JP2003183867A - 塩化アルカリ水溶液の電解方法 - Google Patents
塩化アルカリ水溶液の電解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】漏洩電流による気液分離室および排出ノズルの
腐食がなく、高い電流効率で安定に長期間運転できる塩
化アルカリ水溶液の電解方法の提供。 【解決手段】含フッ素陽イオン交換膜を介して一方に陽
極を備えた陽極室枠、他方に陰極を備えた陰極室枠を有
する室枠体を５０対以上配置し、少なくとも液に接する
表面部分がニッケルで構成される排出ノズル１２が、各
陰極室枠の上部に設けられてなる複極式電解槽を用いた
塩化アルカリ水溶液の電解方法であって、電位が最も高
い陰極室枠の排出側の漏洩電流が１２００〜１３９０ｍ
Ａの範囲で運転する塩化アルカリ水溶液の電解方法。
腐食がなく、高い電流効率で安定に長期間運転できる塩
化アルカリ水溶液の電解方法の提供。 【解決手段】含フッ素陽イオン交換膜を介して一方に陽
極を備えた陽極室枠、他方に陰極を備えた陰極室枠を有
する室枠体を５０対以上配置し、少なくとも液に接する
表面部分がニッケルで構成される排出ノズル１２が、各
陰極室枠の上部に設けられてなる複極式電解槽を用いた
塩化アルカリ水溶液の電解方法であって、電位が最も高
い陰極室枠の排出側の漏洩電流が１２００〜１３９０ｍ
Ａの範囲で運転する塩化アルカリ水溶液の電解方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複極式電解槽を用
いて塩化アルカリを電解する方法に関する。
いて塩化アルカリを電解する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオン交換膜法電解槽としては、フィル
タープレス（締め付け）型の電解槽があり、食塩電解に
よる水酸化ナトリウムおよび塩素の製造等、広く用いら
れている。フィルタープレス型電解槽は、イオン交換膜
と室枠とをガスケットを介して交互に多数配置して、両
側から油圧プレス等で締め付けてなるものであるが、電
気的な接続方法の相違による構造の違いから、単極式と
複極式の２種に大別される。
タープレス（締め付け）型の電解槽があり、食塩電解に
よる水酸化ナトリウムおよび塩素の製造等、広く用いら
れている。フィルタープレス型電解槽は、イオン交換膜
と室枠とをガスケットを介して交互に多数配置して、両
側から油圧プレス等で締め付けてなるものであるが、電
気的な接続方法の相違による構造の違いから、単極式と
複極式の２種に大別される。
【０００３】複極式電解槽は、単極式電解槽と比較し、
上記構造の違いから導電性の部材を減らすことができる
ため、電解電流のロスを減少させられるだけでなく、電
解槽全体の大きさを小さくでき、設置面の省スペース化
を図ることができる。
上記構造の違いから導電性の部材を減らすことができる
ため、電解電流のロスを減少させられるだけでなく、電
解槽全体の大きさを小さくでき、設置面の省スペース化
を図ることができる。
【０００４】しかし、複極式電解槽では、複数の室対を
電気的に直列につなぎ、各室対への給排液を室対ごとに
並列に行うため、給排液を通じて電流回路が形成され、
高電位側の排出ノズルから低電位側の排出ノズルへ向か
って、電解に寄与しない電流、いわゆる漏洩電流が流れ
る。漏洩電流は塩化アルカリの製造効率の低下をまねく
だけでなく、室枠等が腐食する要因となる。漏洩電流の
影響はスタックの室数が増すにつれて増加する。
電気的に直列につなぎ、各室対への給排液を室対ごとに
並列に行うため、給排液を通じて電流回路が形成され、
高電位側の排出ノズルから低電位側の排出ノズルへ向か
って、電解に寄与しない電流、いわゆる漏洩電流が流れ
る。漏洩電流は塩化アルカリの製造効率の低下をまねく
だけでなく、室枠等が腐食する要因となる。漏洩電流の
影響はスタックの室数が増すにつれて増加する。
【０００５】したがって、複極式電解槽を設計する際に
は、電解液の供給流路または排出流路を流れる液の電気
抵抗が大きくなるように設計することが必要であり、か
つ、長期間安定に運転するためには漏洩電流がなるべく
小さくなる条件で運転する必要があった。
は、電解液の供給流路または排出流路を流れる液の電気
抵抗が大きくなるように設計することが必要であり、か
つ、長期間安定に運転するためには漏洩電流がなるべく
小さくなる条件で運転する必要があった。
【０００６】従来、漏洩電流を小さくする方法として
は、供給する電解液および／または排出される電解液の
ヘッダーを分割する方法（特公昭６１−１５１２号）等
が知られているが、長期安定性は充分なものではなかっ
た。
は、供給する電解液および／または排出される電解液の
ヘッダーを分割する方法（特公昭６１−１５１２号）等
が知られているが、長期安定性は充分なものではなかっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、長期間安定
に運転できる、複極式電解槽を用いた塩化アルカリ水溶
液を電解する方法を提供する。
に運転できる、複極式電解槽を用いた塩化アルカリ水溶
液を電解する方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、含フッ素陽イ
オン交換膜を介して一方に陽極を備えた陽極室枠、他方
に陰極を備えた陰極室枠を有する室枠体を５０対以上配
置し、少なくとも液に接する表面部分がニッケルで構成
される排出ノズルが、各陰極室枠の上部に設けられてな
る複極式電解槽を用いた塩化アルカリ水溶液の電解方法
であって、電位が最も高い陰極室枠の排出側の漏洩電流
が１２００〜１３９０ｍＡの範囲で運転することを特徴
とする塩化アルカリ水溶液の電解方法を提供する。
オン交換膜を介して一方に陽極を備えた陽極室枠、他方
に陰極を備えた陰極室枠を有する室枠体を５０対以上配
置し、少なくとも液に接する表面部分がニッケルで構成
される排出ノズルが、各陰極室枠の上部に設けられてな
る複極式電解槽を用いた塩化アルカリ水溶液の電解方法
であって、電位が最も高い陰極室枠の排出側の漏洩電流
が１２００〜１３９０ｍＡの範囲で運転することを特徴
とする塩化アルカリ水溶液の電解方法を提供する。
【０００９】本発明は、室対数が比較的多く漏洩電流の
影響を受けやすい複極式電解槽において、漏洩電流が多
くなったときに腐食しやすい排出ノズルの少なくとも液
に接する表面部分をニッケルで構成することにより、そ
れらの腐食を低減したものである。さらに、電位が最も
高い陰極室枠の漏洩電流が１２００〜１３９０ｍＡであ
る範囲で運転することにより、排出ノズルを腐食させる
ことなく、高い電流密度で塩化アルカリ水溶液を電解す
ることを実現したものである。
影響を受けやすい複極式電解槽において、漏洩電流が多
くなったときに腐食しやすい排出ノズルの少なくとも液
に接する表面部分をニッケルで構成することにより、そ
れらの腐食を低減したものである。さらに、電位が最も
高い陰極室枠の漏洩電流が１２００〜１３９０ｍＡであ
る範囲で運転することにより、排出ノズルを腐食させる
ことなく、高い電流密度で塩化アルカリ水溶液を電解す
ることを実現したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において用いる複極式電解
槽を、図１を参照して説明する。図１は本発明において
用いる複極式電解槽の一例である。
槽を、図１を参照して説明する。図１は本発明において
用いる複極式電解槽の一例である。
【００１１】室枠体１は陽極室枠２と陰極室枠３とを背
中合わせに配置し結合したものからなる。陽極室枠２は
背板５と陽極板６と支持部材７とからなり、背板５と陽
極板６はほぼ平行に配置され、支持部材７により所定の
間隔が保持される。支持部材７には電解液を流通させる
ための孔が開けられている。一方、陰極室枠３は背板３
ａと陰極板３ｂと支持部材３ｃからなり、陽極室枠２と
同様に配置されてなる。１ａは陽イオン交換膜であり、
陽イオン交換膜１ａを介して配置された陰極室枠３と図
示されていない右側に隣接する陽極室枠とが１対の室対
を構成する。また、陽極室枠２および陰極室枠３の上部
の非通電部には、それぞれ気液分離室８が設けられてい
る。なお、４はガスケットである。
中合わせに配置し結合したものからなる。陽極室枠２は
背板５と陽極板６と支持部材７とからなり、背板５と陽
極板６はほぼ平行に配置され、支持部材７により所定の
間隔が保持される。支持部材７には電解液を流通させる
ための孔が開けられている。一方、陰極室枠３は背板３
ａと陰極板３ｂと支持部材３ｃからなり、陽極室枠２と
同様に配置されてなる。１ａは陽イオン交換膜であり、
陽イオン交換膜１ａを介して配置された陰極室枠３と図
示されていない右側に隣接する陽極室枠とが１対の室対
を構成する。また、陽極室枠２および陰極室枠３の上部
の非通電部には、それぞれ気液分離室８が設けられてい
る。なお、４はガスケットである。
【００１２】このような複極式電解槽を用いて塩化アル
カリの電気分解を行う。図２を参照して、食塩を電気分
解する場合を説明する。図２は複極式電解槽の室枠を陰
極室枠から見た正面図である。陽極電解液としてほとん
ど飽和した食塩水溶液を、陽極室下部に設けられた陽極
電解液の供給口９から陽極室に供給する。陽極室では陽
極板上で塩素ガスが発生し、塩素ガスは食塩水溶液とと
もに陽極室上部に設けられた陽極電解液の排出ノズル１
０から排出される。
カリの電気分解を行う。図２を参照して、食塩を電気分
解する場合を説明する。図２は複極式電解槽の室枠を陰
極室枠から見た正面図である。陽極電解液としてほとん
ど飽和した食塩水溶液を、陽極室下部に設けられた陽極
電解液の供給口９から陽極室に供給する。陽極室では陽
極板上で塩素ガスが発生し、塩素ガスは食塩水溶液とと
もに陽極室上部に設けられた陽極電解液の排出ノズル１
０から排出される。
【００１３】一方、陰極室には、陰極電解液として水ま
たは希薄な水酸化ナトリウム水溶液を、陰極室の下部に
設けられた陰極電解液の供給口１１から陰極室に供給す
る。陰極室では水素ガスおよび水酸化ナトリウムが生成
し、水酸化ナトリウム水溶液は陰極室上部に設けられた
陰極電解液の排出ノズル１２から排出される。水酸化ナ
トリウム水溶液は、陰極電解液の排出ノズル１２に接続
された排出パイプ１３を通り、ヘッダー１４に集めら
れ、一部は陰極電解液として再び陰極室に供給され、残
部は図示していない水酸化ナトリウム水溶液の貯槽へ送
られる。ここでヘッダーとは、各室枠から排出された陰
極電解液が集まる管である。
たは希薄な水酸化ナトリウム水溶液を、陰極室の下部に
設けられた陰極電解液の供給口１１から陰極室に供給す
る。陰極室では水素ガスおよび水酸化ナトリウムが生成
し、水酸化ナトリウム水溶液は陰極室上部に設けられた
陰極電解液の排出ノズル１２から排出される。水酸化ナ
トリウム水溶液は、陰極電解液の排出ノズル１２に接続
された排出パイプ１３を通り、ヘッダー１４に集めら
れ、一部は陰極電解液として再び陰極室に供給され、残
部は図示していない水酸化ナトリウム水溶液の貯槽へ送
られる。ここでヘッダーとは、各室枠から排出された陰
極電解液が集まる管である。
【００１４】本発明で用いる複極式電解槽は、陰極室枠
の上部に、少なくとも液に接する表面部分をニッケルで
構成した排出ノズルを備える。排出ノズルは排出される
陰極液の下流側ほど漏洩電流の影響を受けて腐食しやす
い。よって、気液分離室および排出ノズルの少なくとも
液に接する表面部分を、ステンレス鋼に比べ腐食が始ま
る電位が高いニッケルで構成する。
の上部に、少なくとも液に接する表面部分をニッケルで
構成した排出ノズルを備える。排出ノズルは排出される
陰極液の下流側ほど漏洩電流の影響を受けて腐食しやす
い。よって、気液分離室および排出ノズルの少なくとも
液に接する表面部分を、ステンレス鋼に比べ腐食が始ま
る電位が高いニッケルで構成する。
【００１５】ニッケルの純度としては高いものほど好ま
しいが、９９質量％以上であるものが好ましい。
しいが、９９質量％以上であるものが好ましい。
【００１６】排出ノズルを構成する部材としては、ニッ
ケル板、ニッケル管、ステンレス鋼、ニッケル等からな
る基板または管の内壁にニッケルをコーティングしたも
のを用いることができる。ニッケル板としては、例え
ば、ＪＩＳ Ｈ４５５１で規定される常炭素ニッケル板
（ＮＮＣＰ）や、低炭素ニッケル板（ＮＬＣＰ）が用い
られるが、特には低炭素ニッケル板が好ましい。ニッケ
ル管としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ４５５２で規定され
る常炭素ニッケル管（ＮＮＣＴ）や、低炭素ニッケル管
（ＮＬＣＴ）が用いられるが、特には低炭素ニッケル管
が好ましい。
ケル板、ニッケル管、ステンレス鋼、ニッケル等からな
る基板または管の内壁にニッケルをコーティングしたも
のを用いることができる。ニッケル板としては、例え
ば、ＪＩＳ Ｈ４５５１で規定される常炭素ニッケル板
（ＮＮＣＰ）や、低炭素ニッケル板（ＮＬＣＰ）が用い
られるが、特には低炭素ニッケル板が好ましい。ニッケ
ル管としては、例えば、ＪＩＳ Ｈ４５５２で規定され
る常炭素ニッケル管（ＮＮＣＴ）や、低炭素ニッケル管
（ＮＬＣＴ）が用いられるが、特には低炭素ニッケル管
が好ましい。
【００１７】また、陰極室枠の上部に設けられる気液分
離室としては、ステンレス鋼またはニッケルからなるも
の等が用いられるが、漏洩電流による腐食を防止する観
点から、少なくとも液に接する表面部分がニッケルで構
成されたものを用いるのが好ましく、ニッケル板や、ス
テンレス鋼またはニッケル板等の基板にニッケルをコー
ティングしたものが好ましく用いられる。
離室としては、ステンレス鋼またはニッケルからなるも
の等が用いられるが、漏洩電流による腐食を防止する観
点から、少なくとも液に接する表面部分がニッケルで構
成されたものを用いるのが好ましく、ニッケル板や、ス
テンレス鋼またはニッケル板等の基板にニッケルをコー
ティングしたものが好ましく用いられる。
【００１８】陰極室枠を構成する陰極板および背板とし
ては、ステンレス鋼またはニッケルからなるもの等が使
用できるが、耐アルカリ性の観点から表面層がニッケル
であるものが好ましく、ニッケル板、または鉄、ステン
レス鋼等の基板にニッケルをコーティングしたものが好
ましい。また、陰極室枠を構成する支持部材およびその
他の部材としては、ニッケルまたはステンレス鋼等から
なるものが用いられる。
ては、ステンレス鋼またはニッケルからなるもの等が使
用できるが、耐アルカリ性の観点から表面層がニッケル
であるものが好ましく、ニッケル板、または鉄、ステン
レス鋼等の基板にニッケルをコーティングしたものが好
ましい。また、陰極室枠を構成する支持部材およびその
他の部材としては、ニッケルまたはステンレス鋼等から
なるものが用いられる。
【００１９】陽極板としてはチタンからなるものを用い
ることができ、例えば、チタン等の基板に酸化チタン等
をコーティングしたものが用いられる。陽極室枠を構成
する背板および支持部材としては、チタンまたはチタン
合金からなるものが用いられる。
ることができ、例えば、チタン等の基板に酸化チタン等
をコーティングしたものが用いられる。陽極室枠を構成
する背板および支持部材としては、チタンまたはチタン
合金からなるものが用いられる。
【００２０】含フッ素陽イオン交換膜としては、スルホ
ン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体からなるイ
オン交換膜が好ましく、フレミオン（旭硝子社製品
名）、ナフィオン（デュポン社製品名）、アシプレック
ス（旭化成社製品名）等が好ましく用いられる。
ン酸基を有するパーフルオロカーボン重合体からなるイ
オン交換膜が好ましく、フレミオン（旭硝子社製品
名）、ナフィオン（デュポン社製品名）、アシプレック
ス（旭化成社製品名）等が好ましく用いられる。
【００２１】本発明で用いられる複極式電解槽は、室枠
体を５０対以上配置したものである。このように室枠体
を多数配置する場合は、一端の室枠体を陽極室のみを形
成する室枠体とし、他端の室枠体を陰極室のみを形成す
る室枠体とし、陽極室のみを形成する室枠体側から直列
に電流が流れるように電圧をかけることから、電流の最
も上流側の室枠体の電位が最も高くなる。
体を５０対以上配置したものである。このように室枠体
を多数配置する場合は、一端の室枠体を陽極室のみを形
成する室枠体とし、他端の室枠体を陰極室のみを形成す
る室枠体とし、陽極室のみを形成する室枠体側から直列
に電流が流れるように電圧をかけることから、電流の最
も上流側の室枠体の電位が最も高くなる。
【００２２】本発明の電解方法においては、電位が最も
高い陰極室枠の排出側の漏洩電流が１２００〜１３９０
ｍＡである範囲で運転する。この漏洩電流は電圧の測定
値、陰極電解液の組成等により定まる抵抗の値を用いて
オームの法則により算出される値である。ここで、電圧
および抵抗は以下の方法で測定される。
高い陰極室枠の排出側の漏洩電流が１２００〜１３９０
ｍＡである範囲で運転する。この漏洩電流は電圧の測定
値、陰極電解液の組成等により定まる抵抗の値を用いて
オームの法則により算出される値である。ここで、電圧
および抵抗は以下の方法で測定される。
【００２３】・電圧の測定
電位が最も高い陰極室枠に接続された排出ノズルの陰極
室枠側の一端に、白金線を、排出ノズルを貫通し、排出
ノズル内の陰極電解液に浸漬するように取り付ける。一
方、この排出ノズルに接続された排出パイプのヘッダー
側の一端に、別の白金線を、排出パイプを貫通し、排出
パイプ内の陰極電解液に浸漬するように取り付ける。こ
の白金線間の電圧を測定する。
室枠側の一端に、白金線を、排出ノズルを貫通し、排出
ノズル内の陰極電解液に浸漬するように取り付ける。一
方、この排出ノズルに接続された排出パイプのヘッダー
側の一端に、別の白金線を、排出パイプを貫通し、排出
パイプ内の陰極電解液に浸漬するように取り付ける。こ
の白金線間の電圧を測定する。
【００２４】・抵抗の算出
抵抗Ｒ（Ω）は式１で算出される。
Ｒ＝ｄ／（γ×Ｓ×Ｋ） ・・・式１
ここで、ｄは白金線間の距離（ｍ）、γは電導度（Ω
−１・ｍ−１）、Ｓは排出ノズルの断面積（ｍ２）、Ｋ
は面積係数であり、排出ノズルの断面積に対する陰極電
解液が満たされている液の断面積の割合である。
−１・ｍ−１）、Ｓは排出ノズルの断面積（ｍ２）、Ｋ
は面積係数であり、排出ノズルの断面積に対する陰極電
解液が満たされている液の断面積の割合である。
【００２５】どの程度の漏洩電流が流れた場合に、陰極
室の上部に設けられた気液分離室および排出ノズルが腐
食するかは、該気液分離室および排出ノズルの材質によ
り異なる。
室の上部に設けられた気液分離室および排出ノズルが腐
食するかは、該気液分離室および排出ノズルの材質によ
り異なる。
【００２６】漏洩電流が１３９０ｍＡを超える場合は、
陰極室枠の上部に設けられた気液分離室および排出ノズ
ルの表面部分がニッケルからなるものであっても腐食が
起こる。一方、１２００ｍＡより小さい場合は、装置の
性能に対して不必要に低い電流値を採用していることを
意味し、効率が低くなる。上記漏洩電流は、特には１２
３０〜１３５０ｍＡとして運転するのが好ましい。
陰極室枠の上部に設けられた気液分離室および排出ノズ
ルの表面部分がニッケルからなるものであっても腐食が
起こる。一方、１２００ｍＡより小さい場合は、装置の
性能に対して不必要に低い電流値を採用していることを
意味し、効率が低くなる。上記漏洩電流は、特には１２
３０〜１３５０ｍＡとして運転するのが好ましい。
【００２７】漏洩電流を上記範囲とする方法としては、
排出ノズルまたは排出ノズルに接続された排出パイプの
径を小さくすること、排出ノズルまたは排出パイプの長
さを長くすること、排出パイプとして、ヘッダー接続部
近傍に滴断管を有するものを用いること等が挙げられ
る。ここで、滴断管とは、液を液滴にして噴出させる管
をいう。
排出ノズルまたは排出ノズルに接続された排出パイプの
径を小さくすること、排出ノズルまたは排出パイプの長
さを長くすること、排出パイプとして、ヘッダー接続部
近傍に滴断管を有するものを用いること等が挙げられ
る。ここで、滴断管とは、液を液滴にして噴出させる管
をいう。
【００２８】本発明においては、複数の陰極室枠に設け
られた排出ノズルが、一つのヘッダーに接続されてな
り、かつ、排出ノズルは、前記ヘッダー接続部近傍に滴
断管を有するものであることが好ましい。このように、
陰極室枠から排出ノズルを通って流れてきた陰極電解液
を、滴断管により液滴とし、ヘッダーに集めると、流入
する陰極電解液と、ヘッダーにいったん集められた陰極
電解液とが接触するのを極力防ぐことができ、漏洩電流
の低減が図られる。滴断管としては、例えば特開昭６０
−１４１８８３号に記載の滴下器を用いることができ
る。
られた排出ノズルが、一つのヘッダーに接続されてな
り、かつ、排出ノズルは、前記ヘッダー接続部近傍に滴
断管を有するものであることが好ましい。このように、
陰極室枠から排出ノズルを通って流れてきた陰極電解液
を、滴断管により液滴とし、ヘッダーに集めると、流入
する陰極電解液と、ヘッダーにいったん集められた陰極
電解液とが接触するのを極力防ぐことができ、漏洩電流
の低減が図られる。滴断管としては、例えば特開昭６０
−１４１８８３号に記載の滴下器を用いることができ
る。
【００２９】本発明の電解方法は、塩化ナトリウムや塩
化カリウム等の塩化アルカリの電気分解に有効である。
塩化ナトリウムの電気分解は、既知の条件で行うことが
でき、例えば温度５０〜１２０℃、電流密度１〜６ｋＡ
／ｍ２で運転することにより、濃度２０〜４０質量％の
水酸化ナトリウム水溶液を製造できる。
化カリウム等の塩化アルカリの電気分解に有効である。
塩化ナトリウムの電気分解は、既知の条件で行うことが
でき、例えば温度５０〜１２０℃、電流密度１〜６ｋＡ
／ｍ２で運転することにより、濃度２０〜４０質量％の
水酸化ナトリウム水溶液を製造できる。
【００３０】なお、漏洩電流は、排出側と同様に供給側
でも発生する。したがって、供給ノズルの径を小さくす
る、供給ノズルの長さを長くすること等により電位が最
も高い陰極室枠の供給側の漏洩電流を制御することは、
供給側の漏洩電流の低減に有効である。
でも発生する。したがって、供給ノズルの径を小さくす
る、供給ノズルの長さを長くすること等により電位が最
も高い陰極室枠の供給側の漏洩電流を制御することは、
供給側の漏洩電流の低減に有効である。
【００３１】
【実施例】以下に本発明の実施例（例１）、比較例（例
２）を説明する。
２）を説明する。
【００３２】[例１]複極式電解槽として、図１に示す室
枠体から構成される電解槽（旭硝子社製品名：ＡＺＥＣ
Ｂ１槽）を準備した。陽極板として、厚さ１．７ｍｍ
のエキスパンドメッシュ型ＤＳＥ（ペルメレック社製品
名）を用意し、陰極板として、厚さ１．２ｍｍの、ニッ
ケルエキスパンドメッシュを基板とし、これに活性化さ
れたラネーニッケルをコーティングしたものを用意し
た。各極板の寸法は幅２４００ｍｍ、高さ１２００ｍｍ
であった。
枠体から構成される電解槽（旭硝子社製品名：ＡＺＥＣ
Ｂ１槽）を準備した。陽極板として、厚さ１．７ｍｍ
のエキスパンドメッシュ型ＤＳＥ（ペルメレック社製品
名）を用意し、陰極板として、厚さ１．２ｍｍの、ニッ
ケルエキスパンドメッシュを基板とし、これに活性化さ
れたラネーニッケルをコーティングしたものを用意し
た。各極板の寸法は幅２４００ｍｍ、高さ１２００ｍｍ
であった。
【００３３】陽極の背板としては厚さ１．２ｍｍのチタ
ン板を用い、陰極の背板としては１．２ｍｍのニッケル
板を用いた。また、陽極の支持部材としてはチタン製の
ものを用い、陰極の支持部材としてはニッケル製のもの
を用いた。また、陰極室枠の上部の気液分離室としては
ニッケル製のものを用いた。また、排出ノズルとして
は、ニッケル製であり、径が１８ｍｍであり長さが３０
ｍｍである管を用いた。
ン板を用い、陰極の背板としては１．２ｍｍのニッケル
板を用いた。また、陽極の支持部材としてはチタン製の
ものを用い、陰極の支持部材としてはニッケル製のもの
を用いた。また、陰極室枠の上部の気液分離室としては
ニッケル製のものを用いた。また、排出ノズルとして
は、ニッケル製であり、径が１８ｍｍであり長さが３０
ｍｍである管を用いた。
【００３４】このような陽極室枠および陰極室枠からな
る室枠体と、含フッ素陽イオン交換膜（旭硝子社製品
名：フレミオン膜Ｆ−８９３）とをガスケットを介して
交互に１１５ユニット配置し、両側から締め付けて複極
式電解槽を組み立てた。各陰極室枠に接続された各排出
ノズルには、先端に滴断管を取り付けた排出パイプを接
続し、滴断管がヘッダー内の上部に配置されるように取
り付けた。
る室枠体と、含フッ素陽イオン交換膜（旭硝子社製品
名：フレミオン膜Ｆ−８９３）とをガスケットを介して
交互に１１５ユニット配置し、両側から締め付けて複極
式電解槽を組み立てた。各陰極室枠に接続された各排出
ノズルには、先端に滴断管を取り付けた排出パイプを接
続し、滴断管がヘッダー内の上部に配置されるように取
り付けた。
【００３５】このようにして組み立てた複極式電解槽３
槽を直列に配置して、食塩水の電解試験を行った。陽極
室に、排出口の食塩水濃度が２１０ｇ／Ｌになるように
３００ｇ／Ｌの食塩水を供給し、陰極室には出口の水酸
化ナトリウム水溶液の濃度が３２質量％となるように希
薄な水酸化ナトリウム水溶液を供給した。電解温度９０
℃、電流密度で４ｋＡ／ｍ２で運転を行った。
槽を直列に配置して、食塩水の電解試験を行った。陽極
室に、排出口の食塩水濃度が２１０ｇ／Ｌになるように
３００ｇ／Ｌの食塩水を供給し、陰極室には出口の水酸
化ナトリウム水溶液の濃度が３２質量％となるように希
薄な水酸化ナトリウム水溶液を供給した。電解温度９０
℃、電流密度で４ｋＡ／ｍ２で運転を行った。
【００３６】電位が最も高い陰極室枠に接続された排出
ノズルとヘッダー間の電圧を前記の方法により測定した
ところ２５０Ｖであった。このときの排出ノズルとヘッ
ダー間の抵抗は１６７Ω（白金線間の距離：１ｍ、電導
度：１２０Ω−１・ｍ−１、排出ノズルの断面積：２．
５４×１０−４ｍ２、面積係数：０．１９６）、滴断管
における抵抗は１９Ωであり、抵抗の合計は１８６Ωで
あった。以上より、漏洩電流は１３４４ｍＡであること
がわかった。
ノズルとヘッダー間の電圧を前記の方法により測定した
ところ２５０Ｖであった。このときの排出ノズルとヘッ
ダー間の抵抗は１６７Ω（白金線間の距離：１ｍ、電導
度：１２０Ω−１・ｍ−１、排出ノズルの断面積：２．
５４×１０−４ｍ２、面積係数：０．１９６）、滴断管
における抵抗は１９Ωであり、抵抗の合計は１８６Ωで
あった。以上より、漏洩電流は１３４４ｍＡであること
がわかった。
【００３７】運転開始から６ヵ月後、電解槽を解体して
陰極室枠の気液分離室、排出ノズル等の腐食を目視によ
り確認したが、腐食は全く認められなかった。
陰極室枠の気液分離室、排出ノズル等の腐食を目視によ
り確認したが、腐食は全く認められなかった。
【００３８】[例２]排出ノズルに接続される排出パイプ
として、滴断管を有しないものを用いた以外は例１と同
様にして複極式電解槽を組み立て、例１と同じ条件で食
塩水の電解試験を行った。
として、滴断管を有しないものを用いた以外は例１と同
様にして複極式電解槽を組み立て、例１と同じ条件で食
塩水の電解試験を行った。
【００３９】電位が最も高い陰極室枠に接続された排出
ノズルとヘッダー間の電圧を前記の方法により測定した
ところ２５０Ｖであった。このときの排出ノズルとヘッ
ダー間の抵抗は１６７Ωであり、漏洩電流は１５００ｍ
Ａであった。
ノズルとヘッダー間の電圧を前記の方法により測定した
ところ２５０Ｖであった。このときの排出ノズルとヘッ
ダー間の抵抗は１６７Ωであり、漏洩電流は１５００ｍ
Ａであった。
【００４０】また、運転開始から６ヵ月後、電位が最も
高い陰極室枠に接続された、水酸化ナトリウム水溶液の
排出ノズルの該水溶液と接触する部分に、直径１〜２ｍ
ｍの孔が数箇所確認された。
高い陰極室枠に接続された、水酸化ナトリウム水溶液の
排出ノズルの該水溶液と接触する部分に、直径１〜２ｍ
ｍの孔が数箇所確認された。
【００４１】
【発明の効果】本発明の電解方法によれば、漏洩電流に
よる気液分離室および排出ノズルの腐食がなく、高い電
流効率で安定に長期間運転できる。
よる気液分離室および排出ノズルの腐食がなく、高い電
流効率で安定に長期間運転できる。
【図１】本発明において用いる複極式電解槽の一部の断
面図。
面図。
【図２】本発明において用いる複極式電解槽の陰極室側
からみた正面図。
からみた正面図。
１：室枠体
２：陽極室枠
３：陰極室枠
３ａ：背板
３ｂ：陰極板
３ｃ：支持部材
４：ガスケット
５：背板
６：陽極板
７：支持部材
８：気液分離室
９：陽極電解液の供給口
１０：陽極電解液の排出ノズル
１１：陰極電解液の供給口
１２：陰極電解液の排出ノズル
１３：排出パイプ
１４：ヘッダー
１５：陰極板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K021 AA03 AB01 BA03 CA01 CA02
CA08 CA09 CA11 CA14 DB04
DB15 DB19 DB21 DB31 EA05
Claims (3)
- 【請求項１】含フッ素陽イオン交換膜を介して一方に陽
極を備えた陽極室枠、他方に陰極を備えた陰極室枠を有
する室枠体を５０対以上配置し、少なくとも液に接する
表面部分がニッケルで構成される排出ノズルが、各陰極
室枠の上部に設けられてなる複極式電解槽を用いた塩化
アルカリ水溶液の電解方法であって、電位が最も高い陰
極室枠の排出側の漏洩電流が１２００〜１３９０ｍＡの
範囲で運転することを特徴とする塩化アルカリ水溶液の
電解方法。 - 【請求項２】複数の陰極室枠に設けられた排出ノズル
が、排出パイプを介してヘッダーに接続されてなり、か
つ、排出パイプは前記ヘッダー接続部近傍に滴断管を有
するものである請求項１記載の塩化アルカリ水溶液の電
解方法。 - 【請求項３】少なくとも液に接する表面部分がニッケル
で構成される気液分離室が、各陰極室枠の上部に設けら
れてなる複極式電解槽を用いた請求項１または２記載の
塩化アルカリ水溶液の電解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386062A JP2003183867A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 塩化アルカリ水溶液の電解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386062A JP2003183867A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 塩化アルカリ水溶液の電解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003183867A true JP2003183867A (ja) | 2003-07-03 |
Family
ID=27595312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001386062A Pending JP2003183867A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 塩化アルカリ水溶液の電解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003183867A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010125354A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Jian-Feng Lin | 二酸化炭素の捕捉方法 |
| JP2012158775A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽 |
| JP2013545898A (ja) * | 2010-12-15 | 2013-12-26 | ウデノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | コイル状の入口ホースを有する電解槽 |
| EP3085814A4 (en) * | 2014-12-03 | 2016-12-21 | Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co Ltd | ELECTROLYTIC BATH WITH ION MEMBRANES |
| CN107287610A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-24 | 浙江嘉化能源化工股份有限公司 | 一种高电密低电耗电解单元槽装置及其气液分离方法 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001386062A patent/JP2003183867A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010125354A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Jian-Feng Lin | 二酸化炭素の捕捉方法 |
| JP2013545898A (ja) * | 2010-12-15 | 2013-12-26 | ウデノラ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ | コイル状の入口ホースを有する電解槽 |
| JP2012158775A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 電解槽 |
| EP3085814A4 (en) * | 2014-12-03 | 2016-12-21 | Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co Ltd | ELECTROLYTIC BATH WITH ION MEMBRANES |
| CN107287610A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-10-24 | 浙江嘉化能源化工股份有限公司 | 一种高电密低电耗电解单元槽装置及其气液分离方法 |
| CN107287610B (zh) * | 2017-07-07 | 2024-01-12 | 浙江嘉化能源化工股份有限公司 | 一种高电密低电耗电解单元槽装置及其气液分离方法 |
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