JP2017522456A - 二酸化塩素の触媒又は電極触媒生成 - Google Patents
二酸化塩素の触媒又は電極触媒生成 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017522456A JP2017522456A JP2017502819A JP2017502819A JP2017522456A JP 2017522456 A JP2017522456 A JP 2017522456A JP 2017502819 A JP2017502819 A JP 2017502819A JP 2017502819 A JP2017502819 A JP 2017502819A JP 2017522456 A JP2017522456 A JP 2017522456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst component
- electrode element
- element according
- chlorine dioxide
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 43
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 title 1
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N oxopalladium Chemical compound [Pd]=O HBEQXAKJSGXAIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N oxoplatinum Chemical compound [Pt]=O MUMZUERVLWJKNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SJLOMQIUPFZJAN-UHFFFAOYSA-N oxorhodium Chemical compound [Rh]=O SJLOMQIUPFZJAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910003445 palladium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910003446 platinum oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 229910003450 rhodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 alkali metal halide salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
- B01J23/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
- C25B11/03—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form perforated or foraminous
- C25B11/031—Porous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/055—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/075—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of a single catalytic element or catalytic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
- C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
- C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
- C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/30—Cells comprising movable electrodes, e.g. rotary electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本発明は、バルブ金属基材；アノード分極下において水溶液から酸素を放出させるのに好適な、基材に施されている第１の触媒成分；酸性雰囲気中で塩素酸塩溶液から二酸化塩素を生成させるのに好適な第２の触媒成分；を含み、第１の触媒成分と第２の触媒成分は互いから電気絶縁されている電極素子に関する。本発明はまた、かかる電極素子を含む電解槽、及びかかる電極素子を含む電気化学セルにおいて触媒成分上で二酸化塩素を生成させる方法にも関する。【選択図】図１
Description
本発明は、二酸化塩素（ＣｌＯ２）の製造、特に二酸化塩素を製造するために好適な電極素子及び触媒プロセスに関する。
歴史的に、ＣｌＯ２は、水溶液中の塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ３）のような金属塩素酸塩と、硫酸、リン酸、又は塩酸のような比較的強い酸との間の反応によって商業的に製造されている。
一般に、ＣｌＯ２を生成させるためのプロセスは、アルカリ塩素酸塩含有供給材料、通常はＮａＣｌＯ３を用い、これにはアルカリ金属のハロゲン化物塩又は他の還元剤も含めている。かかるＣｌＯ２製造プロセスのための塩素酸ナトリウム供給材料は、通常は任意の周知の方法で塩化ナトリウムブラインを電気分解することによって製造される。塩化物を還元剤として用いる場合には、ブラインと塩素酸塩の混合物を１以上の反応器に直接供給し、そこで供給材料を所望の酸と接触させて反応させてＣｌＯ２を形成する。還元剤が必要なことに加えて、必要な高い量の酸性度、例えば５〜１０Ｎの酸のために、ＮａＣｌＯ３からのＣｌＯ２の小規模の製造は実施されていない。強酸中における塩素酸ナトリウムの電気化学的又は触媒還元によるＣｌＯ２生成プロセスの例が、例えばＵＳ−４５０１８２４、ＵＳ−４２６２６３、ＵＳ−４３８１２９０、及びＵＳ−４３６２７０７において報告されている。これらの従来技術の教示は、別の還元剤の必要性を排除することを可能にするが、それでもなおプロセス中において酸を薬品供給することが必要である。
本発明の種々の形態を添付の特許請求の範囲において示す。
一形態においては、本発明は、バルブ金属基材；アノード分極下において水溶液から酸素を放出させるのに好適な、基材に施されている第１の触媒成分；酸性雰囲気中で塩素酸塩溶液から二酸化塩素を生成させるのに好適な第２の触媒成分；を含み、第１の触媒成分と第２の触媒成分は互いから電気絶縁されている電極素子に関する。
一形態においては、本発明は、バルブ金属基材；アノード分極下において水溶液から酸素を放出させるのに好適な、基材に施されている第１の触媒成分；酸性雰囲気中で塩素酸塩溶液から二酸化塩素を生成させるのに好適な第２の触媒成分；を含み、第１の触媒成分と第２の触媒成分は互いから電気絶縁されている電極素子に関する。
上記の配列のために、酸素をアノードにおいて放出させ、その結果としてプロトンを生成させることによって、第２の触媒成分の表面において溶液の局所的ｐＨの低下が起こる。言い換えれば、電気化学的アノード反応によって、酸を外部から加える必要なしに、塩素酸塩の二酸化塩素への接触還元を行うために好適な酸濃度が生成する。その結果、本発明の電極素子は、水と塩素酸塩溶液のみから出発して二酸化塩素を生成させて、それにより硫酸のような強い鉱酸を取り扱うことを回避するのに好適である。
電極素子とは、ここでは、単一の自立型の片（piece）で配列されている２つの別個の触媒成分を含み、２つの触媒成分は、好適な絶縁スペーサーによってそれぞれ離隔しているか、或いは密に接触しているが互いから電気絶縁されている一体化された電極を意図している。
一態様においては、電極素子の第２の触媒成分はセラミック担体上に担持されている。セラミック担体は、例えば蒸留サドルのような不連続のセラミック媒体の形態であってよい。
他の態様においては、電極素子の第２の触媒成分は金属担体上に担持されている。
この第２の触媒成分は、場合によってはより低い電位に分極して二酸化塩素の生成を増大させることができる。
この第２の触媒成分は、場合によってはより低い電位に分極して二酸化塩素の生成を増大させることができる。
一態様においては、電極素子の第２の触媒成分は電源装置に接続されている。
一態様においては、電極素子の第１の触媒成分は貴金属酸化物を含む。
一態様においては、本発明による電極素子において、第２の触媒成分は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化パラジウム、酸化ロジウム、及び酸化白金からなる群から選択される貴金属酸化物の混合物である。場合によっては、第２の触媒成分はまたバルブ金属酸化物も含む。
一態様においては、電極素子の第１の触媒成分は貴金属酸化物を含む。
一態様においては、本発明による電極素子において、第２の触媒成分は、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化パラジウム、酸化ロジウム、及び酸化白金からなる群から選択される貴金属酸化物の混合物である。場合によっては、第２の触媒成分はまたバルブ金属酸化物も含む。
一態様においては、電極素子の第２の触媒成分は、セラミック又は金属のシート又はメッシュ、或いは多孔質材料の形態である。
他の形態においては、本発明は上記記載の少なくとも１つの電極素子を含む電解槽に関する。
他の形態においては、本発明は上記記載の少なくとも１つの電極素子を含む電解槽に関する。
一態様においては、電解槽は、基材に施されているインターカレートされた（挿入された）（intercalated）第１の触媒成分及び第２の触媒成分の列として構成されており（配置されており）（disposed）、第１及び第２の触媒成分は相互に絶縁されている電極素子を装備する。
更に他の形態においては、本発明は、
・少なくとも１つのカソード、及びアノードとして請求項１に記載の少なくとも１つの電極素子を含む電気化学セルを与え；
・かかるセルに、塩素酸塩溶液を含む水性供給材料を供給し；
・カソードとアノードの間に電流を流すことによって供給材料を電気分解して、それによって第１の触媒成分の表面上に酸素及び酸性雰囲気(acidity)を形成し、酸性雰囲気を第２の触媒層の表面の周囲に供給し；
・触媒層上で生成する二酸化塩素をストリッピング及び回収する；
工程を含む、触媒成分上で二酸化塩素を生成させる方法に関する。
・少なくとも１つのカソード、及びアノードとして請求項１に記載の少なくとも１つの電極素子を含む電気化学セルを与え；
・かかるセルに、塩素酸塩溶液を含む水性供給材料を供給し；
・カソードとアノードの間に電流を流すことによって供給材料を電気分解して、それによって第１の触媒成分の表面上に酸素及び酸性雰囲気(acidity)を形成し、酸性雰囲気を第２の触媒層の表面の周囲に供給し；
・触媒層上で生成する二酸化塩素をストリッピング及び回収する；
工程を含む、触媒成分上で二酸化塩素を生成させる方法に関する。
好ましくは、溶液は４０℃〜９０℃の温度で電気分解する。
下記の実施例は本発明の特定の態様を示すために含めるものであり、その実施可能性は特許請求されている値の範囲内で概ね立証された。以下の実施例において開示する組成及び技術は本発明の実施において良好に機能することが本発明者らによって発見された組成及び技術を表していることが当業者によって認識されるが、当業者は、本開示を考慮すれば、発明の範囲から逸脱することなく、開示されている具体的な態様において多くの変更を行って、なお同様又は類似の結果を得ることができることを認識する。
下記の実施例は本発明の特定の態様を示すために含めるものであり、その実施可能性は特許請求されている値の範囲内で概ね立証された。以下の実施例において開示する組成及び技術は本発明の実施において良好に機能することが本発明者らによって発見された組成及び技術を表していることが当業者によって認識されるが、当業者は、本開示を考慮すれば、発明の範囲から逸脱することなく、開示されている具体的な態様において多くの変更を行って、なお同様又は類似の結果を得ることができることを認識する。
アノードとして直径０．５ｃｍの被覆チタンロッドを含む電気化学セルを形成した。アノードの被覆は、１０ｇ／ｍ２のモル比２：１のイリジウム及びタンタルの混合酸化物から構成されていた。第２の触媒素子のための担体として機能する被覆チタンエキスパンドメッシュを、電気絶縁を与えるためにその間にスペーサーを配置して、ロッドの周りに巻回した。チタンメッシュの被覆は、１０ｇ／ｍ２のモル比１：２のＲｕＯ２／ＲｈＯ２で構成されていた。２Ｍ−ＮａＣｌＯ３溶液を電解液供給材料として供給した。６１℃の温度及び５０ｍＡ／ｃｍ２のアノード電流密度で反応を行った。
試験は５時間行った。１時間毎に試料を採取し、ＵＶ／ＶＩＳ分光光度計（Hach DR5000）で特性分析した。図は、時間の関数としての二酸化塩素濃度の増加を示す。
上記の記載は発明を限定するものとは意図しておらず、これらはその範囲から逸脱することなく異なる態様にしたがって用いることができ、その範囲は専ら添付の特許請求の範囲によって規定される。
上記の記載は発明を限定するものとは意図しておらず、これらはその範囲から逸脱することなく異なる態様にしたがって用いることができ、その範囲は専ら添付の特許請求の範囲によって規定される。
本出願の明細書及び特許請求の範囲の全体にわたって、「含む」という用語、並びに「含み」及び「包含する」のようなその変形は、他の部材、成分、又は更なるプロセス工程の存在を排除することは意図しない。
Claims (10)
- 電極素子であって：
バルブ金属基材；
アノード分極下において水溶液から酸素を放出させるのに好適な、前記基材に施されている第１の触媒成分；
酸性雰囲気中で塩素酸塩溶液から二酸化塩素を生成させるのに好適な第２の触媒成分；
を含み、
前記第１の触媒成分及び前記第２の触媒成分は互いから電気絶縁されている、前記電極素子。 - 前記第２の触媒成分がセラミック担体上に担持されている、請求項１に記載の電極素子。
- 前記第２の触媒成分が金属担体上に担持されている、請求項１に記載の電極素子。
- 前記第２の触媒成分が電源装置に接続されている、請求項３に記載の電極素子。
- 前記第１の触媒成分が貴金属酸化物を含む、請求項１に記載の電極素子。
- 前記第２の触媒成分が、酸化ルテニウム、酸化イリジウム、酸化パラジウム、酸化ロジウム、及び酸化白金からなる群から選択される貴金属酸化物の混合物であり、場合によってはバルブ金属酸化物を含む、請求項１に記載の電極素子。
- 前記第２の触媒成分が、シート、メッシュ、又は多孔質材料の形態である、請求項１に記載の電極素子。
- 請求項１に記載の少なくとも１つの電極素子を含む電解槽。
- 前記電極素子が、互いから絶縁されている、基材に施されているインターカレートされた第１の触媒成分及び第２の触媒成分の列によって構成されている、請求項８に記載の電解槽。
- 触媒成分上で二酸化塩素を生成させる方法であって：
・少なくとも１つのカソード、及びアノードとして請求項１に記載の少なくとも１つの電極素子を含む電気化学セルを与える工程；
・前記セルに、塩素酸塩溶液を含む水性供給材料を充填する工程；
・前記カソードと前記アノードの間に電流を流すことによって前記供給材料を電気分解して、それによって前記第１の触媒成分の表面上に酸素及び酸性雰囲気を形成し、それによって酸性雰囲気を前記第２の触媒層の表面に密に接触させる工程；
・触媒層上で生成する二酸化塩素をストリッピング及び回収する工程；
を含む、前記方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462025557P | 2014-07-17 | 2014-07-17 | |
| US62/025,557 | 2014-07-17 | ||
| PCT/EP2015/066378 WO2016009031A1 (en) | 2014-07-17 | 2015-07-17 | Catalytic or electrocatalytic generation of chlorine dioxide |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017522456A true JP2017522456A (ja) | 2017-08-10 |
| JP2017522456A5 JP2017522456A5 (ja) | 2019-08-08 |
| JPWO2016009031A5 JPWO2016009031A5 (ja) | 2022-01-12 |
| JP7037937B2 JP7037937B2 (ja) | 2022-03-17 |
Family
ID=53610903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017502819A Active JP7037937B2 (ja) | 2014-07-17 | 2015-07-17 | 二酸化塩素の触媒又は電極触媒生成 |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10590546B2 (ja) |
| EP (1) | EP3169829B1 (ja) |
| JP (1) | JP7037937B2 (ja) |
| KR (1) | KR102405372B1 (ja) |
| CN (1) | CN106536790B (ja) |
| AU (1) | AU2015289095B2 (ja) |
| BR (1) | BR112017000889B1 (ja) |
| CA (1) | CA2951002C (ja) |
| CL (1) | CL2017000115A1 (ja) |
| ES (1) | ES2676493T3 (ja) |
| IL (1) | IL249542B (ja) |
| MX (1) | MX2017000725A (ja) |
| MY (1) | MY175177A (ja) |
| PH (1) | PH12016502566A1 (ja) |
| RU (1) | RU2674688C2 (ja) |
| SG (1) | SG11201610299QA (ja) |
| TR (1) | TR201811290T4 (ja) |
| WO (1) | WO2016009031A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA201608309B (ja) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140381A (en) * | 1974-08-02 | 1976-04-05 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Denkaihoni shosurutameno yokyoku |
| JPS51115283A (en) * | 1975-04-02 | 1976-10-09 | Tdk Corp | Electrode |
| JPS57181388A (en) * | 1981-04-23 | 1982-11-08 | Diamond Shamrock Corp | Cathode for chlorine dioxide manufacture |
| US4853096A (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-01 | Tenneco Canada Inc. | Production of chlorine dioxide in an electrolytic cell |
| JPH01219185A (ja) * | 1988-02-16 | 1989-09-01 | Tenneco Canada Inc | 電解槽中での二酸化塩素の製造方法 |
| JPH05509281A (ja) * | 1990-08-21 | 1993-12-22 | ステアリング カナダ、インコーポレイテッド | 塩素酸からの二酸化塩素の生成 |
| JPH09512861A (ja) * | 1993-10-21 | 1997-12-22 | エレクトロサイ，インコーポレイティド | 混合酸化剤ガスを生成する電解槽 |
| JP2003514997A (ja) * | 1999-11-26 | 2003-04-22 | アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． | アルカリ性過酸化水素溶液及び二酸化塩素の製造方法 |
| JP2003190954A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-08 | Hiroichi Shioda | 海水の殺菌方法及びその装置 |
| JP2008073604A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Permelec Electrode Ltd | 膜−電極接合体、これを用いた電解ユニット、電解水噴出装置及び殺菌方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US426263A (en) | 1890-04-22 | Water-wheel | ||
| US3873437A (en) | 1972-11-09 | 1975-03-25 | Diamond Shamrock Corp | Electrode assembly for multipolar electrolytic cells |
| US4362707A (en) | 1981-04-23 | 1982-12-07 | Diamond Shamrock Corporation | Preparation of chlorine dioxide with platinum group metal oxide catalysts |
| US4381290A (en) | 1981-04-23 | 1983-04-26 | Diamond Shamrock Corporation | Method and catalyst for making chlorine dioxide |
| US4426263A (en) * | 1981-04-23 | 1984-01-17 | Diamond Shamrock Corporation | Method and electrocatalyst for making chlorine dioxide |
| US4501824A (en) | 1982-02-01 | 1985-02-26 | Eltech Systems Corporation | Catalyst for making chlorine dioxide |
| US4388162A (en) | 1982-02-08 | 1983-06-14 | Institute Of Gas Technology | Continuous flow electrochemical cell and process |
| CA1252753A (en) * | 1986-10-29 | 1989-04-18 | Sterling Canada, Inc. | Selective removal of chlorine from solutions of chlorine dioxide and chlorine |
| US5464519A (en) * | 1993-12-02 | 1995-11-07 | Eltech Systems Corporation | Refurbished electrode having an inner plate and outer envelope electrode |
| CA2157827C (en) | 1995-09-08 | 2000-04-25 | Charles P. Tomba | Combination inner plate and outer envelope electrodes |
| CA2250527C (en) * | 1997-10-17 | 2010-10-05 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Electrolytic process for producing chlorine dioxide |
| TW518552B (en) | 2000-08-18 | 2003-01-21 | Semiconductor Energy Lab | Liquid crystal display device, method of driving the same, and method of driving a portable information device having the liquid crystal display device |
| RU2236485C1 (ru) * | 2003-07-08 | 2004-09-20 | Путилов Николай Дмитриевич | Способ получения диоксида хлора |
| JP5140381B2 (ja) | 2007-09-27 | 2013-02-06 | 株式会社写真化学 | 被攪拌材の攪拌・脱泡装置 |
-
2015
- 2015-07-17 MY MYPI2016704858A patent/MY175177A/en unknown
- 2015-07-17 AU AU2015289095A patent/AU2015289095B2/en active Active
- 2015-07-17 TR TR2018/11290T patent/TR201811290T4/tr unknown
- 2015-07-17 EP EP15738374.6A patent/EP3169829B1/en active Active
- 2015-07-17 ES ES15738374.6T patent/ES2676493T3/es active Active
- 2015-07-17 RU RU2017104923A patent/RU2674688C2/ru active
- 2015-07-17 CN CN201580033304.0A patent/CN106536790B/zh active Active
- 2015-07-17 SG SG11201610299QA patent/SG11201610299QA/en unknown
- 2015-07-17 MX MX2017000725A patent/MX2017000725A/es active IP Right Grant
- 2015-07-17 US US15/321,430 patent/US10590546B2/en active Active
- 2015-07-17 KR KR1020177001463A patent/KR102405372B1/ko active IP Right Grant
- 2015-07-17 JP JP2017502819A patent/JP7037937B2/ja active Active
- 2015-07-17 BR BR112017000889-0A patent/BR112017000889B1/pt active IP Right Grant
- 2015-07-17 WO PCT/EP2015/066378 patent/WO2016009031A1/en active Application Filing
- 2015-07-17 CA CA2951002A patent/CA2951002C/en active Active
-
2016
- 2016-12-01 ZA ZA2016/08309A patent/ZA201608309B/en unknown
- 2016-12-13 IL IL249542A patent/IL249542B/en active IP Right Grant
- 2016-12-21 PH PH12016502566A patent/PH12016502566A1/en unknown
-
2017
- 2017-01-16 CL CL2017000115A patent/CL2017000115A1/es unknown
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140381A (en) * | 1974-08-02 | 1976-04-05 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Denkaihoni shosurutameno yokyoku |
| JPS51115283A (en) * | 1975-04-02 | 1976-10-09 | Tdk Corp | Electrode |
| JPS57181388A (en) * | 1981-04-23 | 1982-11-08 | Diamond Shamrock Corp | Cathode for chlorine dioxide manufacture |
| JPH01219185A (ja) * | 1988-02-16 | 1989-09-01 | Tenneco Canada Inc | 電解槽中での二酸化塩素の製造方法 |
| US4853096A (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-01 | Tenneco Canada Inc. | Production of chlorine dioxide in an electrolytic cell |
| JPH05509281A (ja) * | 1990-08-21 | 1993-12-22 | ステアリング カナダ、インコーポレイテッド | 塩素酸からの二酸化塩素の生成 |
| JPH09512861A (ja) * | 1993-10-21 | 1997-12-22 | エレクトロサイ，インコーポレイティド | 混合酸化剤ガスを生成する電解槽 |
| JP2003514997A (ja) * | 1999-11-26 | 2003-04-22 | アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． | アルカリ性過酸化水素溶液及び二酸化塩素の製造方法 |
| JP2003190954A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-08 | Hiroichi Shioda | 海水の殺菌方法及びその装置 |
| JP2008073604A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Permelec Electrode Ltd | 膜−電極接合体、これを用いた電解ユニット、電解水噴出装置及び殺菌方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2676493T3 (es) | 2018-07-20 |
| CN106536790A (zh) | 2017-03-22 |
| IL249542A0 (en) | 2017-02-28 |
| AU2015289095A1 (en) | 2016-12-22 |
| CA2951002A1 (en) | 2016-01-21 |
| PH12016502566B1 (en) | 2017-04-17 |
| MX2017000725A (es) | 2017-04-27 |
| CN106536790B (zh) | 2020-12-22 |
| US10590546B2 (en) | 2020-03-17 |
| SG11201610299QA (en) | 2017-01-27 |
| AU2015289095B2 (en) | 2019-04-04 |
| KR20170035901A (ko) | 2017-03-31 |
| BR112017000889B1 (pt) | 2021-11-03 |
| CL2017000115A1 (es) | 2017-07-07 |
| EP3169829B1 (en) | 2018-05-23 |
| US20170211194A1 (en) | 2017-07-27 |
| CA2951002C (en) | 2023-07-04 |
| EP3169829A1 (en) | 2017-05-24 |
| IL249542B (en) | 2018-12-31 |
| TR201811290T4 (tr) | 2018-08-27 |
| ZA201608309B (en) | 2018-11-28 |
| RU2674688C2 (ru) | 2018-12-12 |
| RU2017104923A (ru) | 2018-08-17 |
| MY175177A (en) | 2020-06-12 |
| KR102405372B1 (ko) | 2022-06-07 |
| PH12016502566A1 (en) | 2017-04-17 |
| RU2017104923A3 (ja) | 2018-11-13 |
| JP7037937B2 (ja) | 2022-03-17 |
| WO2016009031A1 (en) | 2016-01-21 |
| BR112017000889A2 (pt) | 2017-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101522952B (zh) | 用于电解处理的阴极 | |
| JP6324402B2 (ja) | 水素の電解発生用の陰極 | |
| JPH11333458A (ja) | 電解水製造装置 | |
| JP5705879B2 (ja) | 電解用電極、電解槽及び電解用電極の製造方法 | |
| US20110226634A1 (en) | Bismuth metal oxide pyrochlores as electrode materials for electrolytic ozone and perchlorate generation | |
| JPS6136075B2 (ja) | ||
| JP2024010240A (ja) | 水素発生用電極の製造方法及び水素発生用電極を用いた電気分解方法 | |
| CN114616358A (zh) | 用于电化学析氢的电极 | |
| JP7037937B2 (ja) | 二酸化塩素の触媒又は電極触媒生成 | |
| JP2007532772A5 (ja) | ||
| KR101602952B1 (ko) | 타공 및 격자가 형성된 전극을 포함하는 레독스 흐름 전지용 전해액 제조장치 | |
| JPWO2016009031A5 (ja) | ||
| KR101257921B1 (ko) | 전해조용 수소 발생용 전극 및 이의 제조방법 | |
| JP2017522456A5 (ja) | ||
| CA3115138A1 (en) | Selective cathode for use in electrolytic chlorate process | |
| JP4752287B2 (ja) | 酸素発生用電極とその製造法 | |
| JP2012057220A (ja) | 電解装置 | |
| Kawasaki et al. | On a Few Innovations of Chlor-Alkali Membrane Process in Japan | |
| JPH11333457A (ja) | 電解水の製造方法 | |
| JP2013091829A (ja) | 過塩素酸塩の製造装置および製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A529 | Written submission of copy of amendment under article 34 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A529 Effective date: 20170315 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181225 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190325 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20190524 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20190625 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200323 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20200323 |
|
| C11 | Written invitation by the commissioner to file amendments |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C11 Effective date: 20200407 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200507 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200508 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20200710 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20200714 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210112 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210412 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20210624 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210817 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20210922 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20211006 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211022 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211122 |
|
| A524 | Written submission of copy of amendment under article 19 pct |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524 Effective date: 20211224 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20220125 |
|
| C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20220201 |
|
| C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20220303 |
|
| C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20220303 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220307 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7037937 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |