JP2012184507A - 酸素消費電極の操作法 - Google Patents
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Abstract
酸素消費電極を有する電気分解セルに用いるためのプロセスガスを加熱する方法を提供する。
【解決手段】
電気分解プロセス自体にまたは引き続きの仕上げプロセスに存在する熱を用いて、酸素含有プロセスガスを加熱する。
【選択図】なし
Description
図1は、アノライト回路aおよびカソライト回路bを有するNaCl電気分解セルEA1および輸送装置P1を有するプロセスガス回路cを示す。塩素ガスdは、アノードから放出する。副流eを、アノライト回路から取り出し、脱塩素化後に、飽和NaCl溶液e’を製造するために新しい水および固体塩化ナトリウムと共に用いる。次いで該飽和NaCl溶液e’を精製後に回路中へ再導入する。水酸化ナトリウム溶液の副流fを、カソライト回路から取り出す。副流gを、プロセスガス回路cからパージとして取り出し、低温空気分別装置からの新しい酸素hを供給する。電気分解セルの温度は90℃である。アノライトおよびカソライト回路をそれぞれ、熱交換器WA1およびWA2により冷却する。塩素ガスを、熱交換器WA3により約40℃に冷却する。ここで、塩素ガス中に存在する水の一部を凝縮する。
図2は、プロセスガスを更に加湿する更なる実施態様を例として示す。
図3は、加熱および加湿を1つの装置で行う更なる実施態様を示す。
220g/Lの濃度を有するNaCl溶液を、4kA/m2の電流密度にて10個の各2.7m2のセル要素を有し、およびDupontからのNafion membrane N982(登録商標)およびOCEを有する電気分解装置において電気分解する。33.8標準m3/時間の純粋酸素(>99%のO2)、すなわち、50%過剰を、カソード空間中へ供給する。
Claims (16)
- 酸素消費電極を、アルカリ金属塩化物または塩酸の電気分解のためにカソードとして電気化学セルにおいて操作する方法であって、酸素含有プロセスガスを電極へ供給する工程を含み、該酸素含有プロセスガスを、電気分解からの熱源を用いて、酸素消費電極との接触前に、セルにおけるカソード空間の温度以下に対応する、またはセルにおけるカソード空間の温度より50℃未満低い温度に少なくとも部分的に加熱する、方法。
- 酸素含有プロセスガスを、電気分解から得られた選択プロセス流での熱交換により、または電気分解後の仕上げプロセス流での熱交換により少なくとも部分的に加熱する、請求項1に記載の方法。
- 酸素消費電極を、セルにおけるカソード空間の温度以下に対応する、またはセルにおけるカソード空間の温度より20℃未満低い温度に少なくとも部分的に加熱する、請求項1に記載の方法。
- 酸素消費電極を、セルにおけるカソード空間の温度以下に対応する、またはセルにおけるカソード空間の温度より10℃未満低い温度に少なくとも部分的に加熱する、請求項1に記載の方法。
- 電気化学セルのアノード側から取り出された塩素ガスを、酸素含有プロセスガスを加熱するための熱交換のためのプロセス流として用いる、請求項1に記載の方法。
- セルから出るカソライトおよび/またはアノライトを、熱交換のためのプロセス流として、酸素含有プロセスガスを加熱するために用いる、請求項1に記載の方法。
- 電気分解セルの下流のアルカリ金属水酸化物溶液蒸発装置からの冷却水、凝縮物または2次蒸気を、熱交換のためのプロセス流として、酸素含有プロセスガスを加熱するために用いる、請求項1に記載の方法。
- 酸素含有プロセスガスを、カソライト回路から放出したアルカリ金属水酸化物溶液に酸素含有プロセスガスを通すことにより少なくとも部分的に加熱する、請求項1に記載の方法。
- 電気化学セルの下流のアルカリ金属水酸化物溶液蒸発からの凝縮蒸気を、酸素含有プロセスガスを加熱するためにプロセス流として用い、該酸素含有プロセスガスを、前記凝縮蒸気に該酸素含有プロセスガスを通すことにより加熱する、請求項1に記載の方法。
- 電極へ供給する酸素含有プロセスガスは、30〜95体積%の酸素の割合を有する、請求項1に記載の方法。
- 電極へ供給する酸素含有プロセスガスは、90〜99体積%の酸素の割合を有する、請求項1に記載の方法。
- 電極へ供給する酸素含有プロセスガスは、99体積%を越える酸素の割合を有する、請求項1に記載の方法。
- 電極へ供給する酸素含有プロセスガスは、<100ppmのCO2含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 電気分解は、クロルアルカリ電気分解である、請求項1に記載の方法。
- 電気分解は、塩化ナトリウム電気分解である、請求項1に記載の方法。
- 電気分解は、塩酸電気分解である、請求項1に記載の方法。
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