JP5393834B2 - 電解質を含む液体から複数の除去対象イオンを除去する電気透析装置 - Google Patents
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Description
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のアニオン交換膜は、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷アニオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置を提供する。
また、本発明は、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液から、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析装置であって、
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のカチオン交換膜は、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷カチオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置を提供する。
また、本発明は、有効イオンと、互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンと、互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンと、を含む電解質液から、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンと前記第1および前記第2の除去対象陽イオンとを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析装置であって、
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のアニオン交換膜は、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを含み、
前記複数のカチオン交換膜は、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷イオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置を提供する。
また、本発明は、陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陰イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のアニオン交換膜として、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷アニオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法を提供する。
また、本発明は、陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陽イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のカチオン交換膜として、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷カチオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法を提供する。
また、本発明は、陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陰イオンと前記第1および前記第2の除去対象陽イオンとを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のアニオン交換膜として、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを用い、
前記複数のカチオン交換膜として、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷イオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法を提供する。
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm2)=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷イオン交換膜面積(dm2) ・・・・(1)
式(1)中のイオン移動量は目的イオンの透析処理により移動した量(g)で与えられ、電気量はイオン交換膜への電流と時間の積で与えられ、またイオン交換膜面積は透析装置の陽極と陰極間に設置されているアニオンまたはカチオン交換膜の総面積で与えられる。
AMI1=(SA1×ZA×A1I1+・・・・+SAN×ZA×ANI1)×Q
AMI2=(SA1×ZA×A1I2+・・・・+SAN×ZA×ANI2)×Q
・
・
AMIn=(SA1×ZA×A1In+・・・・+SAN×ZA×ANIn)×Q
(式中、AMI1・・AMInは除去対象の陰イオンn種(I1・・・In)の除去目標量(g)、A1I1・・A1In〜ANI1・・ANInは使用するアニオン交換膜N種(A1・・・AN)ごとの除去対象陰イオンn種(I1・・・In)での固有イオン移動量(g/(A×H)/dm2)、Qは透析時の電気量(A×H)、ZAは使用するアニオン交換膜の全面積(dm2)を示す。)
KMI1=(SK1×ZK×K1I1+・・・・+SKN×ZK×KNI1)×Q
KMI2=(SK1×ZK×K1I2+・・・・+SKN×ZK×KNI2)×Q
・
・
KMIn=(SK1×ZK×K1In+・・・・+SKN×ZK×KnIn)×Q
(式中、KMI1・・KMInは除去対象の陽イオンn種(I1・・・In)の除去目標量(g)、K1I1・・K1In〜KNI1・・KNInは使用するカチオン交換膜N種(K1・・・KN)ごとの除去対象陽イオンn種(I1・・・In)での固有イオン移動量(g/(A×H)/dm2)、Qは透析時の電気量(A×H)、ZKは使用するカチオン交換膜の全面積(dm2)を示す。)
図4の装置を用い、無電解Ni液(Ni2+:5g/L、硫酸(A):40g/L、亜燐酸(B)2−:60g/L、次亜燐酸−:35g/L、ナトリウム:60g/L)1Lを脱塩室に入れ、10g/Lの酢酸ナトリウム溶液1Lを濃縮室に入れた。評価用アニオン膜として膜面積1dm2の陰イオン交換膜AMV膜(SI)又はACS膜(SII)を形成し、10A×Hの電気量を与え濃縮室に移動した硫酸2−(A)、亜燐酸2−(B)、次亜燐酸−(C)の各イオンをキャピラリー電気泳動装置(横河アナリィティカル社製)を用いて測定し各膜に対応する各イオンの移動量(g)を得た。その結果を表1に示す。
(硫酸イオン)
3500=(35×SI×2.2+35×SII×1.3)×Q
(亜燐酸イオン)
5000=(35×SI×0.9+35×SII×2.6)×Q
AMV/ACS=SI/SII=16.3Q/49.3Q
AMV膜面積(dm2)=35(dm2)×16.3/(16.3+49.3)=8.75
ACS膜面積(dm2)=35(dm2)×49.3/(16.3+49.3)=26.25
AMV膜は8.75dm2で、ACS膜は26.25dm2である。
硫酸イオン=(8.75×2.2+26.25×1.3)×5(A)×13.11(H)=3499(g)≒3500(g)
亜燐酸イオン=(8.75×0.9+26.25×2.6)×5(A)×13.11(H)=4996(g)≒5000(g)
次亜燐酸イオン=(8.75×0.4+26.25×0.6)×5(A)×13.11(H)=1262(g)
実施例1に同様な液組成の無電解NIメッキ液量(100L)を実施例1と同様の装置でアニオン交換膜の膜面積(35dm2)、電流(5A)で陰イオン交換膜をAMV膜だけで構成した場合の各イオンの必要透析時間を求めた。
(硫酸の場合)
3500=2.2×35×5(A)×T1(H)
T1=9.09(H)
(亜燐酸の場合)
5000=0.9×35×5(A)×T2(H)
T2=31.7(H)
となり、透析必要時間は大きく異なり、どちらかのイオンが過剰又は不足状態が生ずる。
次亜燐酸イオン=(35×0.4)×5(A)×31.7(H)=2219(g)
実施例1に同様な液組成で液量(100L)、アニオン交換膜の膜面積(35dm2)、電流(5A)で陰イオン交換膜をACS膜だけで構成した場合の各イオンの必要透析時間を求めた。
(硫酸の場合)
3500=1.3×35×5(A)×T1(H)
T1=15.38(H)
(亜燐酸の場合)
5000=2.6×35×5(A)×T1(H)
T2=10.99(H)
となり、透析必要時間は大きく異なり、どちらかのイオンが過剰又は不足状態が生ずる。
次亜燐酸イオン=(35×0.6)×5(A)×15.38(H)=1615(g)
図3の装置を用い無電解Ni液(Ni(D):5g/L、Na(A):50g/L、不純物イオンのFe(B):2g/L、鉛(C):0.5g/L、次亜燐酸:20g/L)1Lを脱塩室に入れ、10g/Lの酢酸ナトリウム溶液1Lを濃縮室に入れた。評価用カチオン膜として膜面積1dm2の陽イオン交換膜膜ナフィオン424膜(SI)又はセレミオンCMV膜(SII)を形成し、10AHの電気量を与え、濃縮室に移動したNa(A)、鉄(B)、鉛(C)、Ni(D)イオンをキャピラリー電気泳動装置を用いて測定し、各膜に対応する各イオンの移動量(g)を得た。その結果を表3に示す。
(Naイオン)
4000=(35×SI×2.0+35×SII×1.4+35×SIII×1.1)×Q
(鉄イオン)
190=(35×SI×0.05+35×SII×0.12+35×SIII×0.08)×Q
(鉛イオン)
45=(35×SI×0.01+35×SII×0.02+35×SIII×0.05)×Q
(CMV/CSO/424)=(SI/SII/SIII)=35Q/24.7Q/8.8Q
CMV膜面積(dm2)=35(dm2)×35/(35+24.7+8.8)=17.8
CSO膜面積(dm2)=35(dm2)×24.7/(35+24.7+8.8)=12.6
424面積(dm2)=35(dm2)×8.8/(35+24.7+8.8)=4.6
以上により各膜面積は,CMV膜は17.8dm2、CSO膜は12.6dm2、ナフィオン膜は4.6dm2が得られた。
Naイオン=(17.8×2.0+12.6×1.4+4.6×1.1)×5(A)×13.7(H)=3995(g)≒4000(g)
鉄イオン=(17.8×0.05+12.6×0.12+4.6×0.08)×5(A)×13.7(H)=190(g)
鉛イオン=(17.8×0.01+12.6×0.02+4.6×0.05)×5(A)×13.7(H)=45(g)
以上のように除去目標のNa(4000g)と鉄(190g)と鉛(45g)イオンは同時に得られた。
Niイオン=(17.8×0.76+12.6×0.9+4.6×0.86)×5(A)×13.7(H)=1973(g)
実施例2に同様な液組成で液量(100L)、カチオン交換膜の膜面積(35dm2)、電流(5A)で陽イオン交換膜をCMV膜だけで構成した場合の各イオンの必要透析時間を以下に求めた。
(Naイオンの場合)
4000=2.0×35×5×T1(H)
T1=11.4(H)
(Feイオンの場合)
190=0.05×35×5×T2(H)
T2=21.7(H)
(鉛イオンの場合)
45=0.01×35×5×T3(H)
T3=25.7(H)
となり、透析必要時間は大きく異なり、どちらかのイオンが過剰又は不足状態が生ずる。
Niイオン=(35×0.76)×5(A)×25.7(H)=3418(g)
2 メッキ槽
3 電気透析装置
4 濃縮液
5 濃縮液槽
6,7 循環ポンプ
8 電源
21 カチオン交換膜
22 脱塩室
23 濃縮室
31 アニオン交換膜
32 脱塩室
33 濃縮室
Claims (20)
- 有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンとを含む電解質液から、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析装置であって、
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のアニオン交換膜は、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷アニオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置。 - 前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積との面積比が、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項1に記載の電気透析装置。
- 有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液から、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析装置であって、
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のカチオン交換膜は、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷カチオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置。 - 前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積との面積比が、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項3に記載の電気透析装置。
- 有効イオンと、互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンと、互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンと、を含む電解質液から、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンと前記第1および前記第2の除去対象陽イオンとを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析装置であって、
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置されている複数のカチオン交換膜および複数のアニオン交換膜と、を有し、
前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜とは、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置されており、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間に前記電解質液を導入するための室を有し、
前記複数のアニオン交換膜は、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを含み、
前記複数のカチオン交換膜は、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを含み、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷イオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析装置。 - 前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積との面積比が、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンの目的量が同時に得られるような面積比であり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積との面積比が、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項5に記載の電気透析装置。 - 前記電解質液を収容するメッキ槽と、前記メッキ槽に収容された前記電解質液を前記室へ循環させる循環手段と、をさらに有する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記電解質液は、無電解Niめっき液である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記除去対象陰イオンは、亜燐酸イオンを含む請求項1、2、5、6のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記除去対象陰イオンは、硫酸イオンを含む請求項1、2、5、6、9のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記除去対象陽イオンは、ナトリウムイオンを含む請求項3乃至6のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記除去対象陽イオンは、カリウムイオンを含む請求項3乃至6、11のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記有効イオンは、次亜燐酸イオンを含む請求項1乃至12のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 前記有効イオンは、ニッケルイオンを含む請求項1乃至13のいずれか一項に記載の電気透析装置。
- 陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陰イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のアニオン交換膜として、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷アニオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法。 - 前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積との面積比は、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項15に記載の電気透析方法。
- 陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陽イオンを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のカチオン交換膜として、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷カチオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法。 - 前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積との面積比は、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項17に記載の電気透析方法。
- 陽極と陰極との間に、複数のカチオン交換膜と複数のアニオン交換膜とを、前記陽極から前記陰極の方向に交互に配置し、
隣接する前記カチオン交換膜と前記アニオン交換膜との間の室に、有効イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陰イオンと互いに種類の異なる第1および第2の除去対象陽イオンとを含む電解質液を導入し、
前記陽極と前記陰極との間に電位差を設けることで、前記室に導入された前記電解質液から前記第1および前記第2の除去対象陰イオンと前記第1および前記第2の除去対象陽イオンとを前記有効イオンよりも多く除去する電気透析方法であって、
前記複数のアニオン交換膜として、第1のアニオン交換膜と第2のアニオン交換膜とを用い、
前記複数のカチオン交換膜として、第1のカチオン交換膜と第2のカチオン交換膜とを用い、
固有イオン移動量を下記式(1)で表す場合、
固有イオン移動量(g/(A×H)/dm 2 )=イオン移動量(g)÷電気量(A×H)÷イオン交換膜面積(dm 2 ) ・・・・(1)
前記第1のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第1の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量は、前記第2のアニオン交換膜における前記第2の除去対象陰イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第1の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも大きく、
前記第1のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量は、前記第2のカチオン交換膜における前記第2の除去対象陽イオンの固有イオン移動量よりも小さく、
前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積とが異なり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積とが異なることを特徴とする電気透析方法。 - 前記第1のアニオン交換膜の面積と前記第2のアニオン交換膜の面積との面積比は、前記第1および前記第2の除去対象陰イオンの目的量が同時に得られるような面積比であり、
前記第1のカチオン交換膜の面積と前記第2のカチオン交換膜の面積との面積比は、前記第1および前記第2の除去対象陽イオンの目的量が同時に得られるような面積比である請求項19に記載の電気透析方法。
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