JP2024502947A - 電気塩素化方法のための電解槽および自己洗浄型電気塩素化システム - Google Patents
電気塩素化方法のための電解槽および自己洗浄型電気塩素化システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024502947A JP2024502947A JP2023538786A JP2023538786A JP2024502947A JP 2024502947 A JP2024502947 A JP 2024502947A JP 2023538786 A JP2023538786 A JP 2023538786A JP 2023538786 A JP2023538786 A JP 2023538786A JP 2024502947 A JP2024502947 A JP 2024502947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chlorination
- electrolytic cell
- pair
- ruthenium
- bipolar electrodes
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 12
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 17
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 14
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 13
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 ethoxides Chemical class 0.000 claims description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003842 bromide salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000004704 methoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical class CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010797 grey water Substances 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 238000012358 sourcing Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical class Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- 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
-
- 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
- C25B11/052—Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate
- C25B11/053—Electrodes comprising one or more electrocatalytic coatings on a substrate characterised by multilayer electrocatalytic coatings
-
- 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
- C25B11/057—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the substrate or carrier material consisting of a single element or compound
- C25B11/061—Metal or alloy
- C25B11/063—Valve metal, e.g. titanium
-
- 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
- C25B11/093—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 at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
-
- 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
- C25B15/00—Operating or servicing cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46119—Cleaning the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46128—Bipolar electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
- C02F2001/46142—Catalytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/42—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from bathing facilities, e.g. swimming pools
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46125—Electrical variables
- C02F2201/4613—Inversing polarity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本発明は、ブラインの循環に適した入口および出口を備えたハウジングと、前記ハウジング内で互いに対向して位置付けされた少なくとも1対の双極電極と、を含む塩素化電解槽に関する。電解槽は、前記少なくとも1対の各双極電極が、バルブ金属基材と、前記基材の上に被着されたルテニウムおよびチタンを含む触媒組成物の少なくとも1つの層を含む活性被覆と、前記活性被覆の上に被着されたタンタル、ニオブ、スズまたはそれらの組み合わせの酸化物を含む組成物の少なくとも1つの層を含む頂部被覆と、を含むことを特徴とする。本発明は、そのような電解槽を含む自己洗浄型電気塩素化システム、その製造方法、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための、通常塩分プールおよび低塩分プールにおけるその使用、ならびに次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法にも関する。【選択図】なし
Description
本発明は、極性反転条件下で稼働する塩素化電解槽、その製造方法、および自己洗浄型電気塩素化システムに関する。
電気塩素化方法は、電解反応によって塩水において次亜塩素酸塩を生成することから構成される。得られる次亜塩素酸ナトリウムは、飲料水、スイミングプールの水処理または冷却塔の微生物制御など、水の消毒と酸化に関するさまざまな用途に利用できる。
次亜塩素酸ナトリウムはバクテリア、ウイルスおよび真菌に対して有効で、微生物がその効果に対する耐性を獲得できないという利点がある。
同様の結果を得るために水に添加され得る塩素ガスまたは錠剤とは対照的に、電気塩素化方法では活性化学物質がその場で生成されるため、輸送、環境、および/または貯蔵の問題が回避される。この方法は、少なくとも2つの電極と、ブライン、つまり用途に応じてさまざまな濃度の塩および水の混合物とを含む電解質と、を含む電解槽に適切な電流を印加することによって実施される。電気化学反応の結果、次亜塩素酸ナトリウムおよび水素ガスが生成する。
バルブ金属および貴金属、特に白金族からの希少遷移金属の混合物を含む活性被覆組成物を備えたチタン電極は、これらのタイプの槽においてアノードとして過去に成功裏に使用されてきた。しかしながら、時間の経過とともに、電極の活性表面にスケールが発生し、槽の次亜塩素酸塩生成効率に悪影響を及ぼす。
スケールの形成を防止/軽減するために、電極の自己洗浄を促進するように周期的な極性反転を電極に適用することができる。極性を反転させるとまた、電極間のイオンブリッジが減少し、電極の偏った磨耗を防止する可能性がある。
各電極が交互にカソードおよびアノードとして機能する極性反転条件下では、活性被覆組成物に時折使用される一部の元素が不安定になり、数回の反転サイクル後に電解質に溶解するため、電極の寿命が不十分になる。
一般に、極性反転は、電極の活性被覆にとって有害な操作であり、剥離による電極の不活性化を急速に引き起こす。
これらの問題を軽減するには、極性反転条件下で使用される双極電極に、各電極がアノードまたはカソードとしてのみ機能する場合よりもはるかに高い被覆充填量を備える必要がある。一般に、電極の耐久性は極性反転頻度と被覆充填量に依存する。
被覆充填量の増加は、材料の量と製造方法の長期化の両方の点で、電極のコストに悪影響を及ぼす。さらに、多くの活性被覆組成物は入手困難な希少遷移金属に依存しているため、充填量の増加もいくつかの関連する調達問題を悪化させる。
広範な考え得る用途および稼働条件下で、改善された寿命および効率を示し、場合によっては低減された製造コストを維持する、電気塩素化システム用の自己洗浄型電極を有することが望ましい。通常塩分プールおよび低塩分プール、すなわち、6g/L以下の塩分レベル(一般的には、低塩分用途では、0.5~2.5g/L NaCl、通常塩分用途では、2.5~4g/L NaCl)で稼働するプールにおいて、そのような電気塩素化システムを使用することは、さらに望ましい。
国際特許出願WO2019/215944A1には、中間層の局所的な貴金属サイトでの酸素発生のための酸素過電圧を高めるために、厚い誘電体表面層を有する電極を備えたオゾン発生用電解槽を記載している。これらの電極は、塩素の生成にも、極性反転条件下での稼働にも適していない。
本発明は、ブラインの循環に適した入口および出口を備えたハウジングと、前記ハウジング内で互いに対向して位置付けされた少なくとも1対の双極電極と、を含む塩素化電解槽に関する。各双極電極は、(i)バルブ金属基材と、(ii)前記基材の上に被着されたルテニウムおよびチタンを含む触媒組成物の少なくとも1つの層を含む活性被覆と、(iii)前記活性被覆の上に配置されたタンタル、ニオブ、スズ、またはそれらの組み合わせの酸化物を含む組成物の少なくとも1つの層を含む頂部被覆と、を含む。
別の態様では、本発明は、(i)上述の塩素化電解槽と、(ii)前記電解槽内を循環する1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質と、(iii)双極電極に電気的に接続され、電解槽のハウジングの外側に配置された1対の双極電極の極性を周期的に反転させるための電子システムと、を含む自己洗浄型電気塩素化システムに関する。
別の態様では、本発明は、本発明による塩素化電解槽を製造する方法に関する。
別の態様では、本発明は、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための、通常塩分プールおよび低塩分プールにおける上述の塩素化電解槽の使用に関する。
さらに別の態様では、本発明は、極性反転条件下で上述の塩素化電解槽を使用する次亜塩素酸塩を介した水の消毒の方法に関する。
一態様において、本発明は、ブラインの循環に適した入口および出口を備えたハウジングと、前記ハウジング内で互いに対向して位置付けされた少なくとも1対の双極電極と、を含む塩素化電解槽であって、前記1対の各双極電極は、(i)バルブ金属基材と、(ii)前記基材の上に被着されたルテニウムおよびチタンを含む触媒組成物の少なくとも1つの層を含む活性被覆と、(iii)前記活性被覆の上に被着されたタンタル、ニオブ、スズ、またはそれらの組み合わせの酸化物を含む組成物の少なくとも1つの層を含む頂部被覆と、を含む塩素化電解槽に関する。
ルテニウムおよびチタンを含む触媒組成物の少なくとも1つの層は、その電気的特性の点で本質的に均一な層である。触媒組成物の少なくとも1つの層は、その形態学的特性の点でも均一であり、本質的にルテニウムおよびチタンを含む固溶体、好ましくは金属が主に酸化物、すなわち酸化ルテニウムおよび酸化チタンである均一な固溶体を構成する。
本発明による塩素化電解槽は、プール、廃水消毒(都市用水処理、雑排水処理、海水塩素化など...)などのさまざまな用途において次亜塩素酸塩を介した水の消毒に使用することができる。
それは、極性反転条件下で有利に稼働することができ、それによって電極の自己洗浄を確実にし、スケールの形成を回避することができる。
1対の各電極は、片面または両面を被覆することができる。慣例通り、2つの対向する電極は、被覆された面が互いに向き合うように配置される必要がある。
塩素化電解槽は、複数の双極電極対を備えることができ、その結果、互いに実質的に平行に配置された被覆電極の積層体が得られる。
ハウジングは、双極電極対を外部発電機に電気的に接続できるように設計されるものとする。発電機は、この分野で周知であるように、水の夾雑物や水の硬度などの用途や稼働条件に応じて、通常は30分~10時間の範囲の事前設定された頻度で電極の極性を反転させるシステムを、有利に装備することができる。
バルブ金属基材は、限定はされないが、スラブ、パンチングシート、メッシュ、ルーバーなど、この分野で一般に使用される任意の形状であってよい。耐久性、コスト、および表面処理の容易さから、基材はチタンで作られることが好ましい。
活性被覆を適用する前に、適切な接着を確実にするために、基材を洗浄し、サンドブラストし、エッチングすることが好ましい。
活性被覆は、ローラーコーター、刷毛塗り、およびスプレー技術を用いて、バルブ金属基材の上に直接被着させることができる。あるいは、特許請求の範囲に記載された本発明は、例えば、活性被覆の接着を改善するために、基材と活性被覆との間に中間被覆を挿入することを可能にする。この場合、後者は、たとえ間接的であっても、依然として基材の上に被着されているとみなされるものとする。
一実施形態では、本発明による塩素化電解槽の触媒組成物は、元素に対する重量百分率で表して25%~45%のルテニウムおよび55%~75%のチタンを含む。
別の実施形態では、触媒組成物は、スカンジウム、ストロンチウム、ハフニウム、ビスマス、ジルコニウム、アルミニウム、銅、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムおよびそれらの相互の組み合わせからなる群から選択される2%~5%のドーピング元素を任意に含んでもよい。これらのドーパントは、塩素化電解槽の寿命および遊離有効塩素の効率の向上に有利に寄与することができる。
上記の実施形態のいずれかによる活性被覆の上に、タンタル、ニオブ、または酸化スズ(組み合わせまたは個別に)の絶縁性頂部被覆を適用することにより、電極の所与の寿命目標に対して、効率に影響を与えることなくRuの充填量を最大38%まで低減することができる。
Ruの充填量の減少により、特に本発明の頂部被覆組成物に使用される金属酸化物と比較して、その希少性とその結果としての調達およびコストの問題のゆえに、重大な利点がもたらされる。
本発明者らは、SnがTaまたはNbよりも活性層へのCl-イオンの拡散を良好にする酸化物を形成すると思われるため、酸化スズの頂部被覆が本発明の実施において特に良好に機能することを発見した。また、Sn頂部被覆は、例えば、酸化タンタル表面で観察され得る典型的な亀裂の原因となる転位を形成する傾向が低いため、亀裂の少ない表面を形成する。表面の亀裂が少ないため、電解質による活性層の不安定な部分の溶解が防止される。
さらなる実施形態では、頂部被覆は、活性層の遊離有効塩素(FAC)の効率の維持に寄与する可能性があるため、0.5~7ミクロンの間の十分に薄いことが好ましい。
上記のいずれの実施形態でも、活性被覆は、1~30g/m2のルテニウムの充填量を有してもよく、これは、例えば、海水塩素化装置の用途などの6g/Lを超える(しかし、好ましくは30g/L未満)塩分濃度の用途、およびプールで見られる0.5~4g/Lなどの6g/L未満の塩分濃度の用途の両方に機能することができる。
プール用途では、頂部被覆は2~6g/m2の総充填量を有することが好ましい。
本発明を特定の理論に限定するものではないが、本発明による頂部被覆は、バリアではなくネットを形成し、気泡の摩擦による活性被覆表面の機械的磨耗を低減し、極性の反転が起こると、材料を部分的に溶解した状態に保持し、それによって、被覆の剥離や、電解質中のルテニウムおよびその他の任意選択のドーパントの溶解が防止される。同時に、頂部被覆の多孔性と薄さにより、電解質が活性被覆の触媒の中心に到達することが可能になる。
別の態様では、本発明は、(i)上述の塩素化装置電解槽と、(ii)前記電解槽内を循環する1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質と、(iii)電解槽の双極電極の極性を周期的に反転させるための電子システムであって、電子システムが好ましくは電解槽のハウジングの外側に配置され、双極電極に電気的に接続される電子システムと、を含む自己洗浄型電気塩素化システムに関する。
双極電極の極性を周期的に反転させる電子システムには、30分~10時間の範囲で事前設定された時間間隔で双極電極の極性を反転させることが可能になる内部時計が装備されている。
プール用途において、本発明者らは、電子システムが1~4時間の事前設定された間隔で双極電極対の極性を反転させる場合に、本発明による自己洗浄型電気塩素化システムが特に良好に機能することを観測した。
並列に接続された5~15個の双極電極対を含む積層体が、本発明の実施において有益であることが判明した。
本発明による電子システムは、およそ200~600A/m2、好ましくは200~400A/m2の電流密度で有利に稼働することができる。
別の態様では、本発明は、
a)ルテニウムおよびチタンの前駆体を含む活性被覆溶液をバルブ金属基材に適用し、これにより被覆された基材を得、
b)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
c)所望のルテニウム充填量に達するまで、工程a)およびb)を繰り返し、
d)タンタル、ニオブ、スズ、またはそれらの組み合わせの前駆体を含む頂部被覆溶液を、被覆された基材に適用し、
e)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
f)タンタル、ニオブ、スズまたはそれらの組み合わせの所望の充填量が達成されるまで、工程d)およびe)を繰り返し、
g)450~550℃の範囲の温度で最終熱処理を行う
という連続経路に従って少なくとも1対の双極電極の各電極を製造する工程を含む、前述の塩素化電解槽の製造方法に関する。
a)ルテニウムおよびチタンの前駆体を含む活性被覆溶液をバルブ金属基材に適用し、これにより被覆された基材を得、
b)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
c)所望のルテニウム充填量に達するまで、工程a)およびb)を繰り返し、
d)タンタル、ニオブ、スズ、またはそれらの組み合わせの前駆体を含む頂部被覆溶液を、被覆された基材に適用し、
e)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
f)タンタル、ニオブ、スズまたはそれらの組み合わせの所望の充填量が達成されるまで、工程d)およびe)を繰り返し、
g)450~550℃の範囲の温度で最終熱処理を行う
という連続経路に従って少なくとも1対の双極電極の各電極を製造する工程を含む、前述の塩素化電解槽の製造方法に関する。
ルテニウムおよびチタンの前駆体、ならびにタンタル、ニオブまたはスズの前駆体は、金属のメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド、塩化物、硝酸塩、ヨウ化物、臭化物、硫酸塩または酢酸塩、およびそれらの混合物からなる群から選択される化合物である。
場合により、工程a)の後および/または工程d)の後に、被覆された基材を20~80℃の温度で2~10分間空気乾燥してもよい。
一般に、本発明による塩素化電解槽は、特に双極電極構造に関して、活性被覆の貴金属充填量を低減するために、または、同一の充填量が適用された場合にFAC効率を損なうことなく寿命を延長することを示すために、極性反転を受ける次亜塩素酸塩製造のあらゆる用途において成功裏に用いることができる。
本発明者らは、塩素化電解槽が、0.5~4g/Lの塩分濃度で稼働するプール用途で特によく機能することを発見した。
さらなる態様では、本発明は、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための、通常塩分プールおよび低塩分プールにおける本発明による塩素化電解槽の使用、すなわち、6g/L以下の塩分レベル(一般的には、低塩分用途では、0.5~2.5g/L NaCl、通常塩分用途では、2.5~4g/L NaCl)で稼働するプールでの使用、を対象とする。
以下の実施例は、本発明を実践に移す特定の方法を示すために含まれており、その実用性は、特許請求の範囲の値において大部分が検証されている。
本発明は、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法であって、
a)1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質を、上で定義した少なくとも1つの塩素化電解槽内で循環させる工程であり、前記塩素化電解槽が1つまたは複数の双極電極対を含む、塩素化電解槽内で循環させる工程と、
b)前記双極電極対に電流を印加して、前記NaClブライン溶液中に次亜塩素酸塩を生成する工程と、
c)前記電流の印加中に、少なくとも1対の双極電極の極性を周期的に反転させる工程と、を含む、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法にも関する。
a)1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質を、上で定義した少なくとも1つの塩素化電解槽内で循環させる工程であり、前記塩素化電解槽が1つまたは複数の双極電極対を含む、塩素化電解槽内で循環させる工程と、
b)前記双極電極対に電流を印加して、前記NaClブライン溶液中に次亜塩素酸塩を生成する工程と、
c)前記電流の印加中に、少なくとも1対の双極電極の極性を周期的に反転させる工程と、を含む、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法にも関する。
本発明の一実施形態によれば、前記少なくとも1対の双極電極の極性は、1分~20時間の範囲、好ましくは30分~10時間の範囲、および特に好ましくは1時間~4時間の範囲から選択される時間間隔で反転される。
本発明の好ましい実施形態では、電流は、200~600A/m2の範囲、好ましくは200~400A/m2の範囲から選択される電流密度で、前記少なくとも1対の双極電極に印加される。
当業者であれば、以下に開示される装置、組成物および技術は、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見出された装置、組成物および技術を表していることを理解すべきであるが、当業者らは本開示に照らして、開示される特定の実施形態において多くの変更を行うことができ、それでも本発明の範囲から逸脱することなく同様のまたは類似の結果を得ることができることを理解すべきである。
実験の準備
以下の実施例、反例で使用したすべての電極試料において、1対の双極電極のバルブ金属基材を、100mm×100mm×1mmの大きさのグレード1チタンプレートから出発して、超音波浴中で、アセトンで脱脂し、次いでブラスト処理および22%濃度の完全沸騰HClエッチングに付して、製造した。
以下の実施例、反例で使用したすべての電極試料において、1対の双極電極のバルブ金属基材を、100mm×100mm×1mmの大きさのグレード1チタンプレートから出発して、超音波浴中で、アセトンで脱脂し、次いでブラスト処理および22%濃度の完全沸騰HClエッチングに付して、製造した。
電極試料E1、E2a、E2b、および試料C1~C3の調製に使用した触媒溶液は、ルテニウムおよびチタンの塩化物塩を10%のHCl水溶液に溶解することにより得られ、各触媒溶液中のルテニウムの最終濃度が45g/Lになるように、元素を基準とした重量パーセントでRu:Tiの比率が28:72に等しくなるようにした。
このように調製した溶液を、30分間撹拌した。
すべての電極試料E1、E2a、E2b、C1~C3において、チタン基材を、0.8g/m2のルテニウムの増加率で刷毛による適用を用いて、上述の触媒溶液で被覆した。
各被覆を適用した後、試料を500~550℃の温度で10分間焼成した。
実施例1
「実験の準備」から得られた試料E1を、最終濃度40g/Lに達するまで、酢酸で希釈した酢酸Sn溶液から得た頂部被覆溶液でさらに被覆した。頂部被覆溶液をブラシで4層に適用し、総Sn充填量を4.5g/m2とした。各層の後、続けて試料を、500~550℃の温度で10分間焼成した。
「実験の準備」から得られた試料E1を、最終濃度40g/Lに達するまで、酢酸で希釈した酢酸Sn溶液から得た頂部被覆溶液でさらに被覆した。頂部被覆溶液をブラシで4層に適用し、総Sn充填量を4.5g/m2とした。各層の後、続けて試料を、500~550℃の温度で10分間焼成した。
最後の層の後、試料を、500~550℃の温度で3時間ポスト焼成処理した。
試料電極E1を、以下の加速試験手順に従って試験した。1対の同一の電極試料を、入口および出口を備え、電極間ギャップが3mmで、4g/LのNaClおよび70g/LのNa2SO4の水溶液1Lを含むハウジング内に25℃で設置した。
電極対を、1000A/m2の電流密度で稼働させ、試験期間中、1分毎に極性反転に付した。電極対を、電池電圧が8.5ボルト(触媒組成物中のルテニウムのg/m2毎の時間で測定した「加速寿命」)を超えるまで、試験条件を維持した。
結果を表2に記録する。
表2に記載するように、145時間オンライン(HOL)に相当する時間単位のE1寿命性能が、双極電極の目標性能として選択された。
試料のFACを、3g/LのNaCl水溶液中、300A/m2で、温度25℃で測定した。
実施例2
試料E2、つまり「実験の準備」から得られたE2aおよびE2bを両方とも、80gのTaCl5を1Lの濃度20%のHClに溶解し、その溶液を室温で30分間撹拌することによって得られた頂部被覆溶液でさらに被覆した。各E2試料について、頂部被覆溶液をブラシで1層に適用し、総Ta充填量を1g/m2とした。試料を、最初に300~350℃の温度で10分間焼成し、次いで500~550℃で10分間焼成した。
試料E2、つまり「実験の準備」から得られたE2aおよびE2bを両方とも、80gのTaCl5を1Lの濃度20%のHClに溶解し、その溶液を室温で30分間撹拌することによって得られた頂部被覆溶液でさらに被覆した。各E2試料について、頂部被覆溶液をブラシで1層に適用し、総Ta充填量を1g/m2とした。試料を、最初に300~350℃の温度で10分間焼成し、次いで500~550℃で10分間焼成した。
試料E2を、実施例1に記載したのと同じ試験手順に従って試験した。
試料E2の結果を分析し、E1の目標性能を満たした唯一の試料はE2bであった。その性能を表2に示す。
反例1
試料C、つまり「実験の準備」から得られたC1~C3を、500~550℃の温度で3時間後焼成処理し、実施例1に記載した試験手順によって試験した。
試料C、つまり「実験の準備」から得られたC1~C3を、500~550℃の温度で3時間後焼成処理し、実施例1に記載した試験手順によって試験した。
前述の記載は本発明を限定することを意図するものではなく、それは本発明の範囲から逸脱することなく異なる実施形態に従って使用することができ、その範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。
本出願の明細書および特許請求の範囲の全体にわたって、「含む(comprise)」という用語、ならびに「含んでいる(comprising)」および「含む(comprises)」のようなその変形は、他の要素、成分、またはさらなる加工工程の存在を排除することは意図しない。
文献、行為、材料、装置、物品などの考察は、本発明の背景を提供する目的のみのために本明細書に含まれている。これらの事項のいずれかまたはすべては、本出願の各請求項の優先日前に、先行技術の基礎の一部を形成したこと、または本発明に関連する分野における共通の一般知識であったことを示唆または意味するものではない。
Claims (14)
- - ブラインの循環に適した入口および出口を備えたハウジングと、
- 前記ハウジング内で互いに対向して位置付けされた少なくとも1対の双極電極と、を含む塩素化電解槽であって、
前記少なくとも1対の各双極電極が、
- バルブ金属基材と、
- 前記基材の上に配置されたルテニウムおよびチタンを含む触媒組成物の少なくとも1つの層を含む活性被覆と、
- 前記活性被覆の上に配置されたタンタル、ニオブ、スズの酸化物、またはそれらの組み合わせを含む組成物の少なくとも1つの層を含む頂部被覆と、
を含むことを特徴とする、塩素化電解槽。 - 前記触媒組成物が、元素に対する重量百分率で表して25%~45%のルテニウムおよび55%~75%のチタンを含む、請求項1に記載の塩素化電解槽。
- 前記触媒組成物が、スカンジウム、ストロンチウム、ハフニウム、ビスマス、ジルコニウム、アルミニウム、銅、ロジウム、イリジウム、白金、パラジウムおよびそれらの相互の組み合わせからなる群から選択される2%~5%のドーピング元素をさらに含む、請求項2に記載の塩素化電解槽。
- 前記活性被覆が1~30g/m2のルテニウムの充填量を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載の塩素化電解槽。
- 前記頂部被覆が酸化スズからなる、請求項1から4のいずれか一項に記載の塩素化電解槽。
- 前記頂部被覆が0.5~7ミクロンの厚さを有する、請求項1から5のいずれか一項に記載の塩素化電解槽。
- 前記頂部被覆が2~6g/m2の総充填量を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の塩素化電解槽。
- 前記バルブ金属基材がチタンである、請求項1から7のいずれか一項に記載の塩素化電解槽。
- - 請求項1から8のいずれか一項に記載の塩素化電解槽と、
- 前記塩素化電解槽内を循環する1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質と、
- 少なくとも1対の双極電極の極性を周期的に反転させ、双極電極に電気的に接続されるための電子システムと、
を含む自己洗浄型電気塩素化システム。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の塩素化電界層の製造のための方法であって、
a)ルテニウムおよびチタンの前駆体を含む活性被覆溶液をバルブ金属基材に適用し、これにより被覆された基材を得、
b)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
c)所望のルテニウム充填量に達するまで、工程a)およびb)を繰り返し、
d)タンタル、ニオブ、スズ、またはそれらの組み合わせの前駆体を含む頂部被覆溶液を、被覆された基材に適用し、
e)被覆された基材を450~550℃の温度で2~10分間焼成し、
f)タンタル、ニオブ、スズまたはそれらの組み合わせの所望の充填量が達成されるまで、工程d)およびe)を繰り返し、
g)450~550℃の範囲の温度で最終熱処理を行う、
という連続的経路に従って少なくとも1対の双極電極の各電極を製造する工程を含み、
ルテニウムおよびチタンの前記前駆体、ならびにタンタル、ニオブまたはスズの前記前駆体が、金属のメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシド、塩化物、硝酸塩、ヨウ化物、臭化物、硫酸塩または酢酸塩、およびそれらの混合物からなる群から選択される化合物である、
塩素化電解槽の製造方法。 - 次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための、通常塩分プールおよび低塩分プールにおける、請求項1から8のいずれか一項に記載の塩素化電解槽の使用。
- 次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法であって、
a)1~30g/LのNaClブライン溶液を含む電解質を、請求項1から8のいずれか一項に記載の少なくとも1つの塩素化電解槽内で循環させる工程であって、前記塩素化電解槽が1つまたは複数の双極電極対を含む、塩素化電解槽内で循環させる工程と、
b)前記双極電極対に電流を印加して、前記ブライン溶液中に次亜塩素酸塩を生成する工程と、
c)前記電流の印加中に、少なくとも1対の双極電極の極性を周期的に反転させる工程と
を含む、次亜塩素酸塩を介した水の消毒のための方法。 - 前記少なくとも1対の双極電極の極性が、1分~20時間の範囲から選択される時間間隔で反転される、請求項12に記載の方法。
- 電流が、200~600A/m2の範囲から選択される電流密度で、前記少なくとも1対の双極電極に印加される、請求項12または13に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102020000031802 | 2020-12-22 | ||
IT102020000031802A IT202000031802A1 (it) | 2020-12-22 | 2020-12-22 | Electrolyser for electrochlorination processes and a self-cleaning electrochlorination system elettrolizzatore per processi di elettroclorazione e sistema di elettroclorazione autopulente |
PCT/EP2021/087127 WO2022136455A1 (en) | 2020-12-22 | 2021-12-21 | Electrolyser for electrochlorination processes and a self-cleaning electrochlorination system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024502947A true JP2024502947A (ja) | 2024-01-24 |
Family
ID=74858669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023538786A Pending JP2024502947A (ja) | 2020-12-22 | 2021-12-21 | 電気塩素化方法のための電解槽および自己洗浄型電気塩素化システム |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4267521A1 (ja) |
JP (1) | JP2024502947A (ja) |
KR (1) | KR20230125009A (ja) |
CN (1) | CN116601336A (ja) |
AU (1) | AU2021405486A1 (ja) |
IL (1) | IL303788A (ja) |
IT (1) | IT202000031802A1 (ja) |
TW (1) | TW202225486A (ja) |
WO (1) | WO2022136455A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4382493A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-12 | Grant Prideco, Inc. | Device, system and method for preventing scale |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3917518A (en) * | 1973-04-19 | 1975-11-04 | Diamond Shamrock Corp | Hypochlorite production |
US4118307A (en) * | 1977-02-14 | 1978-10-03 | Diamond Shamrock Corporation | Batch sodium hypochlorite generator |
US6007693A (en) * | 1995-03-30 | 1999-12-28 | Bioquest | Spa halogen generator and method of operating |
JP2006097122A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 電解用電極及び電解用電極の製造方法 |
WO2019215944A1 (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電解用電極と、それを備える電気機器およびオゾン発生装置 |
-
2020
- 2020-12-22 IT IT102020000031802A patent/IT202000031802A1/it unknown
-
2021
- 2021-12-21 WO PCT/EP2021/087127 patent/WO2022136455A1/en active Application Filing
- 2021-12-21 IL IL303788A patent/IL303788A/en unknown
- 2021-12-21 EP EP21839231.4A patent/EP4267521A1/en active Pending
- 2021-12-21 JP JP2023538786A patent/JP2024502947A/ja active Pending
- 2021-12-21 KR KR1020237025057A patent/KR20230125009A/ko unknown
- 2021-12-21 AU AU2021405486A patent/AU2021405486A1/en active Pending
- 2021-12-21 TW TW110147811A patent/TW202225486A/zh unknown
- 2021-12-21 CN CN202180080235.4A patent/CN116601336A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4267521A1 (en) | 2023-11-01 |
TW202225486A (zh) | 2022-07-01 |
CN116601336A (zh) | 2023-08-15 |
AU2021405486A1 (en) | 2023-07-20 |
KR20230125009A (ko) | 2023-08-28 |
IL303788A (en) | 2023-08-01 |
IT202000031802A1 (it) | 2022-06-22 |
WO2022136455A1 (en) | 2022-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chen et al. | Corrosion resistance mechanism of a novel porous Ti/Sn-Sb-RuOx/β-PbO2 anode for zinc electrowinning | |
US8580091B2 (en) | Multi-layer mixed metal oxide electrode and method for making same | |
TWI540225B (zh) | 電解池用之電極及其製造方法,以及鹼金屬次氯酸塩製造用電解池 | |
JP4972991B2 (ja) | 酸素発生用電極 | |
JP7250028B2 (ja) | 電気塩素化プロセスのための電極 | |
JP2024502947A (ja) | 電気塩素化方法のための電解槽および自己洗浄型電気塩素化システム | |
JP5105406B2 (ja) | 逆電解用電極 | |
JP4961825B2 (ja) | 電気化学反応用陽極 | |
US20220195612A1 (en) | Electrolyser for electrochlorination processes and a self-cleaning electrochlorination system | |
JP3724096B2 (ja) | 酸素発生用電極とその製造方法 | |
JP2007302925A (ja) | 酸素発生用電極 | |
JP5309813B2 (ja) | 酸素発生用電極 | |
JP5359133B2 (ja) | 酸素発生用電極 | |
US20230257893A1 (en) | Current Reversal Tolerant Multilayer Material, Method of Making the Same, Use as an Electrode, and Use in Electrochemical Processes | |
JPS62260086A (ja) | 電解用電極及びその製造方法 | |
KR20240091118A (ko) | 차아염소산염 발생용 전극 | |
CN116986684A (zh) | 一种电化学水处理倒极用涂层电极及其制备方法 | |
JP4752287B2 (ja) | 酸素発生用電極とその製造法 | |
CN116334687A (zh) | 一种可用于频繁倒极的长寿命析氯电极及其制备方法 | |
CN113151885A (zh) | 一种电镀用钛阳极及其制备方法 | |
EP2055806A1 (en) | Anode For Electrochemical Reaction |
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: 20230821 |