JP3818619B2 - Hypochlorite production apparatus and method - Google Patents

Hypochlorite production apparatus and method Download PDF

Info

Publication number
JP3818619B2
JP3818619B2 JP6791899A JP6791899A JP3818619B2 JP 3818619 B2 JP3818619 B2 JP 3818619B2 JP 6791899 A JP6791899 A JP 6791899A JP 6791899 A JP6791899 A JP 6791899A JP 3818619 B2 JP3818619 B2 JP 3818619B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hypochlorite
water
salt
chamber
anode chamber
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6791899A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000265289A (en
Inventor
吉継 四宮
弘二 三好
一夫 有家
茂樹 須藤
Original Assignee
クロリンエンジニアズ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クロリンエンジニアズ株式会社 filed Critical クロリンエンジニアズ株式会社
Priority to JP6791899A priority Critical patent/JP3818619B2/en
Publication of JP2000265289A publication Critical patent/JP2000265289A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3818619B2 publication Critical patent/JP3818619B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は次亜塩素酸塩の電解による製造装置に関し、とくに高濃度の次亜塩素酸塩を効率的に製造する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
次亜塩素酸ナトリウムに代表される次亜塩素酸塩類は、漂自剤、殺菌剤として、上下水の処理、排水の処理から家庭の台所用あるいは洗濯用等の各方面で用いられている。次亜塩素酸塩の製造は、食塩水等のアルカリ金属塩化物の水溶液の電気分解によって得られたアルカリ金属水酸化物と塩素とを反応させて製造する方法、あるいはアルカリ金属塩化物を無隔膜電解槽において電気分解を行って、電解槽中で次亜塩素酸塩を直接製造する方法で行われている。アルカリ金属水酸化物と塩素を反応させる方法は、高濃度の次亜塩素酸塩を得ることができるので、次亜塩素酸塩を販売する目的で製造する場合にはこの方法で行われているが、アルカリ金属水酸化物と塩素を製造する電解設備が必要となるので、食塩水の電解工場において水酸化ナトリウムあるいは塩素の製造に付随して大規模に行われている。
【0003】
また、食塩などの水溶液を無隔膜電解槽において電気分解する方法も知られている。この方法では、生成する次亜塩素酸塩の濃度は比較的低濃度であるが、水の浄化や殺菌に直接利用することが可能な濃度のものを製造することができ、製造設備も水酸化アルカリと塩素を製造する電解設備に比べて簡単であるので、次亜塩素酸塩を必要とする現場において製造されている。しかも、電気分解による次亜塩素酸塩の製造は、次亜塩素酸塩の量に応じて通電する電流を調整することによって製造量を調製することが可能であり、得られるものは殺菌などに有効な塩素分がすべて水中に溶解しているので利用が容易であるという特徴を有している。
【0004】
したがって、これまで液体塩素の貯蔵設備を設け、発生した気体状の塩素を溶解したり、あるいは濃厚な次亜塩素酸塩を貯蔵し希釈して使用する、塩素あるいは次亜塩素酸塩の使用設備においても、塩素等の貯蔵や運搬の必要がない現場での電気分解による次亜塩素酸の製造が行われるようになっている。
また、食塩などの塩化アルカリの水溶液を、無隔膜電解槽を使用して電気分解を行う方法の場合には、電解液として供給する塩水は濃度が2%ないし4%程度のものである。食塩濃度が高いほど陽極での塩素の発生効率は高いが、電気分解で製造した次亜塩素酸を含む塩水をそのまま水処理等に使用するために濃厚な塩水を使用すれば、高濃度の塩水が被処理水に混合するために、好ましくないので、通常は海水の食塩濃度程度のものを使用している。電気分解では、陽極側で生じた塩素と陰極側で生じたアルカリとの反応によって次亜塩素酸塩を生じるが、次亜塩素塩は電解槽中において更に電気分解を続けていると塩素酸塩へと変化する。したがって、比較的濃度が低い塩水を原料として無隔膜電解槽において高濃度の次亜塩素酸塩を製造しようとして、電解液の滞留時間を長くしても塩素酸塩の生成量が多くなるのみで、次亜塩素酸塩の生成効率は低下する。
【0005】
そこで、高電流効率で次亜塩素酸塩を製造するためには、単位電解槽での電気分解率を高くせずに、陽極と陰極を備えた複数の電解槽を仕切板を介して多段式に設置した電解槽が提案されている(例えば、特公昭52−28104号公報、特公昭61−44956号公報)。ところが、このような方法において得られる次亜塩素酸の濃度は十分なものではなく、高効率で高濃度の次亜塩素酸塩を電気分解で製造する方法が求められていた。そこで、本出願人は、陽イオン交換膜によって区画した電解槽の陽極室において得られる濃度の低下したアルカリ金属塩化物水溶液を陰極室に加えて得られた次亜塩素酸塩を含有したアルカリ水溶液と陽極室で得られた塩素を反応させることによって高濃度の次亜塩素酸塩水溶液を得る方法を特開平5−179475号公報として提案しているが、この方法では、特定化学物質として安全上の規制がある塩素を発生させて陰極液と反応させるために、塩素製造設備と同様に取り扱う必要があり、塩素が機器の配管等から漏洩しないように保守には細心の注意を払う必要があった。
本出願人は、食塩水のイオン交換膜電解槽による電気分解で得られる水酸化ナトリウムと塩素を用いた場合と同様の高濃度の次亜塩素酸塩の製造が可能であり、しかも塩素の漏洩の心配がない次亜塩素酸塩の製造装置を特開平10−121280号公報において提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
次亜塩素酸塩の製造装置においては、原料塩として溶解のみによって電解用食塩水として使用可能な比較的高純度の原料塩が用いられているので、電解槽の陽極室には食塩を溶解した食塩水を直接に供給し、陽極液室からは塩素とともに食塩を含んだ陽極液が排出されている。次亜塩素酸塩の生成量に応じた適正な濃度以上の食塩水が供給されたとしても、過剰な食塩水は利用されることなく排出されることとなる。
そこで、適正な濃度の食塩水の適量を供給することが必要となる。一定濃度の食塩水を、適量供給するためには、塩水濃度に応じた塩水流量を決定し、塩水ポンプの吐出量を調整することが行われている。ところが、食塩水の温度の変動によって、食塩水中への食塩の溶解不足から塩水濃度が低下しても、充分な量の次亜塩素酸塩が得られるように、あるいは多少の流量の変動があっても充分な量の食塩が供給されるように食塩水の流量を大きくすることが行われている。ところが、利用されない食塩はそのまま排出されることとなり、食塩の利用率を低下させる要因となっていた。
本発明は、次亜塩素酸塩の製造方法において、食塩の効率的な利用を可能とする製造方法を提供することを課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、塩水の電気分解による次亜塩素酸塩の製造装置において、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画した電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設け、次亜塩素酸塩反応槽と、陽極室あるいは陰極室の少なくともいずれか一方との間には、陽極室生成物あるいは陰極室生成物の少なくともいずれか一方を次亜塩素酸塩反応槽へ導入する導入手段、陽極室への塩水の供給路には、食塩濃度測定手段、流量測定手段、食塩濃度の変化に基づき流量を調整する食塩流量制御手段を有し、陰極室への水の供給路には、水量測定手段、給水ポンプ、水量測定手段の測定値と陽極室への塩水の濃度および供給量に基づく水供給制御手段を有する次亜塩素酸塩の製造装置である。
【0008】
塩水の電気分解による次亜塩素酸塩の製造方法において、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画した電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設け、次亜塩素酸塩反応槽と、陽極室あるいは陰極室の少なくともいずれか一方との間には、陽極室生成物あるいは陰極室生成物の少なくともいずれか一方を次亜塩素酸塩反応槽へ導入する導入手段を設けた電解槽の陽極室への塩水の供給量の調整を、食塩濃度の測定結果に応じて流量の調整によって行うともに、陰極室への水の供給量を水量測定手段の測定値と陽極室への塩水の濃度および供給量に基づいて調整する次亜塩素酸塩の製造方法である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の次亜塩素酸塩の製造装置および製造方法は、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画したイオン交換膜電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設けるとともに、イオン交換膜電解槽で生成する塩素を電解槽外に取り出すことなく、陰極室で生成した水酸化アルカリ水溶液と反応させ、次亜塩素酸塩を製造する装置において、陽極室に供給する塩水の濃度を測定し、濃度に応じて流量を調整するとともに、陰極室に供給する水の量を調整することによって製造装置において必要とする適正な量の塩水を供給することができるので、過剰に塩水を供給して塩水を無駄にすることを防ぐことができるという特徴を有している。
【0010】
以下に、本発明を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の一実施例を示す図である。
陽イオン交換膜1によって区画されたイオン交換膜電解槽2の陰極室3にはニッケル、ステンレス、チタンあるいはこれらの金属に水素過電圧を低下させる陰極活性物質の被覆を形成した陰極4が設けられており、陽極室5には、チタン等の金属基体上に白金族の金属の酸化物を含む電極触媒物質の被覆が形成された陽極6が設けられている。
塩水および水は、電解液調製装置Aによって濃度、流量が調製されて、それぞれ陽極液供給路7から、また水は水供給路8から供給される。
食塩9を水10によって溶解して食塩水11を調製し、食塩水を食塩水ポンプ12によって食塩水濃度計13および流量計14を介して陽極室5へ供給する。
また、水15を給水ポンプ16によって、流量計17を介して陰極室3へ供給する。
【0011】
陽極室へ供給する食塩水の濃度、流量の測定値に基づいて、制御装置18が食塩水ポンプ12および給水ポンプ16の吐出量を調整することによって電解槽には常に次亜塩素酸塩の生成量に応じた食塩水、および水を供給することが可能となる。
陰極室3の上部からは、水酸化ナトリウム水溶液と水素を含んだ陰極室生成物を、陰極室生成物導入手段19によって次亜塩素酸塩反応槽20に供給すると共に、陽極室5の上部からは、食塩濃度が低下した食塩水と塩素を含んだ陽極室生成物を陽極室生成物導入手段21によって次亜塩素酸塩反応槽20に供給する。次亜塩素酸塩反応槽20において、塩素と水酸化ナトリウムが反応して次亜塩素酸塩が生成する。また、次亜塩素酸塩反応槽内では、陰極室で発生した水素気泡によって攪拌混合されるが、塩素と水酸化ナトリウム水溶液の反応効率を高めるために、邪魔板を設けたり充填物を充填しても良い。
【0012】
次亜塩素酸塩水溶液は、水封安全器を備えた水素分離手段22において水素23を分離して、次亜塩素酸塩水溶液の循環槽24に流入する。循環槽24からは製品として次亜塩素酸塩水溶液25を取り出すと共に、次亜塩素酸塩水溶液を循環ポンプ26によって冷却装置27に供給して次亜塩素酸塩水溶液の温度を冷却して次亜塩素酸塩反応槽20に循環する。これによって、電解槽の温度上昇を防止すると共に、生成した次亜塩素酸塩の分解を防止することができる。
【0013】
また、次亜塩素酸塩反応槽では、下記の電気分解によって
2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2+H2
生成した水酸化ナトリウムと塩素の全量が、下記の反応式によって反応し、
2NaOH+Cl2→NaClO+NaCl+H2
次亜塩素酸塩と等モルの食塩が生成する。一方、本発明の方法で次亜塩素酸塩反応槽に供給した塩水中には60ないし70g/lの食塩が含まれているので、生成する次亜塩素酸塩の水溶液中には、次亜塩素酸塩の生成反応で生じた食塩と塩水中に含まれていた食塩の両者が含まれることとなる。
【0014】
したがって、食塩の濃度が問題となる用途において使用する場合には、陽極室への塩水の供給量を減少し、食塩の分解率を上昇させることによって陽極室中の食塩の含有量を減少させたり、あるいは、次亜塩素酸塩水溶液中から食塩を冷却等によって晶析させて分離しても良い。また、晶析して分離した食塩は原料塩として再度溶解して利用することができる。
また、本発明の装置では、陰極室へ供給する水の量を調整することによって、使用目的に応じ低濃度から高濃度までの次亜塩素酸塩水溶液を製造することができる。
【0015】
また、本発明の方法で使用するイオン交換膜電解槽の陽イオン交換膜には、フッ素樹脂系の陽イオン交換膜を用いることができるが、陰極で生成する水酸化ナトリウム水溶液の濃度をとくに高濃度とする必要はないので、低濃度用の陽イオン交換膜を用いることができる。
本発明の装置では、原料の食塩として不純物の少ないものを用いることにより、食塩の溶解によって得られた塩水を直接に使用することができるが、得られる食塩あるいは塩水に不純物が多く含まれている場合には、食塩水の溶解工程に食塩水の精製工程を設けても良い。
【0016】
図2は、本発明の他の実施例を説明する図である。
図1で示した装置が、給水ポンプおよび食塩水ポンプの吐出量を調整することによって次亜塩素酸塩の生成量に応じた食塩水を供給するのに対して、図2で示した装置は、塩水および水は、電解液調製装置Bによって濃度、流量が調製されて、それぞれ陽極液供給路7から、また水は水供給路8から供給される。
電解液調製装置Bは、食塩9を水10によって溶解して食塩水11を調製し、食塩水を食塩水ポンプ12によって食塩水濃度計13および流量計14を介して陽極室5へ供給する。そして、陽極室へ供給する食塩水の濃度、流量の測定値に基づいて、制御装置18によって、給水調節弁28、食塩水供給調節弁29を調整して水量および塩水流量を調整するものである。
【0017】
図3は、本発明の他の実施例を説明する図である。
図1、あるいは図2で示した装置が、次亜塩素酸塩の循環回路内に冷却装置27を有しているのに対して、図3で示した装置は、次亜塩素酸塩反応槽20に接して冷却水30を供給した冷却装置27を設けて次亜塩素酸塩反応槽20での発熱を直接に取り除くものであり、外部に冷却装置を設ける必要がない。次亜塩素酸塩反応槽20と冷却装置27との間の熱伝導面積を大きくし冷却効率を高めるために、隔壁部分には表面積の大きな部材で形成しても良い。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0018】
また、図4は、本発明の他の実施例を示す図である。
図4で示した装置は、図2で示した装置に比べて、小型の製造装置に適した装置であり、次亜塩素酸塩反応槽20に接した冷却装置27に冷却水30を導入して冷却するものであり、次亜塩素酸塩反応槽20から取り出した反応生成物を水素分離手段22において水素23を分離して次亜塩素酸塩水溶液25を得るものである。循環装置を設けていないので、構造が簡単となり、小型の製造装置に適したものである。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0019】
また、図5は、本発明の他の実施例を示す図である。
図5で示した装置は、陰極室3から取り出した陰極室生成物を水素分離手段22で水素23を分離した後に循環槽24へ供給し、循環槽24から循環ポンプ26によって冷却装置27に供給して冷却した後に、次亜塩素酸塩反応槽20に供給し、陽極室生成物導入手段21から供給される陽極室生成物と反応させて反応生成物を循環槽24へ供給し、次亜塩素酸塩水溶液25を得るものである。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0020】
また、図6は、本発明の他の実施例を示す図である。
図6は、図5に示した装置において、冷却装置27を次亜塩素酸塩水溶液の循環管路中に設けるのではなく、次亜塩素酸塩反応槽20に接して冷却装置27を設けて冷却水30を供給して次亜塩素酸塩反応槽20を冷却するものである。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0021】
また、図7は、本発明の他の実施例を示す図である。
図7で示した装置は、陰極室3から取り出した陰極室生成物を水素分離手段22で水素23を分離した後に次亜塩素酸塩反応槽20へ上部から供給するとともに、陽極室生成物も陽極室生成物導入手段21で供給される。次亜塩素酸塩反応槽20には、邪魔板31が設けられており、上部から下部へ向かって流れながら反応し、循環槽24へ供給される。循環槽24から次亜塩素酸塩水溶液25を取り出すとともに、循環槽24から循環ポンプ26によって冷却装置27へ送液して冷却して次亜塩素酸塩反応槽20へ循環する。次亜塩素酸塩反応槽20に邪魔板31を設けるとともに、冷却装置27において冷却された液が供給されるので、次亜塩素酸塩の反応および冷却効率を高めることができる。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0022】
また、図8は、本発明の他の実施例を説明する図である。
イオン交換膜電解槽2の上部に次亜塩素酸塩反応槽20を設け、陰極室生成物導入手段19および陽極室生成物導入手段21で陰極室生成物および陽極室生成物を供給して反応させる。反応生成物は、水素分離手段12で水素13を分離した後に循環槽14へ供給され、循環ポンプ16によって冷却装置17によって冷却して次亜塩素酸塩反応槽10へ循環する。この装置は、電解槽の陰極室と陽極室の上部に次亜塩素酸塩反応槽を設けたので、装置を小型化することが可能であり、装置を設置する面積が小さな場合に適する。また、電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって次亜塩素酸塩の生成量に見合った水および塩水を供給することができる。
【0023】
図9は、本発明の他の実施例を説明する図であり、比較的低濃度の次亜塩素酸塩の製造に適した装置である。
図9の装置は、陽極室5の上部の一部を次亜塩素酸塩反応槽20としたものであり、陰極室と陽極室の上部の隔壁に貫通孔32を形成したものである。電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給して、電解液および循環する次亜塩素酸塩水溶液の流量を調整して、陰極室生成物が貫通孔32を通過して陽極室5の上部へ流入するようにする。陽極室の上部で陰極室からの水酸化ナトリウム水溶液は、陽極室で発生した塩素と反応し、水素分離手段22へ送られて水素を分離した後に、循環槽24へと送られ、循環槽24から次亜塩素酸塩水溶液25が取り出される。
【0024】
図10は、本発明の他の実施例を説明する図であり、図9の装置が陽極室5の上部の一部を次亜塩素酸塩反応槽としたものに対して、図10に示した装置は、陰極室3の上部を次亜塩素酸塩反応槽としたものであり、陰極室と陽極室の上部の隔壁に貫通孔32を形成したものである。電解液は、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBを、陽極液供給路7、または水供給路8に接続して供給することによって陽極室5へ供給する塩水7、陰極室3へ供給する水8とおよび循環する次亜塩素酸塩水溶液の流量を調整して、陽極室生成物が貫通孔32を通過して陰極室3の上部へ流入するようにする。陰極室3で生成した水酸化ナトリウムは、陽極室からの塩素と反応し、次亜塩素酸塩を生成する。次亜塩素酸塩水溶液は、水素分離手段22へ送られて水素を分離した後に、循環槽24へと送られ、循環槽24から次亜塩素酸塩水溶液25が取り出されるとともに、循環ポンプ26および冷却装置27によって冷却されて陰極室へ循環される。この装置も図9に示した装置と同様に比較的濃度が低い次亜塩素酸塩を必要とする場合に適した装置であるが、陰極室の一部を反応槽としているために生成した次亜塩素酸塩が陰極表面で還元を受ける可能性があるので、図9のように、陽極室の一部を次亜塩素酸塩反応槽とする場合に比べて、電流効率が低くなる可能性があるが、電流効率が問題とならない小型の装置においては、充分に利用することができる。また、陰極として、次亜塩素酸塩の還元を抑制することができる陰極を用いることによって電流効率を改善することもできる。
【0025】
図11は、本発明の他の実施例を説明する図であり、図9および図10と同様に比較的濃度が低い次亜塩素酸塩の製造に適した装置である。陰極室3から陰極室生成物を取り出して、水素分離手段22へ供給して水素23を分離した後に、循環ポンプ26によって送られた液と、図1あるいは図2で示した電解液調製装置AあるいはBの陽極液供給路7の塩水7を陽極室5へ供給するものであり、陽極室5を次亜塩素酸塩反応槽として陽極室より次亜塩素酸塩水溶液25を得るものである。また、次亜塩素酸塩反応槽を兼ねた陽極室5に接して冷却装置27を設けて冷却水30によって冷却して、次亜塩素酸塩の分解を抑制している。
以上のように、本発明の次亜塩素酸塩製造装置は、多様な実施態様が存在し、必要とする次亜塩素酸塩の濃度等に応じて、適当な装置を選択することができる。
【0026】
【実施例】
以下に、実施例を示し本発明を説明する。
実施例1
縦300mm、横165mmの自金族金属の酸化物を含有する電極触媒物質を被覆した陽極を設けた陽極室、チタン陰極を有する陰極室、陽極室の陰極室に対向する面とは反対側に、厚さ14mmの次亜塩素酸塩反応槽を電解槽と一体に設け、フッ素樹脂系の陽イオン交換膜(デュポン社 ナフィオン324)を使用して、陽極室と陰極室を区画して電解槽を組み立てた。陽極室および陰極室の上部からは次亜塩素酸塩反応槽中ヘ、それぞれ直径10mmの導入手段を結合した。この電解槽に100アンペアの電流を通電したところ、槽電圧は4Vであった。陽極室への供給した食塩水濃度を変化させて、食塩水濃度の変化に応じて塩水の供給量、陰極室への給水量を変化させた場合の、、食塩水供給量、陰極室への給水量、電解槽へ供給した食塩量を表1に示す。
【0027】
【表1】
【0028】
比較例
食塩濃度310g/L(リットル)の食塩水を、塩水の濃度の低下を考慮して1L/時間の流量で供給し、陰極室には1リットル/時間で水を供給した。
1時間当たりの食塩の供給量は、310gであった。本発明の方法に比べて、約22%の食塩を必要とした。
【0029】
【発明の効果】
本発明の次亜塩素酸塩の製造装置において、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画した電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設け、次亜塩素酸塩反応槽と、陽極室あるいは陰極室の少なくともいずれか一方との間には、陽極室生成物あるいは陰極室生成物の少なくともいずれか一方を次亜塩素酸塩反応槽へ導入する導入手段、陽極室への塩水の供給路には、食塩濃度測定手段、流量測定手段、食塩濃度および流量の変化に基づき流量を調整する食塩流量制御手段を有し、陰極室への水の供給路には、水量測定手段、給水ポンプ、水量測定手段の測定値と陽極室への塩水の濃度および供給量に基づく水供給制御手段を設けたので、温度変化による塩水の濃度変化があっても常に適正な量の塩を供給することができるので、得られる次亜塩素酸塩濃度を一定に保持するともに、塩の利用率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の一実施例を説明する図である。
【図2】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図3】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図4】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図5】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図6】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図7】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図8】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図9】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図10】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【図11】本発明の次亜塩素酸塩の製造装置の他の実施例を説明する図である。
【符号の説明】
1…陽イオン交換膜、2…イオン交換膜電解槽、3…陰極室、4…陰極、5…陽極室、6…陽極、7…陽極液供給路、8…水供給路、9…食塩、10…水、11…食塩水、12…食塩水ポンプ、13…食塩水濃度計、14…流量計、15…水、16…給水ポンプ、17…流量計、18…制御装置、19…陰極室生成物導入手段、20…次亜塩素酸塩反応槽、21…陽極室生成物導入手段、22…水素分離手段、23…水素、24…循環槽、25…次亜塩素酸塩水溶液、26…循環ポンプ、27…冷却装置、28…給水調節弁、29…食塩水供給調節弁、30…冷却水、31…邪魔板、32…貫通孔、A,B…電解液調製装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for producing hypochlorite by electrolysis, and more particularly to an apparatus for efficiently producing a high concentration of hypochlorite.
[0002]
[Prior art]
Hypochlorite typified by sodium hypochlorite is used as a flotation agent and disinfectant in various fields such as water and sewage treatment and drainage treatment for household kitchens and laundry. Hypochlorite can be produced by reacting alkali metal hydroxide obtained by electrolysis of an aqueous solution of alkali metal chloride such as saline with chlorine, or by using alkali metal chloride as a membrane. It is performed by a method in which electrolysis is performed in an electrolytic cell and hypochlorite is directly produced in the electrolytic cell. Since the method of reacting alkali metal hydroxide and chlorine can obtain a high concentration of hypochlorite, this method is used when manufacturing for the purpose of selling hypochlorite. However, since an electrolytic facility for producing alkali metal hydroxide and chlorine is required, it is carried out on a large scale in association with the production of sodium hydroxide or chlorine in an electrolytic plant for saline solution.
[0003]
Also known is a method of electrolyzing an aqueous solution of salt or the like in a diaphragm electrolyzer. In this method, the concentration of hypochlorite produced is relatively low, but it is possible to produce a concentration that can be used directly for water purification and sterilization, and the production equipment is also hydroxylated. Since it is simpler than electrolytic equipment for producing alkali and chlorine, it is produced in the field where hypochlorite is required. Moreover, the production of hypochlorite by electrolysis can be adjusted by adjusting the current to be applied according to the amount of hypochlorite, and the resulting product can be used for sterilization, etc. Since all effective chlorine content is dissolved in water, it is easy to use.
[0004]
Therefore, a facility for using chlorine or hypochlorite that has been provided with storage facilities for liquid chlorine so far, dissolves gaseous chlorine generated, or stores and dilutes concentrated hypochlorite. In addition, hypochlorous acid is produced by electrolysis in the field where there is no need to store and transport chlorine and the like.
In the case of electrolyzing an aqueous solution of alkali chloride such as sodium chloride using a non-diaphragm electrolytic cell, the salt water supplied as the electrolyte has a concentration of about 2% to 4%. The higher the salt concentration, the higher the chlorine generation efficiency at the anode. However, if salt water containing hypochlorous acid produced by electrolysis is used as it is for water treatment, etc. Is not preferable because it is mixed with the water to be treated, so that the salt concentration of seawater is usually used. In electrolysis, hypochlorite is produced by the reaction between chlorine generated on the anode side and alkali generated on the cathode side. Hypochlorite is chlorate if electrolysis continues in the electrolytic cell. To change. Therefore, in order to produce high-concentration hypochlorite in the membrane electrolyzer using relatively low-concentration salt water as a raw material, even if the residence time of the electrolyte is increased, only the amount of chlorate produced increases. The production efficiency of hypochlorite decreases.
[0005]
Therefore, in order to produce hypochlorite with high current efficiency, a plurality of electrolytic cells equipped with an anode and a cathode are connected via a partition plate without increasing the electrolysis rate in the unit electrolytic cell. (For example, Japanese Patent Publication No. 52-28104 and Japanese Patent Publication No. 61-44956) have been proposed. However, the concentration of hypochlorous acid obtained by such a method is not sufficient, and a method for producing high-efficiency and high-concentration hypochlorite by electrolysis has been demanded. Therefore, the applicant of the present invention has added an alkaline aqueous solution containing hypochlorite obtained by adding a reduced concentration alkali metal chloride aqueous solution obtained in an anode chamber of an electrolytic cell partitioned by a cation exchange membrane to the cathode chamber. Japanese Patent Laid-Open No. 5-179475 proposes a method of obtaining a high concentration hypochlorite aqueous solution by reacting chlorine obtained in the anode chamber with the chlorine obtained in the anode chamber. In order to generate chlorine that is subject to regulations and react with the catholyte, it must be handled in the same way as chlorine production facilities, and maintenance must be taken with great care so that chlorine does not leak from equipment piping, etc. It was.
The present applicant is capable of producing hypochlorite with a high concentration similar to the case of using sodium hydroxide and chlorine obtained by electrolysis in a salt ion exchange membrane electrolytic cell, and leaking chlorine. Japanese Patent Laid-Open No. 10-121280 proposes an apparatus for producing hypochlorite without worrying about the above.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the hypochlorite manufacturing apparatus, since a relatively high-purity raw material salt that can be used as a salt solution for electrolysis only by dissolution is used as the raw material salt, salt is dissolved in the anode chamber of the electrolytic cell. Saline is supplied directly, and the anolyte containing salt together with chlorine is discharged from the anolyte chamber. Even if a salt solution having an appropriate concentration or more according to the amount of hypochlorite produced is supplied, the excess salt solution is discharged without being used.
Therefore, it is necessary to supply an appropriate amount of saline solution having an appropriate concentration. In order to supply an appropriate amount of saline solution having a constant concentration, a salt water flow rate corresponding to the salt water concentration is determined and the discharge amount of the salt water pump is adjusted. However, even if the salt water concentration decreases due to insufficient salt dissolution in the salt water due to the salt temperature fluctuation, a sufficient amount of hypochlorite is obtained or there is some fluctuation in the flow rate. However, the flow rate of the saline solution is increased so that a sufficient amount of salt solution is supplied. However, salt that is not used is discharged as it is, which has been a factor of reducing the salt utilization rate.
This invention makes it a subject to provide the manufacturing method which enables efficient utilization of salt in the manufacturing method of hypochlorite.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an apparatus for producing hypochlorite by electrolysis of salt water, and a hypochlorite reaction tank is provided integrally with an electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane. Between the acid salt reaction tank and at least one of the anode chamber or the cathode chamber, introduction means for introducing at least one of the anode chamber product or the cathode chamber product into the hypochlorite reaction tank, The salt water supply path to the anode chamber has a salt concentration measuring means, a flow rate measuring means, and a salt flow rate control means for adjusting the flow rate based on a change in the salt concentration. This is a hypochlorite production apparatus having water supply control means based on the measurement value of the measurement means, the feed pump, the water amount measurement means, the concentration of salt water to the anode chamber, and the supply amount.
[0008]
In a method for producing hypochlorite by electrolysis of salt water, a hypochlorite reaction tank is provided integrally with an electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane. And an electrolytic chamber provided with an introduction means for introducing at least one of the anode chamber product or the cathode chamber product into the hypochlorite reactor between the anode chamber and the cathode chamber The amount of salt water supplied to the anode chamber is adjusted by adjusting the flow rate according to the measurement result of the salt concentration, and the amount of water supplied to the cathode chamber is adjusted to the measured value of the water amount measuring means and the salt water to the anode chamber. It is a manufacturing method of hypochlorite adjusted based on concentration and supply amount.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A hypochlorite production apparatus and production method according to the present invention includes a hypochlorite reaction tank integrated with an ion exchange membrane electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane, and ion exchange. Measures the concentration of salt water supplied to the anode chamber in a device that produces hypochlorite by reacting with the alkali hydroxide aqueous solution generated in the cathode chamber without taking out the chlorine generated in the membrane electrolytic cell outside the cell. In addition, by adjusting the flow rate according to the concentration and adjusting the amount of water supplied to the cathode chamber, it is possible to supply an appropriate amount of salt water required in the manufacturing apparatus. Thus, it is possible to prevent waste of salt water.
[0010]
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
The cathode chamber 3 of the ion exchange membrane electrolytic cell 2 partitioned by the cation exchange membrane 1 is provided with a cathode 4 in which a cathode active material coating for reducing hydrogen overvoltage is formed on nickel, stainless steel, titanium, or these metals. The anode chamber 5 is provided with an anode 6 in which a coating of an electrode catalyst material containing a platinum group metal oxide is formed on a metal substrate such as titanium.
The concentration and flow rate of salt water and water are adjusted by the electrolyte solution preparation device A, and the salt water and water are supplied from the anolyte supply path 7 and water from the water supply path 8, respectively.
Sodium chloride 9 is dissolved with water 10 to prepare a saline solution 11, and the saline solution is supplied to the anode chamber 5 through a saline concentration meter 13 and a flow meter 14 by a saline pump 12.
Further, the water 15 is supplied to the cathode chamber 3 through the flow meter 17 by the water supply pump 16.
[0011]
Based on the measured values of the concentration and flow rate of the saline solution supplied to the anode chamber, the control device 18 adjusts the discharge amount of the saline solution pump 12 and the supply water pump 16 to always generate hypochlorite in the electrolytic cell. It becomes possible to supply saline and water according to the amount.
From the upper part of the cathode chamber 3, a cathode chamber product containing an aqueous sodium hydroxide solution and hydrogen is supplied to the hypochlorite reaction tank 20 by the cathode chamber product introduction means 19, and from the upper part of the anode chamber 5. Supplies the anode chamber product containing saline and chlorine with a reduced salt concentration to the hypochlorite reaction tank 20 by the anode chamber product introduction means 21. In the hypochlorite reaction vessel 20, chlorine and sodium hydroxide react to produce hypochlorite. In the hypochlorite reactor, hydrogen bubbles generated in the cathode chamber are stirred and mixed. In order to increase the reaction efficiency of chlorine and sodium hydroxide aqueous solution, baffle plates or packing materials are used. May be.
[0012]
The hypochlorite aqueous solution separates the hydrogen 23 in the hydrogen separation means 22 equipped with a water seal safety device, and flows into the hypochlorite aqueous solution circulation tank 24. A hypochlorite aqueous solution 25 is taken out from the circulation tank 24 as a product, and the hypochlorite aqueous solution is supplied to a cooling device 27 by a circulation pump 26 to cool the hypochlorite aqueous solution to cool the hypochlorite solution. Circulate to the chlorate reactor 20. Thereby, while preventing the temperature rise of an electrolytic cell, decomposition | disassembly of the produced | generated hypochlorite can be prevented.
[0013]
In the hypochlorite reactor, 2NaCl + 2H 2 O → 2NaOH + Cl 2 + H 2 by the following electrolysis.
The total amount of sodium hydroxide and chlorine produced reacts according to the following reaction formula:
2NaOH + Cl 2 → NaClO + NaCl + H 2 O
Hypochlorite and equimolar sodium chloride are formed. On the other hand, the salt water supplied to the hypochlorite reaction vessel by the method of the present invention contains 60 to 70 g / l of sodium chloride. Both the salt produced by the chlorate production reaction and the salt contained in the salt water are included.
[0014]
Therefore, when used in applications where the concentration of salt is a problem, the amount of salt water in the anode chamber can be reduced by decreasing the amount of salt water supplied to the anode chamber and increasing the decomposition rate of salt. Alternatively, the sodium chloride may be separated from the hypochlorite aqueous solution by crystallization by cooling or the like. Moreover, the salt which crystallized and isolate | separated can be melt | dissolved and used again as a raw material salt.
In the apparatus of the present invention, by adjusting the amount of water supplied to the cathode chamber, a hypochlorite aqueous solution having a low concentration to a high concentration can be produced according to the purpose of use.
[0015]
In addition, as the cation exchange membrane of the ion exchange membrane electrolytic cell used in the method of the present invention, a fluororesin-based cation exchange membrane can be used, but the concentration of the sodium hydroxide aqueous solution produced at the cathode is particularly high. Since it is not necessary to use a concentration, a low concentration cation exchange membrane can be used.
In the apparatus of the present invention, salt water obtained by dissolving salt can be used directly by using raw material salt with less impurities, but the salt or salt water obtained contains a large amount of impurities. In this case, a salt water purification step may be provided in the salt water dissolution step.
[0016]
FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
The apparatus shown in FIG. 1 supplies saline according to the amount of hypochlorite produced by adjusting the discharge amount of the feed pump and saline pump, whereas the apparatus shown in FIG. The concentration and flow rate of salt water and water are adjusted by the electrolyte solution preparation device B, and the salt solution and water are respectively supplied from the anolyte supply path 7 and water from the water supply path 8.
The electrolytic solution preparation apparatus B dissolves the salt 9 with the water 10 to prepare the salt solution 11, and supplies the salt solution to the anode chamber 5 via the salt solution concentration meter 13 and the flow meter 14 with the salt solution pump 12. And based on the measured value of the density | concentration and flow volume of the salt solution supplied to an anode chamber, the water supply control valve 28 and the salt solution supply control valve 29 are adjusted with the control apparatus 18, and water volume and salt water flow volume are adjusted. .
[0017]
FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
The apparatus shown in FIG. 1 or FIG. 2 has a cooling device 27 in the hypochlorite circulation circuit, whereas the apparatus shown in FIG. 3 is a hypochlorite reaction tank. A cooling device 27 that is in contact with 20 and supplied with cooling water 30 is provided to directly remove the heat generated in the hypochlorite reaction tank 20, and there is no need to provide a cooling device outside. In order to increase the heat conduction area between the hypochlorite reaction tank 20 and the cooling device 27 and increase the cooling efficiency, the partition wall portion may be formed of a member having a large surface area. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0018]
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
The apparatus shown in FIG. 4 is an apparatus suitable for a small manufacturing apparatus as compared with the apparatus shown in FIG. 2, and the cooling water 30 is introduced into the cooling device 27 in contact with the hypochlorite reaction tank 20. The reaction product taken out from the hypochlorite reaction tank 20 is separated from the hydrogen 23 by the hydrogen separation means 22 to obtain a hypochlorite aqueous solution 25. Since no circulation device is provided, the structure is simple and suitable for a small manufacturing apparatus. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0019]
FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
In the apparatus shown in FIG. 5, the cathode chamber product taken out from the cathode chamber 3 is supplied to the circulation tank 24 after the hydrogen 23 is separated by the hydrogen separation means 22, and is supplied from the circulation tank 24 to the cooling device 27 by the circulation pump 26. After cooling, the mixture is supplied to the hypochlorite reaction tank 20 and reacted with the anode chamber product supplied from the anode chamber product introduction means 21 to supply the reaction product to the circulation tank 24. A chlorate aqueous solution 25 is obtained. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0020]
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the apparatus shown in FIG. 5 in which the cooling device 27 is not provided in the circulation line of the hypochlorite aqueous solution, but the cooling device 27 is provided in contact with the hypochlorite reaction tank 20. The cooling water 30 is supplied and the hypochlorite reaction tank 20 is cooled. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0021]
FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
In the apparatus shown in FIG. 7, the cathode chamber product taken out from the cathode chamber 3 is separated from the hydrogen 23 by the hydrogen separation means 22 and then supplied to the hypochlorite reaction tank 20 from the upper side. Supplied by the anode chamber product introduction means 21. A baffle plate 31 is provided in the hypochlorite reaction tank 20, reacts while flowing from the upper part toward the lower part, and is supplied to the circulation tank 24. The hypochlorite aqueous solution 25 is taken out from the circulation tank 24 and is sent from the circulation tank 24 to the cooling device 27 by the circulation pump 26 to be cooled and circulated to the hypochlorite reaction tank 20. While the baffle plate 31 is provided in the hypochlorite reaction tank 20 and the liquid cooled in the cooling device 27 is supplied, the reaction and cooling efficiency of hypochlorite can be increased. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0022]
FIG. 8 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
A hypochlorite reaction tank 20 is provided in the upper part of the ion exchange membrane electrolytic cell 2, and the cathode chamber product and the anode chamber product are supplied by the cathode chamber product introduction means 19 and the anode chamber product introduction means 21 to react. Let The reaction product is supplied to the circulation tank 14 after separating the hydrogen 13 by the hydrogen separation means 12, cooled by the cooling device 17 by the circulation pump 16, and circulated to the hypochlorite reaction tank 10. Since this apparatus is provided with a hypochlorite reaction tank in the upper part of the cathode chamber and the anode chamber of the electrolytic cell, it is possible to reduce the size of the device and is suitable when the area where the device is installed is small. Further, the amount of hypochlorite produced by supplying the electrolytic solution by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8. Water and salt water can be supplied.
[0023]
FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, which is an apparatus suitable for producing a relatively low concentration of hypochlorite.
In the apparatus of FIG. 9, a part of the upper part of the anode chamber 5 is used as a hypochlorite reaction tank 20, and a through-hole 32 is formed in a partition wall above the cathode chamber and the anode chamber. The electrolytic solution is supplied by connecting the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or FIG. 2 to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8 so that the electrolytic solution and the circulating hypochlorite are circulated. The flow rate of the aqueous solution is adjusted so that the cathode chamber product flows into the upper portion of the anode chamber 5 through the through hole 32. The aqueous sodium hydroxide solution from the cathode chamber in the upper part of the anode chamber reacts with chlorine generated in the anode chamber, and is sent to the hydrogen separation means 22 to separate hydrogen, and then sent to the circulation tank 24 and then sent to the circulation tank 24. The hypochlorite aqueous solution 25 is taken out of the water.
[0024]
FIG. 10 is a view for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 10 shows the apparatus of FIG. 9 in which a part of the upper part of the anode chamber 5 is a hypochlorite reaction tank. In this apparatus, the upper part of the cathode chamber 3 is a hypochlorite reaction tank, and a through-hole 32 is formed in a partition wall above the cathode chamber and the anode chamber. The electrolytic solution is supplied with the electrolytic solution preparation apparatus A or B shown in FIG. 1 or FIG. 2 connected to the anolyte supply path 7 or the water supply path 8 to supply the anode chamber 5 with salt water 7, cathode The flow rate of the water 8 supplied to the chamber 3 and the circulating hypochlorite aqueous solution is adjusted so that the anode chamber product flows into the upper portion of the cathode chamber 3 through the through holes 32. Sodium hydroxide generated in the cathode chamber 3 reacts with chlorine from the anode chamber to generate hypochlorite. The hypochlorite aqueous solution is sent to the hydrogen separation means 22 to separate hydrogen, and then sent to the circulation tank 24. The hypochlorite aqueous solution 25 is taken out from the circulation tank 24, and the circulation pump 26 and It is cooled by the cooling device 27 and circulated to the cathode chamber. Similarly to the apparatus shown in FIG. 9, this apparatus is also suitable when a relatively low concentration of hypochlorite is required. However, this apparatus is produced because a part of the cathode chamber is used as a reaction vessel. Since chlorite may be reduced on the cathode surface, current efficiency may be lower than when a part of the anode chamber is a hypochlorite reactor as shown in FIG. However, it can be fully utilized in a small device in which current efficiency is not a problem. Further, the current efficiency can be improved by using a cathode capable of suppressing the reduction of hypochlorite as the cathode.
[0025]
FIG. 11 is a view for explaining another embodiment of the present invention, which is an apparatus suitable for producing hypochlorite having a relatively low concentration as in FIGS. 9 and 10. After the cathode chamber product is taken out from the cathode chamber 3 and supplied to the hydrogen separation means 22 to separate the hydrogen 23, the liquid sent by the circulation pump 26 and the electrolyte solution preparation apparatus A shown in FIG. 1 or FIG. Or the salt water 7 of the B anolyte supply path 7 is supplied to the anode chamber 5, and the hypochlorite aqueous solution 25 is obtained from the anode chamber using the anode chamber 5 as a hypochlorite reaction tank. Further, a cooling device 27 is provided in contact with the anode chamber 5 which also serves as a hypochlorite reaction tank, and is cooled by the cooling water 30 to suppress decomposition of hypochlorite.
As described above, there are various embodiments of the hypochlorite production apparatus of the present invention, and an appropriate apparatus can be selected according to the concentration of hypochlorite required.
[0026]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples.
Example 1
An anode chamber provided with an anode coated with an electrode catalyst material containing an oxide of a self-metal group metal having a length of 300 mm and a width of 165 mm, a cathode chamber having a titanium cathode, and a side of the anode chamber opposite to the surface facing the cathode chamber A 14-mm-thick hypochlorite reaction tank is provided integrally with the electrolytic cell, and the anode chamber and the cathode chamber are partitioned by using a fluororesin-based cation exchange membrane (DuPont Nafion 324). Assembled. From the upper part of the anode chamber and the cathode chamber, introduction means having a diameter of 10 mm were respectively connected to the hypochlorite reactor. When a current of 100 amperes was passed through this electrolytic cell, the cell voltage was 4V. When the concentration of saline supplied to the anode chamber is changed, and the amount of salt water supplied and the amount of water supplied to the cathode chamber are changed in accordance with the change of the saline concentration, the amount of saline supplied to the cathode chamber Table 1 shows the amount of water supply and the amount of salt supplied to the electrolytic cell.
[0027]
[Table 1]
[0028]
Comparative Example A salt solution having a salt concentration of 310 g / L (liter) was supplied at a flow rate of 1 L / hour in consideration of a decrease in the concentration of salt water, and water was supplied to the cathode chamber at 1 liter / hour.
The supply amount of sodium chloride per hour was 310 g. Compared to the method of the present invention, approximately 22% salt was required.
[0029]
【The invention's effect】
In the hypochlorite production apparatus of the present invention, a hypochlorite reaction tank is provided integrally with an electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane, a hypochlorite reaction tank, Between at least one of the anode chamber and the cathode chamber, introduction means for introducing at least one of the anode chamber product or the cathode chamber product into the hypochlorite reaction tank, and salt water to the anode chamber The supply path has salt concentration measurement means, flow rate measurement means, and salt flow rate control means for adjusting the flow rate based on changes in the salt concentration and flow rate. The water supply path to the cathode chamber has water amount measurement means, water supply Since water supply control means is provided based on the measured value of the pump and water amount measuring means and the concentration and supply amount of salt water to the anode chamber, an appropriate amount of salt is always supplied even if the concentration of salt water changes due to temperature change. So you can get the next sub Together hold the iodate concentration constant, it is possible to increase the utilization rate of the salt.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of a hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining another embodiment of the hypochlorite production apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cation exchange membrane, 2 ... Ion exchange membrane electrolytic cell, 3 ... Cathode chamber, 4 ... Cathode, 5 ... Anode chamber, 6 ... Anode, 7 ... Anolyte supply path, 8 ... Water supply path, 9 ... Salt, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Water, 11 ... Saline, 12 ... Saline pump, 13 ... Saline concentration meter, 14 ... Flow meter, 15 ... Water, 16 ... Water supply pump, 17 ... Flow meter, 18 ... Control apparatus, 19 ... Cathode chamber Product introduction means, 20 ... Hypochlorite reaction tank, 21 ... Anode chamber product introduction means, 22 ... Hydrogen separation means, 23 ... Hydrogen, 24 ... Circulation tank, 25 ... Hypochlorite aqueous solution, 26 ... Circulation pump, 27 ... cooling device, 28 ... water supply control valve, 29 ... salt water supply control valve, 30 ... cooling water, 31 ... baffle plate, 32 ... through hole, A, B ... electrolyte preparation device

Claims (2)

  1. 塩水の電気分解による次亜塩素酸塩の製造装置において、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画した電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設け、次亜塩素酸塩反応槽と、陽極室あるいは陰極室の少なくともいずれか一方との間には、陽極室生成物あるいは陰極室生成物の少なくともいずれか一方を次亜塩素酸塩反応槽へ導入する導入手段、陽極室への塩水の供給路には、食塩濃度測定手段、流量測定手段、食塩濃度の変化に基づき流量を調整する食塩流量制御手段を有し、陰極室への水の供給路には、水量測定手段、給水ポンプ、水量測定手段の測定値と陽極室への塩水の濃度および供給量に基づいて供給量を調整する水供給制御手段を有することを特徴とする次亜塩素酸塩の製造装置。  In a hypochlorite production apparatus by electrolysis of salt water, a hypochlorite reaction tank is provided integrally with an electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane. Between at least one of the anode chamber and the cathode chamber, introducing means for introducing at least one of the anode chamber product or the cathode chamber product into the hypochlorite reactor, The salt water supply path has a salt concentration measuring means, a flow rate measuring means, and a salt flow rate control means for adjusting the flow rate based on a change in the salt concentration. The water supply path to the cathode chamber has a water amount measuring means, a water supply An apparatus for producing hypochlorite, comprising water supply control means for adjusting a supply amount based on a measured value of a pump and a water amount measurement means, and a concentration and a supply amount of salt water to the anode chamber.
  2. 塩水の電気分解による次亜塩素酸塩の製造方法において、陽イオン交換膜によって陰極室と陽極室に区画した電解槽と一体に次亜塩素酸塩反応槽を設け、次亜塩素酸塩反応槽と、陽極室あるいは陰極室の少なくともいずれか一方との間には、陽極室生成物あるいは陰極室生成物の少なくともいずれか一方を次亜塩素酸塩反応槽へ導入する導入手段を設けた電解槽の陽極室への塩水の供給量の調整を、食塩濃度の測定結果に応じた流量の調整によって行うともに、陰極室への水の供給量を水量測定手段の測定値と陽極室への塩水の濃度および供給量に基づいて調整することを特徴とする次亜塩素酸塩の製造方法。  In a method for producing hypochlorite by electrolysis of salt water, a hypochlorite reaction tank is provided integrally with an electrolytic cell partitioned into a cathode chamber and an anode chamber by a cation exchange membrane. And an electrolytic chamber provided with an introduction means for introducing at least one of the anode chamber product or the cathode chamber product into the hypochlorite reactor between the anode chamber and the cathode chamber The amount of salt water supplied to the anode chamber is adjusted by adjusting the flow rate according to the measurement result of the salt concentration, and the amount of water supplied to the cathode chamber is adjusted to the measured value of the water amount measuring means and the salt water to the anode chamber. A method for producing hypochlorite, which is adjusted based on concentration and supply amount.
JP6791899A 1999-03-15 1999-03-15 Hypochlorite production apparatus and method Expired - Lifetime JP3818619B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6791899A JP3818619B2 (en) 1999-03-15 1999-03-15 Hypochlorite production apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6791899A JP3818619B2 (en) 1999-03-15 1999-03-15 Hypochlorite production apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000265289A JP2000265289A (en) 2000-09-26
JP3818619B2 true JP3818619B2 (en) 2006-09-06

Family

ID=13358781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6791899A Expired - Lifetime JP3818619B2 (en) 1999-03-15 1999-03-15 Hypochlorite production apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3818619B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101663126B1 (en) * 2015-03-31 2016-10-10 주식회사 심스바이오닉스 Electrolytic bath for manufacturing acid water
CN108358170A (en) * 2018-05-24 2018-08-03 李雪 A kind of calcium hypochlorite production environmental protecting device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4731172B2 (en) * 2005-01-28 2011-07-20 Nkワークス株式会社 Electrolyzer
JP4685830B2 (en) * 2007-04-25 2011-05-18 優章 荒井 Electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water
JP4685838B2 (en) * 2007-06-28 2011-05-18 優章 荒井 Electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water
JP4705075B2 (en) * 2007-07-31 2011-06-22 優章 荒井 Water purifier
JP2011111386A (en) * 2009-11-27 2011-06-09 Yasuharu Shima Method for production of hypochlorous acid water
JP5108085B2 (en) * 2010-12-13 2012-12-26 優章 荒井 Toilet seat with local cleaning function, floor cleaning machine, cooling tower, air cleaning system, wastewater treatment system, contact lens cleaning device, shower device, dialyzer, medical equipment cleaning device, irrigation and sprinkling system for agriculture, sanitizing mask, dishwasher, Meat cleaning and sterilization equipment, washing system, defecation deodorization system, food gradual sterilization cleaning system, bathhouse / pool sterilization system
JP6284775B2 (en) * 2014-01-31 2018-02-28 株式会社イシダ Electrolyte hyposulfite generator
GB2528650A (en) 2014-07-16 2016-02-03 Gaffey Technical Services Ltd An electrochlorination apparatus
JP5980373B1 (en) * 2015-04-28 2016-08-31 シャープ株式会社 Electrolyzer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101663126B1 (en) * 2015-03-31 2016-10-10 주식회사 심스바이오닉스 Electrolytic bath for manufacturing acid water
CN108358170A (en) * 2018-05-24 2018-08-03 李雪 A kind of calcium hypochlorite production environmental protecting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000265289A (en) 2000-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4456510A (en) Process for manufacturing chlorine dioxide
JP3428998B2 (en) Electrolyzer producing mixed oxidant gas
JP3716042B2 (en) Acid water production method and electrolytic cell
JP3913923B2 (en) Water treatment method and water treatment apparatus
JP3729432B2 (en) Hypochlorite production equipment
US6805787B2 (en) Method and system for generating hypochlorite
US5938916A (en) Electrolytic treatment of aqueous salt solutions
JP3818619B2 (en) Hypochlorite production apparatus and method
KR101361651B1 (en) A device using electrolyzer with a bipolar membrane and the method of producing hypochlorite solution and hydrogen gas thereby
JPH05214572A (en) Electrocehmical process and reactor for producing sulfuric acid and sodium hydroxide
US5039383A (en) Halogen generation
RU160773U1 (en) Installation for integrated production of chlorine-containing reagents and sodium ferrate
KR101226640B1 (en) Device for generating high-concentrated sodium hypochlorite
KR100883894B1 (en) Apparatus for manufacturing of weak-acidic hypochlorous acid water and manufacturing method of weak-acidic hypochlorous acid water
JP2003293178A (en) Method for preparing chemical for water treatment
JP3561130B2 (en) Electrolyzer for hydrogen peroxide production
RU2459768C1 (en) Water sterilisation station
JP5907501B2 (en) Method for producing hypochlorite
JP3746932B2 (en) Electrolyzed water generator
JP3283052B2 (en) Method for producing hypochlorite
JP3677078B2 (en) Method and apparatus for producing hydrogen peroxide water
US20120247970A1 (en) Bubbling air through an electrochemical cell to increase efficiency
KR101313698B1 (en) Generation-system for antiseptic solution including chlorine
KR102120149B1 (en) Sodium Hypochlorite generation device of undivided type with the cooling pipe of titanium material in electrolyzer
WO1998012144A1 (en) Electrolytic treatment of aqueous salt solutions

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060130

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060609

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090623

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100623

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110623

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120623

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130623

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term