JP2008279417A - 電解質液の再生方法および再生装置 - Google Patents
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【解決手段】蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有する電解質液の再生装置。
【選択図】図1
Description
本発明に係る電解質液の再生方法は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする。
(A)老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段A。
(B)老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段B。
図1は本発明に係る一対の陰イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。図1において、本発明に係る電解質液の再生装置は、装置の両側に陽極および陰極が設けられ、陽イオン(M+)および陰イオン(A-)を含む使用により老化した電解質液1を収容し、該電解質液1の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜2、3を有する陰イオン交換室4と、前記陰イオン交換室4の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜3を通過して除去された陰イオン(A-)を収容する陰イオン除去室5と、前記陰イオン交換室4の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜2を通過して電解質液1に供給する陰イオン(A’-)を収容する陰イオン供給室6と、を有する。8、9は電極室、10は陽イオン交換膜を表す。
以上により、老化した電解質液から陽イオンおよび陰イオンは単独にその所望濃度にまで選択的に除去されると同時に透析損失分が補給される。本発明に用いられる再生方法は、対象とする電解質液を必要に応じて陰イオンだけを除去、又は陽イオンだけを除去することが可能である。
図3は本発明に係る電解質液として無電解Ni液を用いた再生装置を示す概念図である。図3において、電気透析の対象とするメッキ液21は循環ポンプ29により電気透析ユニットからなる再生装置23を経由してメッキ槽22に循環再生される。再生装置で透析された透析液26と、透析液28はポンプ30および31により循環される。再生装置の電極液24として両端部に循環ポンプ32により循環される。
5ターンまで使用した無電解Ni液(Ni5g/L、SO435g/L、亜燐酸50g/L、次亜燐酸20g/L、Na30g/L)400Lを図3および図4で示す、電気透析ユニットにて電気透析を行った。電気透析ユニットで使用した、陰イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンAMV、陽イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンCMVを用いた。
実施例1に同様な液組成、膜質、膜面積、電解条件で図7に示す透析ユニットにて電気透析を行い極室1に陽極側透析液と、極室3に陰極側透析液を得た。陽極側透析液には100L中にNa2000g、Niが400g透析された。陰極側透析液には100L中に硫酸6000g、亜燐酸が8000g、次亜燐酸が3000g透析された。
実施例1に同様な液組成の無電解Niメッキ液(Ni5g/L、SO435g/L、亜燐酸50g/L、次亜燐酸20g/L、Na30g/L)を陰イオンの亜燐酸濃度30g/Lまた陽イオンのNa濃度を20g/L以下にすべく透析を図6に示す透析ユニットにて行った。極室で構成される陽イオン交換領域と陰イオン交換領域の膜面積比を2:1とし、膜セット数を3倍の30セットで、20時間で膜電流密度1A/dm2の電気透析を行い極室に陽極側透析液と極室に陰極側透析液を得た。使用した膜は実施例1同様である。
実施例2同様の組成メッキ液を同様の液組成にする為、図7に示す透析ユニットにて行った。目標Na濃度を得るため比較例1の透析ユニットのセット数を20セットとし、その他の条件は同一として以下のメッキ液組成を得た。
2、3 陰イオン交換膜
4 陰イオン交換室
5 陰イオン除去室
6 陰イオン供給室
8、9 電極室
10 陽イオン交換膜
11 陰イオン交換膜
12、13 陽イオン交換膜
14 陽イオン交換室
15 陽イオン除去室
16 陽イオン供給室
21 メッキ液
22 メッキ槽
23 再生装置
24 電極液
25 液槽1
26 透析液1
27 液槽3
28 透析液3
29乃至32 循環ポンプ
33 電源
34 電極液槽
41、51、61、71 陰イオン交換膜
42、52、62、72 陽イオン交換膜
Claims (7)
- 蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする電解質液の再生方法。
- 前記老化した電解質液から蓄積した陰イオンを除去して、陽イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の電解質液の再生方法。
- 前記老化した電解質液から蓄積した陽イオンを除去して、陰イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項1に記載の電解質液の再生方法。
- 蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする電解質液の再生装置。
- 前記老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項4に記載の電解質液の再生装置。
- 前記老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項4に記載の電解質液の再生装置。
- 蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、下記の電解質液の再生手段Aと電解質液の再生手段Bを有することを特徴とする請求項4に記載の電解質液の再生装置。
(A)老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段A。
(B)老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段B。
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