organizar una placa anodica en la camara anodica, una placa catodica en la camara catodica y contener una solucion de electrolito en la camara intermedia, proporcionar agua a la camara anodica y la camara catodica de dicho aparato que electroliza agua, y generar agua acida en la camara anodica y agua alcalina en la camara catodica cargando corriente electrica de modo que se electrolice el agua en presencia de electrolito suministrado por medio de electroforesis desde la camara intermedia.
Los metodos para generar agua acida usando la celula electrolftica que comprende el miembro de soporte de esta invencion generalmente se conocen. Cuando se va a generar agua electrolizada acida que tiene cloro, se aplica una corriente directa a la celula y la camara intermedia se llena con una solucion de sales de cloruro, por ejemplo, cloruro de sodio, cloruro de potasio, o soluciones de acido clorhudrico, que se va electrolizar. Se genera agua acida con acido hipocloroso como un ingrediente desinfectante a una concentracion de cloro eficaz de aproximadamente 10-500 ppm. Las condiciones de operacion adecuadas para tal celula se conocen, y algunas se describen o se hace referencia a la publicacion de solicitud de patente en EE UU No. US 2006/0260931 A1.
En la camara catodica, se generan hidroxido de sodio o hidroxido de potasio y gas hidrogeno y se descargan desde salidas en la celula. La solucion de electrolito se puede circular para mantener la concentracion de electrolitos en la celula intermedia.
Todas las publicaciones y solicitudes de patente en esta especificacion son indicativas del nivel de habilidad habitual en la tecnica a que pertenece esta invencion.
Ejemplos
Ejemplo 1
Se realizo en ensayo exploratorio de un miembro de soporte segun la invencion usando un material de polipropileno no tejido. El material de polipropileno era una tela no tejida de dos capas que se corto a mano. Cada capa del material tema aproximadamente 9,525 mm (0,375 pulgadas) de espesor y se anadio a la camara intermedia de una celula electrolftica de tres camaras para analizar la eficacia del soporte de membrana. El material proporciona una densidad de aproximadamente 980 g/m2 (1,8 lb/yd2) y se obtuvo de McMaster-CARR (Pn 88125K999) (originalmente fabricado por Buffalo Felt (West Seneca, NY).
La celula electrolftica que hospeda el miembro de soporte demostro eficacia de operacion mejorada. En particular, la celula electrolftica opero a un voltaje aceptable, menor.
Ejemplo 2
Se realizo un ensayo de duracion mas larga de un miembro de soporte compuesto de un material de poliester no tejido. El ensayo de duracion analizo un miembro de soporte hecho de un material de poliester no tejido con un armazon de PVC rectangular como se muestra en las figuras. El material de poliester era una tela no tejida de dos capas que se corto con troquel y se anadio a la camara intermedia de una celula electrolftica de tres camaras para analizar la eficacia en el soporte de membrana. Cada capa del material tema aproximadamente 9,525 mm (0,375 pulgadas) de espesor y proporciono una densidad de aproximadamente 1220 g/m2 (2,25 lb/yd2) y se obtuvo de Grainger (PN 2HVC3) y fabricado por Superior Felt and Filtration (Ingleside, IL). La celula electrolftica opero en un modo de reciclado de catolito (aproximadamente 84 ml/min de suministro de velocidad de flujo). La corriente era constante a 7,2 Amp con operacion constantemente de lunes-viernes (la celula se enjuago y apago durante los fines de semana).
La celula se desensamblo y analizo despues de 100 horas de operacion y a las 480 horas de operacion. Los resultados demostraron que el voltaje permanecio estable a aproximadamente 8,2 voltios. Despues de aproximadamente 100 horas de operacion habfa minima degradacion de membrana anionica cerca de la entrada a la camara anodica. Despues de aproximadamente 260 horas de operacion se observaron estructuras de sal alrededor del frente y las partes inferiores de las juntas de la celula, lo que indica fuga externa lenta de la solucion electrolftica. Despues de aproximadamente 430 horas de operacion no se detecto dano.
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Despues de aproximadamente 480 horas de operacion se produjo fuga interna de la celula terminando el analisis. Se observo fuga interna de la celula a traves del volumen de salmuera que aumenta en el tanque de salmuera mas que descender como debena durante la operacion normal. Esto indicaba una fuga interna entre camaras (por ejemplo, rotura de la membrana anionica). Sin embargo, despues de 480 horas de operacion, el miembro de soporte de poliester no tejido no tema ningun deterioro notable, lo que indica que el soporte permanecio en buen estado y realizo su funcion.
Ejemplo 3
Ensayo de compatibilidad de materiales de miembros de soporte. Se analizaron varios sustratos de miembros de soporte para determinar la compatibilidad con soluciones de electrolisis (es decir, soluciones de lejfa). Se ensayaron los siguientes sustratos y condiciones (mostrados en la tabla 1):
Tabla 1
- Material
- Solucion Tratamiento Medidas
- Polipropileno no tejido
- Salmuera de sal acida Comprimida al 30% (bloques de PVC) Espesor Elasticidad
- Polipropileno no tejido
- Salmuera de sal acida Sin comprimir (jarras de cristal) Espesor Elasticidad TOC
- Poliester no tejido
- Salmuera de sal acida Comprimida al 30% (bloques de PVC) Espesor Elasticidad
- Poliester no tejido
- Salmuera de sal acida Sin comprimir (jarras de cristal) Espesor Elasticidad TOC
Las muestras de miembros de soporte eran cftculos de 1,5 pulgadas de diametro cortados del material/tela ensayado. Ambos materiales teman aproximadamente 9,525 mm (0,375 pulgadas) (nominal) de espesor y una densidad de 1220 g/m2 (2,25 lb/yd2). El material de polipropileno se obtuvo de McMaster-CARR (PN 88125K999), fabricado por Buffalo Felt. El material de poliester era de Grainger (PN 2HVC3) y fabricado por Superior Felt and Filtration.
Las medidas de espesor, elasticidad y degradacion qmmica se tomaron despues de una prueba de inmersion de seis semanas a aproximadamente 49°C (120°F). Los materiales del miembro de soporte se sumergieron en una salmuera de sal acida que se creo mezclando sal pura con agua DI (a saturacion) y acidificando a un pH de menos de 1 con HCl.
El analisis de degradacion qmmica midio el carbono organico total (TOC) de las soluciones de inmersion antes y despues de la prueba de inmersion para determinar si el miembro de soporte no tejido se estaba degradando y perdiendo carbono en la solucion de inmersion. Los resultados muestran que los miembros de soporte solo pierden una cantidad despreciable de carbono en la solucion, lo que indica compatibilidad para uso segun los metodos de la invencion. Los resultados de espesor y elasticidad apoyan ademas la compatibilidad para la aplicacion segun la invencion.
Ejemplo 4
El uso de una celula electrolftica que aloja un miembro de soporte para reducir el voltaje de operacion para celulas electrolfticas se analizo adicionalmente. Una celula electrolftica de tres camaras, como se divulga estructuralmente en las patentes en EE UU No. 5.288.385, 6.524.454 y la patente japonesa No. 6.179.757, se desensamblo para sustituir un soporte de membrana plastico ngido con un material de poliester no tejido para uso como miembro de soporte. El material de poliester era una tela de fieltro, no tejido, de capa unica, de aproximadamente 6,35 mm (0,25 pulgadas) de espesor que se corto con troquel y se anadio a la camara intermedia. El material del miembro de soporte se obtuvo de Grainger (PN 2HVC2).
Se ensayaron aproximadamente 364 horas de operacion de la celula electrolftica. La celula empezo a 5,2 voltios y subio lentamente a 6,8 voltios en las primeras 364 horas. La prueba en marcha se completo con mas de 1800 horas acumuladas, permaneciendo el voltaje en el intervalo de 6,5-6,9, lo que demuestra eficacia de operacion significativa.
La eficacia de la celula se comparo ademas a la misma celula electrolftica de tres camaras sin el desensamblaje y sustitucion del soporte de membrana plastico ngido con un material de poliester no tejido para uso como un miembro de soporte. La celula control (celula electrolftica de tres camaras que aloja un soporte de membrana plastico ngido) empezo a un voltaje considerablemente mas alto (10,8 voltios) y en 5,5 horas el voltaje aumento al ftmite de la fuente de alimentacion usada, 19,0 voltios. En ese punto, la prueba se acabo debido a la limitacion de la fuente de alimentacion.
La comparacion de la prueba control con la celula electrolttica que aloja el miembro de soporte demuestra las mejoras de la celula electrolttica y metodos de la invencion para mejorar las condiciones operativas, es decir, operar la celula electrolttica a un voltaje menor, aceptable.
Claims (8)
- 1.1015
- 2.20
- 3.25 4.
- 5. 30
- 6.
- 7. 35
- 8.404550
- 9.REIVINDICACIONESUna celula electrolftica de tres camaras que comprende:una camara anodica que aloja un anodo;una camara catodica que aloja un catodo;una camara intermedia entre las camaras anodica y catodica;una membrana de intercambio anionico colocada entre el anodo y la camara intermedia;una membrana de intercambio cationico colocada entre el catodo y la camara intermedia; yun miembro de soporte colocado contra tanto la membrana de intercambio anionico que produce que lamembrana este en contacto con el anodo como la membrana de intercambio cationico que produce que lamembrana este en contacto con el catodo,en donde el miembro de soporte comprende un material poroso;en donde el miembro de soporte comprende una tela no tejida seleccionada del grupo que consiste en fibra de poliester, polipropileno y combinaciones de los mismos.La celula electrolftica de la reivindicacion 1 que comprende ademas una primera junta colocada entre la camara anodica y el anodo, una segunda junta colocada entre la membrana de intercambio anionico y la camara intermedia, una tercera junta colocada entre la camara intermedia y la membrana de intercambio cationico, y una cuarta junta colocada entre el catodo y la camara catodica.La celula electrolftica de la reivindicacion 1 en donde el miembro de soporte comprende un material sintetico poroso.La celula electrolftica de la reivindicacion 1 en donde el miembro de soporte comprende una pluralidad de capas de un material poroso, de tela no tejida.La celula electrolftica de la reivindicacion 1 en donde el anodo y el catodo incluyen una pluralidad de aberturas de cualquier forma a traves de ellos y al menos una conexion electrica.La celula electrolftica de la reivindicacion 1 en donde la camara intermedia incluye una apertura a traves de ella.La celula electrolftica de la reivindicacion 6 en donde el miembro de soporte se coloca en la apertura de la camara intermedia.Un metodo de proporcionar soporte de membrana a la celula electrolftica que comprende:preparar una celula electrolftica para la electrolisis de una solucion, que comprende proporcionar una camara anodica que aloja un anodo, una camara catodica que aloja un catodo, una camara intermedia entre las camaras anodica y catodica, una membrana de intercambio anionico colocada entre el anodo y la camara intermedia, una membrana de intercambio cationico colocada entre el catodo y la membrana intermedia, y un miembro de soporte colocado en la camara intermedia; y aplicar una corriente electrica, en donde el miembro de soporte disminuye el requisito de voltaje de la celula electrolftica,en donde el miembro de soporte comprende una tela no tejida seleccionada del grupo que consiste en fibra de poliester, polipropileno y combinaciones de los mismos, en donde el miembro de soporte es un material poroso sintetico, yen donde el miembro de soporte aplica presion a las membranas de intercambio que produce que las membranas esten en contacto con los electrodos.El metodo de la reivindicacion 8 en donde la preparacion de la celula electrolftica no requiere alinear el miembro de soporte con una membrana de intercambio y/o un electrodo para acondicionar la celula para electrolisis.
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Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8906218B2 (en) | 2010-05-05 | 2014-12-09 | Solexel, Inc. | Apparatus and methods for uniformly forming porous semiconductor on a substrate |
| US9076642B2 (en) | 2009-01-15 | 2015-07-07 | Solexel, Inc. | High-Throughput batch porous silicon manufacturing equipment design and processing methods |
| CN102844883B (zh) | 2010-02-12 | 2016-01-20 | 速力斯公司 | 用于制造光电池和微电子器件的半导体衬底的双面可重复使用的模板 |
| US8992746B2 (en) * | 2010-12-02 | 2015-03-31 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Anodizing apparatus |
| JP7215839B2 (ja) * | 2017-07-14 | 2023-01-31 | 旭化成株式会社 | 電解槽用ガスケット及び電解槽 |
| 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 |
Family Cites Families (102)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1284618A (en) | 1915-08-12 | 1918-11-12 | Dow Chemical Co | Process of and apparatus for electrolytic production of caustic alkali. |
| US3356607A (en) * | 1964-07-22 | 1967-12-05 | Ionics | Reinforced ion-exchange membranes |
| US3463709A (en) | 1966-07-20 | 1969-08-26 | United Aircraft Corp | Electrolysis utilizing thin film electrolytes |
| US3869376A (en) | 1973-05-14 | 1975-03-04 | Alvaro R Tejeda | System for demineralizing water by electrodialysis |
| US3904496A (en) | 1974-01-02 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Electrolytic production of chlorine dioxide, chlorine, alkali metal hydroxide and hydrogen |
| US3893897A (en) | 1974-04-12 | 1975-07-08 | Ppg Industries Inc | Method of operating electrolytic diaphragm cells having horizontal electrodes |
| US3969201A (en) | 1975-01-13 | 1976-07-13 | Canadian Patents And Development Limited | Electrolytic production of alkaline peroxide solutions |
| IT1118243B (it) | 1978-07-27 | 1986-02-24 | Elche Ltd | Cella di elettrolisi monopolare |
| US4256551A (en) | 1978-11-02 | 1981-03-17 | Imperial Chemical Industries Limited | Electrolytic process |
| IT1113412B (it) | 1979-02-15 | 1986-01-20 | Oronzio De Nora Impianti | Procedimento eletttrolitico ed apparecchiatura per la preparazione di ipoalogenito di metallo alcalino |
| US4214958A (en) * | 1979-05-14 | 1980-07-29 | General Electric Company | Electrolysis of alkali metal halides in a three-compartment cell with a pressurized buffer compartment |
| US4305793A (en) | 1979-10-22 | 1981-12-15 | Broniewski Bogdan M | Method of concentrating alkali metal hydroxide in hybrid cells having cation selective membranes |
| US4315805A (en) | 1979-11-08 | 1982-02-16 | Ppg Industries, Inc. | Solid polymer electrolyte chlor-alkali process |
| EP0051845B1 (de) * | 1980-11-06 | 1984-09-19 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Elektrolysezelle mit elektrolytdurchströmter Zwischenkammer und dafür geeignete Zwischenkammerstruktur |
| US4465573A (en) | 1981-05-12 | 1984-08-14 | Hare Harry M O | Method and apparatus for the purification of water |
| WO1983003984A1 (en) | 1982-05-13 | 1983-11-24 | Gerhard Kunz | Method for the treatment of a liquid phase, particularly method for desalting aqueous solutions, as well as device for its implementation |
| US4457813A (en) | 1983-03-04 | 1984-07-03 | Monsanto Company | Electrolysis cells and electrolytic processes |
| DE3401637A1 (de) | 1984-01-19 | 1985-07-25 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zum elektrolysieren von fluessigen elektrolyten |
| US4753818A (en) | 1986-07-25 | 1988-06-28 | Hughes Aircraft Company | Process for photochemical vapor deposition of oxide layers at enhanced deposition rates |
| US4758317A (en) | 1986-11-20 | 1988-07-19 | Fmc Corporation | Process and cell for producing hydrogen peroxide |
| US4964970A (en) | 1988-10-05 | 1990-10-23 | Hoh Water Technology Corp. | Compact low volume water purification apparatus |
| US4904357A (en) | 1989-05-30 | 1990-02-27 | Southwestern Analytical | Production of quaternary ammonium and quaternary phosphonium borohydrides |
| IL97605A0 (en) | 1991-03-20 | 1992-06-21 | Yeda Res & Dev | Supported,mechanically stable bipolar membrane for electrodialysis |
| IT1248564B (it) | 1991-06-27 | 1995-01-19 | Permelec Spa Nora | Processo di decomposizione elettrochimica di sali neutri senza co-produzione di alogeni o di acido e cella di elettrolisi adatta per la sua realizzazione. |
| EP0569596A4 (en) | 1991-11-22 | 1993-12-22 | Techno Excel Kabushiki Kaisha | Apparatus for generating electrolytic water |
| US5316740A (en) | 1992-03-26 | 1994-05-31 | Los Alamos Technical Associates, Inc. | Electrolytic cell for generating sterilization solutions having increased ozone content |
| WO1993020014A1 (en) | 1992-04-03 | 1993-10-14 | Bakhir Vitold M | Device for electrochemical processing of water |
| CA2095969C (en) * | 1992-05-15 | 2002-03-12 | Philippe Rychen | Apparatus for the continuous electrochemical desalination of aqueous solutions |
| JP3115440B2 (ja) | 1992-12-10 | 2000-12-04 | ペルメレック電極株式会社 | 塩化アルカリ水溶液の電解方法 |
| JPH06179757A (ja) | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Asahi Glass Co Ltd | バイポーラ膜 |
| EP0612694B1 (en) | 1993-02-22 | 1998-05-06 | Nippon Intek Co., Ltd. | Method and device for producing electrolytic water |
| TW301644B (es) * | 1994-06-30 | 1997-04-01 | Toto Ltd | |
| US5507932A (en) | 1994-08-26 | 1996-04-16 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus for electrolyzing fluids |
| KR100227969B1 (ko) | 1994-10-20 | 1999-11-01 | 사카모토 시게토시 | 전해수 생성장치 |
| JP3181796B2 (ja) | 1994-10-28 | 2001-07-03 | 日本電気株式会社 | 電解水製造装置 |
| US5645700A (en) | 1994-12-28 | 1997-07-08 | Eltron Research, Inc. | Polymer membrane based electrolytic cell and process for the direct generation of hydrogen peroxide in liquid streams |
| US5674365A (en) | 1995-01-30 | 1997-10-07 | First Ocean Co., Ltd. | Electrode composition for electrolysis of water |
| 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 |
| US5628888A (en) | 1996-03-28 | 1997-05-13 | Rscecat, Usa, Inc. | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions |
| US5871623A (en) | 1995-05-31 | 1999-02-16 | Rscecat, Usa, Inc. | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions |
| JP3213213B2 (ja) | 1995-09-06 | 2001-10-02 | ホシザキ電機株式会社 | 電解槽 |
| US5635040A (en) | 1996-03-11 | 1997-06-03 | Rscecat, Usa, Inc. | Electrochemical cell |
| US5783052A (en) | 1996-03-11 | 1998-07-21 | Rscecat, Usa, Inc. | Electrochemical cell |
| US5985110A (en) | 1996-03-28 | 1999-11-16 | Bakhir; Vitold M. | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions |
| JPH108268A (ja) | 1996-06-26 | 1998-01-13 | Nittetsu Mining Co Ltd | 塩化物系エッチング液の電解再生に用いられる電解槽用の隔膜 |
| JPH1043764A (ja) | 1996-08-06 | 1998-02-17 | First Ocean Kk | 水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法 |
| US5728274A (en) | 1996-08-13 | 1998-03-17 | Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha | Production system of electrolyzed water |
| GB9620167D0 (en) | 1996-09-27 | 1996-11-13 | Enigma Uk Ltd | Electrochemical processing of liquid such as water |
| US6007696A (en) | 1996-09-28 | 1999-12-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus and method for manufacturing electrolytic ionic water and washing method using electroyltic ionic water |
| RU2100286C1 (ru) | 1996-12-11 | 1997-12-27 | Вестерн Пасифик Компани Инк. | Способ обеззараживания воды и устройство для его реализации |
| US6004439A (en) | 1997-03-19 | 1999-12-21 | Bakhir; Vitold M. | Apparatus for obtaining products by anode oxidation of dissolved chlorides of alkaline or alkaline-earth metals |
| US6143163A (en) | 1997-08-06 | 2000-11-07 | Permelec Electrode Ltd. | Method of water electrolysis |
| US5932171A (en) | 1997-08-13 | 1999-08-03 | Steris Corporation | Sterilization apparatus utilizing catholyte and anolyte solutions produced by electrolysis of water |
| CN1136153C (zh) | 1997-10-23 | 2004-01-28 | 星崎电机株式会社 | 电解水生成装置 |
| JPH11209887A (ja) | 1998-01-23 | 1999-08-03 | Suga Test Instr Co Ltd | 水電解ガス発生装置 |
| US5948220A (en) | 1998-02-27 | 1999-09-07 | Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha | Production system of electrolyzed water |
| JP3896210B2 (ja) | 1998-03-06 | 2007-03-22 | ホシザキ電機株式会社 | 電解水生成装置 |
| JP3443308B2 (ja) | 1998-03-06 | 2003-09-02 | ホシザキ電機株式会社 | 電解水生成装置 |
| JP3443310B2 (ja) | 1998-03-09 | 2003-09-02 | ホシザキ電機株式会社 | 電解水生成装置 |
| JP3859358B2 (ja) | 1998-05-26 | 2006-12-20 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解水製造装置 |
| US6096177A (en) | 1998-06-16 | 2000-08-01 | Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha | Electrolyzed water production apparatus |
| JP4031877B2 (ja) | 1998-11-04 | 2008-01-09 | ホシザキ電機株式会社 | 次亜塩素酸水溶液の生成装置 |
| ATE254679T1 (de) | 1998-12-29 | 2003-12-15 | Proton Energy Sys Inc | Integrale gitter/rahmen-anordnung für eine elektrochemische zelle |
| US6270636B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-08-07 | Proton Energy Systems, Inc. | Integrated membrane and electrode support screen and protector ring for an electrochemical cell |
| DE60036582T2 (de) | 1999-08-06 | 2008-06-26 | Puricore International Ltd. | Elektrochemische Behandlung einer wässrigen Lösung |
| GB9918458D0 (en) | 1999-08-06 | 1999-10-06 | Sterilox Med Europ Ltd | Method and apparatus for the electrochemical processing of aqueous salt solutions |
| WO2001023644A1 (fr) * | 1999-09-27 | 2001-04-05 | Shinko Pantec Co., Ltd. | Electrode plane pour dispositif d'hydroelectrolyse, ensemble de ces electrodes, membrane electrolytique solide, et element electrolytique |
| IT1317753B1 (it) | 2000-02-02 | 2003-07-15 | Nora S P A Ora De Nora Impiant | Cella di elettrolisi con elettrodo a diffusione di gas. |
| AU2001293140A1 (en) | 2000-09-27 | 2002-04-08 | Proton Energy Systems, Inc. | Apparatus and method for maintaining compression of the active area in an electrochemical cell |
| EP1327275A2 (en) | 2000-09-27 | 2003-07-16 | Proton Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for improved fluid flow within an electrochemical cell |
| JP3729335B2 (ja) | 2001-04-03 | 2005-12-21 | 株式会社荏原製作所 | 電気再生式脱塩装置 |
| US6607647B2 (en) | 2001-04-25 | 2003-08-19 | United States Filter Corporation | Electrodeionization apparatus with expanded conductive mesh electrode and method |
| US7008523B2 (en) | 2001-07-16 | 2006-03-07 | Miox Corporation | Electrolytic cell for surface and point of use disinfection |
| JP5140218B2 (ja) | 2001-09-14 | 2013-02-06 | 有限会社コヒーレントテクノロジー | 表面洗浄・表面処理に適した帯電アノード水の製造用電解槽及びその製造法、並びに使用方法 |
| ATE535262T1 (de) | 2001-12-05 | 2011-12-15 | Oculus Innovative Sciences Inc | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von wasser mit negativem und positivem redoxpotential (orp) |
| JP2003311270A (ja) | 2002-04-18 | 2003-11-05 | First Ocean Kk | 液体分配器 |
| ITMI20021203A1 (it) | 2002-06-04 | 2003-12-04 | Uhdenora Technologies Srl | Elemento di distribuzione per cella elettrochimica a percolamento di elettrolita |
| GB0217268D0 (en) | 2002-07-23 | 2002-09-04 | Cross David E | Electrochemical cells |
| JP2004058006A (ja) | 2002-07-31 | 2004-02-26 | First Ocean Kk | 電解水製造方法 |
| GB2393737B (en) | 2002-10-03 | 2005-08-17 | Sterilox Tech Int Ltd | Electronic treatment of an aqueous salt solution |
| JP2004216302A (ja) | 2003-01-16 | 2004-08-05 | Kurita Water Ind Ltd | 電気脱イオン装置及び水処理装置 |
| JP3978144B2 (ja) | 2003-01-28 | 2007-09-19 | ホシザキ電機株式会社 | 電解イオン水生成装置 |
| US9168318B2 (en) | 2003-12-30 | 2015-10-27 | Oculus Innovative Sciences, Inc. | Oxidative reductive potential water solution and methods of using the same |
| US20050139808A1 (en) | 2003-12-30 | 2005-06-30 | Oculus Innovative Sciences, Inc. | Oxidative reductive potential water solution and process for producing same |
| AU2004311432A1 (en) | 2003-12-30 | 2005-07-21 | Oculus Innovative Sciences, Inc. | Oxidative reductive potential water solution, processes for producing same and methods of using the same |
| US7238272B2 (en) | 2004-02-27 | 2007-07-03 | Yoichi Sano | Production of electrolytic water |
| US7625470B2 (en) | 2004-04-13 | 2009-12-01 | Whirlpool Corporation | Electrolytic chemical generator for automatic cleaning device |
| US20060037869A1 (en) | 2004-08-19 | 2006-02-23 | Miox Corporation | Scented electrolysis product |
| JP4484635B2 (ja) | 2004-09-02 | 2010-06-16 | 日東電工株式会社 | スパイラル型逆浸透膜エレメント、およびその製造方法 |
| US7749370B2 (en) | 2005-02-03 | 2010-07-06 | Osao Sumita | Manufacturing method of oxidative water to be employed for sterilization |
| US20060249375A1 (en) | 2005-05-06 | 2006-11-09 | Aoun Walid A | Electrochemical cell with elastomeric cap |
| US7967958B2 (en) | 2005-05-20 | 2011-06-28 | Ecolab Inc. | Electrode for water electrolysis |
| US8262872B2 (en) | 2005-12-20 | 2012-09-11 | Ceramatec, Inc. | Cleansing agent generator and dispenser |
| WO2008002293A2 (en) | 2006-06-26 | 2008-01-03 | Puricore, Inc. | Electrochemical treatment of an aqueous solution |
| JP4435761B2 (ja) | 2006-08-04 | 2010-03-24 | 三郎 中郡 | 床面洗浄装置 |
| CN101541687B (zh) | 2006-10-20 | 2011-12-14 | 帕克斯公司 | 由水流同时制备酸和碱 |
| WO2008067411A2 (en) | 2006-11-28 | 2008-06-05 | Miox Corporation | Low maintenance on-site generator |
| ATE550641T1 (de) | 2006-12-23 | 2012-04-15 | Miox Corp | Interne flusssteuerung in elektrolytischen zellen |
| AU2008224968B2 (en) | 2007-03-13 | 2013-08-22 | Oculus Innovative Sciences, Inc. | Antimicrobial solutions containing dichlorine monoxide and methods of making and using the same |
| US20090008263A1 (en) | 2007-07-05 | 2009-01-08 | Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for production of electrolyzed water |
| JP3139159U (ja) | 2007-11-20 | 2008-01-31 | ファースト・オーシャン株式会社 | 水電気分解用電解槽 |
| EP2286003A4 (en) | 2008-05-28 | 2011-05-25 | Miox Corp | CLEANING BY POLARITY DISTRACTION AND ELECTRONIC FLOW REGULATION SYSTEMS FOR INTERVENTIONAL ELECTROLYTIC CHEMICAL GENERATORS |
-
2011
- 2011-07-19 US US13/185,874 patent/US8882972B2/en active Active
-
2012
- 2012-07-19 EP EP16192118.4A patent/EP3135797B1/en active Active
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