JP2002173789A - 電解装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電解時のイオン交換膜内部への金属水酸化物の
析出を抑制し、固体高分子電解質型電解セルの性能が劣
化しない、寿命の長い電解装置を得る。 【解決手段】電解装置において、イオン交換膜の片面に
陽極を、他面に陰極を配した固体高分子電解質型水電解
セルの、陽極側に水を、陰極側に酸性水溶液を供給し、
両極間に直流電圧を印加する。
析出を抑制し、固体高分子電解質型電解セルの性能が劣
化しない、寿命の長い電解装置を得る。 【解決手段】電解装置において、イオン交換膜の片面に
陽極を、他面に陰極を配した固体高分子電解質型水電解
セルの、陽極側に水を、陰極側に酸性水溶液を供給し、
両極間に直流電圧を印加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体高分子電解質
型水電解セルを用いた電解装置に関する。
型水電解セルを用いた電解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン交換膜の片面に陽極を、他面に陰
極を配した固体高分子電解質型水電解セルは、水素ガス
／酸素ガス発生装置や電解酸化処理装置に利用されてい
る。
極を配した固体高分子電解質型水電解セルは、水素ガス
／酸素ガス発生装置や電解酸化処理装置に利用されてい
る。
【０００３】固体高分子電解質型水電解セルを用いた従
来の水素ガス／酸素ガス発生装置の流路構成を図１に示
す。図１において、１は固体高分子電解質型水電解セ
ル、３は陰極水タンク、４は電磁弁（Ｐ）、５は液面セ
ンサ（Ｙ）、６は陽極水循環ポンプ、７は電解水タン
ク、８は電磁弁（Ｑ）、９は液面センサ（Ｚ）、１０は
水質計、１１はイオン交換樹脂塔である。また、Ａは水
素ガス、Ｂは酸素ガス、Ｃは排水、Ｄは水道水である。
来の水素ガス／酸素ガス発生装置の流路構成を図１に示
す。図１において、１は固体高分子電解質型水電解セ
ル、３は陰極水タンク、４は電磁弁（Ｐ）、５は液面セ
ンサ（Ｙ）、６は陽極水循環ポンプ、７は電解水タン
ク、８は電磁弁（Ｑ）、９は液面センサ（Ｚ）、１０は
水質計、１１はイオン交換樹脂塔である。また、Ａは水
素ガス、Ｂは酸素ガス、Ｃは排水、Ｄは水道水である。
【０００４】固体高分子電解質型水電解セル１は、イオ
ン交換膜の両面に白金族金属等の触媒電極を接合した、
イオン交換膜−触媒電極接合体を基本ユニットとしたも
のであり、陽極側へ供給する電解水としては、水道水Ｄ
をイオン交換樹脂塔１１で金属イオン等を取り除いた純
水を使用する。
ン交換膜の両面に白金族金属等の触媒電極を接合した、
イオン交換膜−触媒電極接合体を基本ユニットとしたも
のであり、陽極側へ供給する電解水としては、水道水Ｄ
をイオン交換樹脂塔１１で金属イオン等を取り除いた純
水を使用する。
【０００５】純水は電解水タンク７に入り、陽極水循環
ポンプ６により固体高分子電解質型水電解セル１に供給
され、電解水タンク７の水位が低くなると液面センサ
（Ｚ）９が検知し、一定時間電磁弁（Ｑ）８を開くこと
により純水を供給する。純水中に含まれる金属イオン量
は、水質計１０により管理する。
ポンプ６により固体高分子電解質型水電解セル１に供給
され、電解水タンク７の水位が低くなると液面センサ
（Ｚ）９が検知し、一定時間電磁弁（Ｑ）８を開くこと
により純水を供給する。純水中に含まれる金属イオン量
は、水質計１０により管理する。
【０００６】陽極側に電解水を供給した状態で、固体高
分子電解質型水電解セル１の陽極−陰極間に直流電圧を
印加すると、下記反応により陽極より酸素ガス、陰極よ
り水素が得られる。また、プロトンが陽極から陰極に移
動する際、プロトン１ｍｏｌに対して約３ｍｏｌの水
が、電気浸透により陽極から陰極に移動する。
分子電解質型水電解セル１の陽極−陰極間に直流電圧を
印加すると、下記反応により陽極より酸素ガス、陰極よ
り水素が得られる。また、プロトンが陽極から陰極に移
動する際、プロトン１ｍｏｌに対して約３ｍｏｌの水
が、電気浸透により陽極から陰極に移動する。
【０００７】陽極：Ｈ2０→１／２Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- 陰極：２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2 固体高分子電解質型水電解セル１の陰極側で発生した水
素ガスと水は、陰極水タンク３により気液分離し、水素
ガスＡを取り出す。過剰な水Ｃは、液面センサ（Ｙ）５
が検知し、電磁弁（Ｐ）４を開くことにより排出する。
また、陽極側で発生した酸素ガスＢは、電解水タンク７
で気液分離して取り出す。
素ガスと水は、陰極水タンク３により気液分離し、水素
ガスＡを取り出す。過剰な水Ｃは、液面センサ（Ｙ）５
が検知し、電磁弁（Ｐ）４を開くことにより排出する。
また、陽極側で発生した酸素ガスＢは、電解水タンク７
で気液分離して取り出す。
【０００８】この固体高分子電解質型水電解セル１の陽
極側に供給する水には、純水を用いる必要がある。金属
イオン等の不純物の多い水、たとえば、水道水、軟水を
用いると、その金属イオンがイオン交換膜中に吸着し、
陰極側の膜面あるいは膜内部に金属水酸化物として析出
する。金属水酸化物が析出すると、プロトンの動きが悪
くなり、濃度分極が生じ、電解電圧の上昇によるエネル
ギー効率の低下、イオン交換膜の破損に伴なう電流効率
の低下、ガス濃度の低下等の性能劣化が生じていた。
極側に供給する水には、純水を用いる必要がある。金属
イオン等の不純物の多い水、たとえば、水道水、軟水を
用いると、その金属イオンがイオン交換膜中に吸着し、
陰極側の膜面あるいは膜内部に金属水酸化物として析出
する。金属水酸化物が析出すると、プロトンの動きが悪
くなり、濃度分極が生じ、電解電圧の上昇によるエネル
ギー効率の低下、イオン交換膜の破損に伴なう電流効率
の低下、ガス濃度の低下等の性能劣化が生じていた。
【０００９】次に、固体高分子電解質型水電解セルを用
いた従来の電解酸化処理装置の流路構成を図３に示す。
図３において、記号１、６、７、ＣおよびＤは、図１と
同じものを示し、１２はバブル、１５は冷却器、１６は
オゾン分解塔である。また、Ｅは水素／水、Ｆは酸素／
オゾン、Ｇは有機物を含む排水である。
いた従来の電解酸化処理装置の流路構成を図３に示す。
図３において、記号１、６、７、ＣおよびＤは、図１と
同じものを示し、１２はバブル、１５は冷却器、１６は
オゾン分解塔である。また、Ｅは水素／水、Ｆは酸素／
オゾン、Ｇは有機物を含む排水である。
【００１０】固体高分子電解質型水電解セル１は、イオ
ン交換膜の片面に白金族金属や金属酸化物からなる陽極
を、他の片面に白金族からなる陰極を、一体に接合して
なるイオン交換膜−触媒電極接合体を基本ユニットと
し、有機物を含む排水を電解酸化、及び発生するオゾン
ガスにより酸化分解するシステムである。
ン交換膜の片面に白金族金属や金属酸化物からなる陽極
を、他の片面に白金族からなる陰極を、一体に接合して
なるイオン交換膜−触媒電極接合体を基本ユニットと
し、有機物を含む排水を電解酸化、及び発生するオゾン
ガスにより酸化分解するシステムである。
【００１１】なお、有機物を含む排水の例としては染料
を含む着色排水等が考えられる。この着色排水を電解酸
化、及び発生するオゾンガスにより酸化分解し、脱色処
理等を行うことができる。
を含む着色排水等が考えられる。この着色排水を電解酸
化、及び発生するオゾンガスにより酸化分解し、脱色処
理等を行うことができる。
【００１２】有機物を含む排水Ｇは、電解水タンク７に
入り、冷却器１５を通って、陽極水循環ポンプ６によ
り、固体高分子電解質型水電解セル１に供給される。こ
の状態で固体高分子電解質型水電解セル１の陽極−陰極
間に直流電圧を印加すると、陽極側から酸素ガス／オゾ
ンガスＦが発生する。そのガスを電解水タンク７により
気液分離した後、オゾン分解塔１６を通し、酸素ガスＢ
として排気する。有機物を含む排水Ｇの酸化分解が終了
すると、バルブ１２を開き排水Ｃする。また、陰極側で
発生する水素ガス／水Ｅは屋外に排気する。
入り、冷却器１５を通って、陽極水循環ポンプ６によ
り、固体高分子電解質型水電解セル１に供給される。こ
の状態で固体高分子電解質型水電解セル１の陽極−陰極
間に直流電圧を印加すると、陽極側から酸素ガス／オゾ
ンガスＦが発生する。そのガスを電解水タンク７により
気液分離した後、オゾン分解塔１６を通し、酸素ガスＢ
として排気する。有機物を含む排水Ｇの酸化分解が終了
すると、バルブ１２を開き排水Ｃする。また、陰極側で
発生する水素ガス／水Ｅは屋外に排気する。
【００１３】この有機物を含む排水Ｇは、金属イオンが
多く含まれているため、上述の水素ガス／酸素ガス発生
装置用の固体高分子電解質型水電解セル１と同様に、イ
オン交換膜に金属水酸化物が析出し、短時間で電解電圧
が上昇し、性能が劣化した。
多く含まれているため、上述の水素ガス／酸素ガス発生
装置用の固体高分子電解質型水電解セル１と同様に、イ
オン交換膜に金属水酸化物が析出し、短時間で電解電圧
が上昇し、性能が劣化した。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、固体高
分子電解質型水電解セル１の陽極に供給する水は、純水
を用いる必要があり、その純水を製造するためには、イ
オン交換樹脂塔１１や水質計１０を備えた高価な純水製
造設備を設けなければならない。また、この純水製造設
備は、イオン交換樹脂塔１１内のイオン交換樹脂の定期
的な交換、水質計１１による水質の管理などのが必要で
あり、その維持管理が面倒である等の問題点があった。
分子電解質型水電解セル１の陽極に供給する水は、純水
を用いる必要があり、その純水を製造するためには、イ
オン交換樹脂塔１１や水質計１０を備えた高価な純水製
造設備を設けなければならない。また、この純水製造設
備は、イオン交換樹脂塔１１内のイオン交換樹脂の定期
的な交換、水質計１１による水質の管理などのが必要で
あり、その維持管理が面倒である等の問題点があった。
【００１５】また、有機物を含む排水Ｇを電解酸化し分
解する装置では、イオン交換膜に金属水酸化物が析出
し、固体高分子電解質型水電解セル１の寿命が非常に短
いなどの問題点があった。
解する装置では、イオン交換膜に金属水酸化物が析出
し、固体高分子電解質型水電解セル１の寿命が非常に短
いなどの問題点があった。
【００１６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、電解時のイオン交換膜内部への金属水酸化
物の析出を抑制し、固体高分子電解質型電解セルの性能
が劣化しない、寿命の長い電解装置を得ることを目的と
する。
れたもので、電解時のイオン交換膜内部への金属水酸化
物の析出を抑制し、固体高分子電解質型電解セルの性能
が劣化しない、寿命の長い電解装置を得ることを目的と
する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電解
装置に関するもので、イオン交換膜の片面に陽極を、他
面に陰極を配した固体高分子電解質型水電解セルの、陽
極側に水を、陰極側に酸性水溶液を供給し、両極間に直
流電圧を印加することを特徴とする。
装置に関するもので、イオン交換膜の片面に陽極を、他
面に陰極を配した固体高分子電解質型水電解セルの、陽
極側に水を、陰極側に酸性水溶液を供給し、両極間に直
流電圧を印加することを特徴とする。
【００１８】請求項１の発明によれば、電解水として陽
極側に金属イオンを多く含む水を供給しても、電解時に
イオン交換膜に析出する金属水酸化物が金属塩として陰
極側へ排出され、固体高分子電解質型電解セルの性能が
劣化せず、寿命の長い電解装置を得ることができる。
極側に金属イオンを多く含む水を供給しても、電解時に
イオン交換膜に析出する金属水酸化物が金属塩として陰
極側へ排出され、固体高分子電解質型電解セルの性能が
劣化せず、寿命の長い電解装置を得ることができる。
【００１９】請求項２の発明は、上記電解装置が、水素
ガス又は／及び酸素ガスを発生させるガス発生装置であ
ることを特徴とする。
ガス又は／及び酸素ガスを発生させるガス発生装置であ
ることを特徴とする。
【００２０】請求項３の発明は、上記電解装置が、オゾ
ンガス又はオゾン水を発生させるオゾン製造装置である
ことを特徴とする。
ンガス又はオゾン水を発生させるオゾン製造装置である
ことを特徴とする。
【００２１】請求項４の発明は、上記電解装置が、有機
物を酸化分解する電解酸化処理装置であることを特徴と
する。
物を酸化分解する電解酸化処理装置であることを特徴と
する。
【００２２】請求項２、３および４の発明によれば、そ
れぞれ、寿命の長いガス発生装置、オゾン製造装置また
は電解酸化処理装置を得ることができる。
れぞれ、寿命の長いガス発生装置、オゾン製造装置また
は電解酸化処理装置を得ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明は、電解装置に関するもの
で、イオン交換膜の片面に陽極を、他面に陰極を配した
固体高分子電解質型水電解セルの、陽極側に水を、陰極
側に酸性水溶液を供給し、両極間に直流電圧を印加する
ことを特徴とする。
で、イオン交換膜の片面に陽極を、他面に陰極を配した
固体高分子電解質型水電解セルの、陽極側に水を、陰極
側に酸性水溶液を供給し、両極間に直流電圧を印加する
ことを特徴とする。
【００２４】陰極側に酸性水溶液を供給することによ
り、電解水として陽極側に金属イオンを多く含む水を供
給した場合において、電解時にイオン交換膜の内部に金
属水酸化物が析出しても、この金属水酸化物が酸と反応
して金属塩となり、陰極側へ排出され、固体高分子電解
質型電解セルの性能が劣化しなくなる。
り、電解水として陽極側に金属イオンを多く含む水を供
給した場合において、電解時にイオン交換膜の内部に金
属水酸化物が析出しても、この金属水酸化物が酸と反応
して金属塩となり、陰極側へ排出され、固体高分子電解
質型電解セルの性能が劣化しなくなる。
【００２５】本発明の電解装置に使用するイオン交換膜
の種類としては、各種陽イオン交換膜が使用できるが、
米国デュポン社のフッ素樹脂をベースにし、スルフォン
酸基を有するナフィオンが好ましい。
の種類としては、各種陽イオン交換膜が使用できるが、
米国デュポン社のフッ素樹脂をベースにし、スルフォン
酸基を有するナフィオンが好ましい。
【００２６】また、本発明の電解装置の陽極としては、
白金等の白金族金属あるいは二酸化鉛等の金属酸化物が
好ましい。さらに、本発明の電解装置の陰極としては、
白金等の白金族金属が好ましい。これらの陽極および陰
極に使用する金属等は、単独で使用してもよいし、混合
して使用してもよい。
白金等の白金族金属あるいは二酸化鉛等の金属酸化物が
好ましい。さらに、本発明の電解装置の陰極としては、
白金等の白金族金属が好ましい。これらの陽極および陰
極に使用する金属等は、単独で使用してもよいし、混合
して使用してもよい。
【００２７】また、本発明の電解装置において、陰極側
に供給する酸性水溶液の種類としては、塩酸、硝酸、硫
酸等の種々の酸を使用することができる。また、その濃
度としては、０．０５〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲を使用する
ことができる。酸濃度が薄すぎると、洗浄効果が少な
く、電解電圧が上昇するし、酸濃度が濃すぎると、陽極
側に拡散し、酸が電解されてガスが発生したり、陽極に
二酸化鉛等を用いた場合には腐食される。
に供給する酸性水溶液の種類としては、塩酸、硝酸、硫
酸等の種々の酸を使用することができる。また、その濃
度としては、０．０５〜２ｍｏｌ／Ｌの範囲を使用する
ことができる。酸濃度が薄すぎると、洗浄効果が少な
く、電解電圧が上昇するし、酸濃度が濃すぎると、陽極
側に拡散し、酸が電解されてガスが発生したり、陽極に
二酸化鉛等を用いた場合には腐食される。
【００２８】さらに、本発明の電解装置において、印加
する直流電圧としては、１．５〜１０Ｖ、０．１〜２．
０ｍＡ／ｃｍ2を使用することができる。
する直流電圧としては、１．５〜１０Ｖ、０．１〜２．
０ｍＡ／ｃｍ2を使用することができる。
【００２９】
【実施例】つぎに、本発明を、酸性水溶液として希塩酸
を使用した実施例を用いて詳細に説明する。
を使用した実施例を用いて詳細に説明する。
【００３０】［実施例１］本発明の一実施例に係る固体
高分子電解質型水電解セルを用いた、水素ガス／酸素ガ
ス発生装置の流路図を図２に示す。図２において、記号
１、３〜９、Ａ〜Ｄは図１と同じものを示し、２は液面
センサ（Ｘ）、１３は電磁弁（Ｒ）、１４は塩酸タンク
である。
高分子電解質型水電解セルを用いた、水素ガス／酸素ガ
ス発生装置の流路図を図２に示す。図２において、記号
１、３〜９、Ａ〜Ｄは図１と同じものを示し、２は液面
センサ（Ｘ）、１３は電磁弁（Ｒ）、１４は塩酸タンク
である。
【００３１】この水素ガス／酸素ガス発生装置において
は、電解水タンク７内の水道水Ｄを陽極水循環ポンプ６
により、固体高分子電解質型水電解セル１に供給する。
次に陰極水タンク３に０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸を１Ｌ入
れる。
は、電解水タンク７内の水道水Ｄを陽極水循環ポンプ６
により、固体高分子電解質型水電解セル１に供給する。
次に陰極水タンク３に０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸を１Ｌ入
れる。
【００３２】その状態で両極間に約２．５Ｖの直流電圧
を印加すると、陽極側で酸素ガスが発生し、電解水タン
ク７で気液分離することにより、酸素ガスＢが得られ
る。電解水タンク７内の水量が低下すると、液面センサ
（Ｚ）９が検知し、電磁弁（Ｑ）８が開き、水道水Ｄが
供給される。
を印加すると、陽極側で酸素ガスが発生し、電解水タン
ク７で気液分離することにより、酸素ガスＢが得られ
る。電解水タンク７内の水量が低下すると、液面センサ
（Ｚ）９が検知し、電磁弁（Ｑ）８が開き、水道水Ｄが
供給される。
【００３３】陰極側では水素ガスが発生し、陰極水タン
ク３内の塩酸がガスリフトにより循環する。水素ガスＡ
は、陰極水タンク３で気液分離することにより、取り出
すことができる。また、陰極水タンク３内の陰極水の水
位は、陽極側の水が電気浸透により移動し上昇するた
め、陰極水の水位が液面センサ（Ｙ）５の位置まで上昇
すると、液面センサ（Ｙ）５が検知し、電磁弁（Ｐ）４
を開き、陰極水Ｃを排出する。この時液面センサ（Ｙ）
５の検知する水位は１．２Ｌに設定してある。
ク３内の塩酸がガスリフトにより循環する。水素ガスＡ
は、陰極水タンク３で気液分離することにより、取り出
すことができる。また、陰極水タンク３内の陰極水の水
位は、陽極側の水が電気浸透により移動し上昇するた
め、陰極水の水位が液面センサ（Ｙ）５の位置まで上昇
すると、液面センサ（Ｙ）５が検知し、電磁弁（Ｐ）４
を開き、陰極水Ｃを排出する。この時液面センサ（Ｙ）
５の検知する水位は１．２Ｌに設定してある。
【００３４】次に、液面センサ（Ｘ）２の位置まで水位
が低下すると、液面センサ（Ｘ）２が検知し、電磁弁
（Ｐ）４を閉じる。この時、液面センサ（Ｘ）２の検知
する水位は１．０Ｌに設定してある。この時、陰極水タ
ンク３内の塩酸の濃度は、電気浸透水により０．５ｍｏ
ｌ／Ｌから０．４２ｍｏｌ／Ｌに低下するため、０．０
８ｍｏｌ／Ｌの塩酸を追加する必要がある。
が低下すると、液面センサ（Ｘ）２が検知し、電磁弁
（Ｐ）４を閉じる。この時、液面センサ（Ｘ）２の検知
する水位は１．０Ｌに設定してある。この時、陰極水タ
ンク３内の塩酸の濃度は、電気浸透水により０．５ｍｏ
ｌ／Ｌから０．４２ｍｏｌ／Ｌに低下するため、０．０
８ｍｏｌ／Ｌの塩酸を追加する必要がある。
【００３５】そのため、液面センサ（Ｘ）２が検知し電
磁弁（Ｐ）４が閉じると同時に、電磁弁（Ｒ）１３を一
定時間開き、塩酸タンク１４内の３５％塩酸を陰極水タ
ンク３に約７ｍＬ供給する。これにより、陰極水タンク
内３の塩酸濃度は０．４〜０．５ｍｏｌ／Ｌに保たれ
る。
磁弁（Ｐ）４が閉じると同時に、電磁弁（Ｒ）１３を一
定時間開き、塩酸タンク１４内の３５％塩酸を陰極水タ
ンク３に約７ｍＬ供給する。これにより、陰極水タンク
内３の塩酸濃度は０．４〜０．５ｍｏｌ／Ｌに保たれ
る。
【００３６】図５は、本発明と従来の水素ガス／酸素ガ
ス発生装置を電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で運転した時
の、電解電圧の経時特性を比較したものである。図５に
おいて、記号●は、図１に示したの流路図の従来品を運
転し、２時間経過後にイオン交換樹脂塔１１を取り外
し、水道水を電解水タンク７に直接投入した時の電解電
圧の経時特性を示し、記号■は、図２に示した流路図の
本発明品に、運転当初より電解水として水道水を投入し
た時の電解電圧の経時特性を示したものである。図５か
ら明らかなように、従来品は、水道水を投入することに
より電解電圧が上昇するが、本発明品は、水道水を入れ
ても電解電圧がまったく上昇しなかった。
ス発生装置を電流密度０．７Ａ／ｃｍ2で運転した時
の、電解電圧の経時特性を比較したものである。図５に
おいて、記号●は、図１に示したの流路図の従来品を運
転し、２時間経過後にイオン交換樹脂塔１１を取り外
し、水道水を電解水タンク７に直接投入した時の電解電
圧の経時特性を示し、記号■は、図２に示した流路図の
本発明品に、運転当初より電解水として水道水を投入し
た時の電解電圧の経時特性を示したものである。図５か
ら明らかなように、従来品は、水道水を投入することに
より電解電圧が上昇するが、本発明品は、水道水を入れ
ても電解電圧がまったく上昇しなかった。
【００３７】［実施例２］本発明の一実施例に係る固体
高分子電解質型水電解セルを用いた、電解酸化処理装置
の流路図を図４に示す。図４における記号は、すべて図
１、図２および図３と同じものを示している。
高分子電解質型水電解セルを用いた、電解酸化処理装置
の流路図を図４に示す。図４における記号は、すべて図
１、図２および図３と同じものを示している。
【００３８】図４に示した本発明の固体高分子電解質型
水電解セルにおいては、陽極側の流路は図３に示した従
来品と同じであるが、陰極側には、図２に示した水素ガ
ス／酸素ガス発生装置と同様の、電磁弁（Ｒ）１３と塩
酸タンク１４からなる塩酸循環システムを取り付けたも
のである。
水電解セルにおいては、陽極側の流路は図３に示した従
来品と同じであるが、陰極側には、図２に示した水素ガ
ス／酸素ガス発生装置と同様の、電磁弁（Ｒ）１３と塩
酸タンク１４からなる塩酸循環システムを取り付けたも
のである。
【００３９】図６は、本発明と従来の電解酸化処理装置
を電流密度１．３Ａ／ｃｍ2で運転した時の、電解電圧
の経時特性を比較したものである。図６において、記号
●は図３に示した流路図の従来品の電解電圧の経時特性
を示し、また記号■は図４に示した流路図の本発明品の
電解電圧の経時特性を示したものである。図６から明ら
かなように、従来品は運転と同時に電解電圧が上昇した
が、本発明品は電解電圧がまったく上昇しなかった。
を電流密度１．３Ａ／ｃｍ2で運転した時の、電解電圧
の経時特性を比較したものである。図６において、記号
●は図３に示した流路図の従来品の電解電圧の経時特性
を示し、また記号■は図４に示した流路図の本発明品の
電解電圧の経時特性を示したものである。図６から明ら
かなように、従来品は運転と同時に電解電圧が上昇した
が、本発明品は電解電圧がまったく上昇しなかった。
【００４０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明を用いた電解
装置は、固体高分子電解質型水電解セルの陰極側に、酸
性水溶液を循環させることにより、電解水として陽極側
に金属イオンを多く含む水を供給した場合において、電
解時にイオン交換膜の内部に金属水酸化物が析出して
も、この金属水酸化物が酸と反応して金属塩となり、陰
極側へ排出され、固体高分子電解質型電解セルの性能が
劣化がまったくない。従って、本発明は工業上、寄与す
ること大である。
装置は、固体高分子電解質型水電解セルの陰極側に、酸
性水溶液を循環させることにより、電解水として陽極側
に金属イオンを多く含む水を供給した場合において、電
解時にイオン交換膜の内部に金属水酸化物が析出して
も、この金属水酸化物が酸と反応して金属塩となり、陰
極側へ排出され、固体高分子電解質型電解セルの性能が
劣化がまったくない。従って、本発明は工業上、寄与す
ること大である。
【図１】 従来の水素ガス／酸素ガス発生装置の簡略し
た流路図。
た流路図。
【図２】 本発明の水素ガス／酸素ガス発生装置の簡略
した流路図。
した流路図。
【図３】 従来の電解酸化処理装置の簡略した流路図。
【図４】 本発明の電解酸化処理装置の簡略した流路
図。
図。
【図５】 図１に示した従来品と図２に示した本発明
の、水素ガス／酸素ガス発生装置の電解水に水道水を投
入した時の電解電圧の経時特性を示す図。
の、水素ガス／酸素ガス発生装置の電解水に水道水を投
入した時の電解電圧の経時特性を示す図。
【図６】 図３に示した従来品と図４に示した本発明
の、電解酸化処理装置の電解電圧の経時特性を示す図。
の、電解酸化処理装置の電解電圧の経時特性を示す図。
１ 固体高分子電解質型水電解セル ２ 液面センサ（Ｘ） ３ 陰極水タンク ４ 電磁弁（Ｐ） ５ 液面センサ（Ｙ） ６ 陽極水循環ポンプ ７ 電解水タンク ８ 電磁弁（Ｑ） ９ 液面センサ（Ｚ） １０ 水質計 １１ イオン交換樹脂塔 １２ バルブ １３ 電磁弁（Ｒ） １４ 塩酸タンク １５ 冷却器 １６ オゾン分解塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２５Ｂ 13/08 ３０２ Ｃ２５Ｂ 11/20
Claims (4)
- 【請求項１】 イオン交換膜の片面に陽極を、他面に陰
極を配した固体高分子電解質型水電解セルの、陽極側に
水を、陰極側に酸性水溶液を供給し、両極間に直流電圧
を印加することを特徴とする電解装置。 - 【請求項２】 電解装置が水素ガス又は／及び酸素ガス
を発生させるガス発生装置であることを特徴とする請求
項１の電解装置。 - 【請求項３】 電解装置がオゾンガス又はオゾン水を発
生させるオゾン製造装置であることを特徴とする請求項
１の電解装置。 - 【請求項４】 電解装置が有機物を酸化分解する電解酸
化処理装置であることを特徴とする請求項１の電解装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000367988A JP2002173789A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 電解装置 |
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| JP2000367988A JP2002173789A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 電解装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002173789A true JP2002173789A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18838316
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000367988A Pending JP2002173789A (ja) | 2000-12-04 | 2000-12-04 | 電解装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2002173789A (ja) |
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-
2000
- 2000-12-04 JP JP2000367988A patent/JP2002173789A/ja active Pending
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| JP2022520341A (ja) * | 2019-03-11 | 2022-03-30 | テックウィン カンパニー リミテッド | 水素及び酸素生成のための電気分解装置 |
| JP7183437B2 (ja) | 2019-03-11 | 2022-12-05 | テックウィン カンパニー リミテッド | 水素及び酸素生成のための電気分解装置 |
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