JP6315885B2 - 酸素消費電極をマイクロギャップ配置において用いるアルカリ金属塩化物の電気分解法 - Google Patents
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Description
・電解電圧を低下し、および十分な塩素を陽極液から除去して、10ppm未満の活性塩素を陽極液において得る工程、
・陽極液を60℃未満の温度へ低下し、およびアノード空間を排出する工程、
・好ましくは、アノード空間を、以下の液体の1つで再充填し、次いでアノード空間を排出する工程:4モル/L以下の希釈アルカリ金属塩化物溶液または脱イオン水、
・カソード空間を、以下の液体の1つで再充填し、次いでカソード空間を排出する工程:4モル/L以下の希釈アルカリ金属塩化物溶液または脱イオン水、
をこの順序で行うことを特徴とする方法を提供する。
・電解電圧を低下し、および塩素を陽極液から除去して、10ppm未満の活性塩素を陽極液に存在させる工程、
・陽極液の温度を60℃未満(20〜60℃)へ低下し、およびアノード空間を排出する工程、
・好ましくはアノード空間を以下の液体の1つで補充する工程:4モル/L以下の希釈アルカリ金属塩化物溶液または脱イオン水、
・アノード空間を、好ましくは0.01〜200分後に排出する工程、
・以下の液体の1つでカソード空間を充填する工程:0.01〜4モル/L以下の希釈アルカリ金属塩化物溶液または脱イオン水、
・カソード空間を、好ましくは0.01〜200分後に排出する工程
をこの順序で行う。
7重量%のPTFE粉末、88重量%の酸化銀(I)および5重量%の銀粉末からなる粉末混合物を、ニッケルワイヤーのメッシュへ適用し、およびプレスして酸素消費電極を形成した。電極を、DuPONT N2030型のイオン交換膜および0.3mmの厚みを有するZoltekからのPW3MFBP炭素編織布を有する100cm2の面積を有する電解装置へ設置した。炭素編織布は、OCEおよび膜の間に設置した。電解装置は、組み立てにおいて、陽極液供給および排出を有し、被覆チタン(混合ルテニウム酸化物被覆物)からできたアノードを有するアノード空間、OCEをカソードとして有し、および酸素および酸素注入口および排出口のためのガス空間を有するカソード空間、液体排出および炭素編織布およびアノード空間およびカソード空間の間に配置されたイオン交換膜を有する。OCE、炭素編織布およびイオン交換膜を、アノード炉より高いカソード炉における圧力により約30ミリバールの圧力でアノード構造上へ圧縮した。
実施例1による電解装置を、3日間の運転後、以下の通り操作から出した:
Claims (6)
- マイクロギャップ配置における電解セルによるクロルアルカリ電気分解のための方法であって、該セルは、アノードおよびアルカリ金属塩化物を含む陽極液での少なくとも1つのアノード空間、イオン交換膜、少なくとも酸素消費電極をカソードとして含むカソード空間を有し、該カソードは、銀含有触媒を含み、および0.01mm〜2mmの厚みを有し、および陰極液が流入する酸素消費電極および膜の間に配置された平坦細孔要素を含み、および酸素含有ガスのためのガス空間を更に含み、アノードおよびカソードの間の電解電圧の適用前に、最初の工程において、酸素消費電極を、1000ppm以下の塩化物イオンの含有量を有するアルカリ金属水酸化物水溶液で湿潤し、引き続きの陽極液のアノード空間への導入および酸素性ガスのカソード空間のガス空間への導入後に、電解電圧を適用することを特徴とする方法。
- 電解電圧の適用前にカソード空間を湿潤するために用いたアルカリ金属水酸化物溶液は、20ppm以下の塩素酸イオンの含有量を有することを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- マイクロギャップ配置における電解セルでのクロルアルカリ電気分解のための方法であって、該セルは、アノードおよびアルカリ金属塩化物を含む陽極液での少なくとも1つのアノード空間、イオン交換膜、少なくとも酸素消費電極をカソードとして含んでなるカソード空間を有し、該カソードは、銀含有触媒を含み、および0.01mm〜2mmの厚みを有し、および陰極液が流入する酸素消費電極および膜の間に配置された平坦細孔要素を含み、および酸素含有ガスのためのガス空間を更に含み、電解操作の終わりに、運転停止のために、少なくとも以下の工程:
・電解電圧を低下し、および十分な塩素を陽極液から除去して、10ppm未満の活性塩素を陽極液に存在させる工程、
・陽極液を60℃未満の温度へ冷却し、およびアノード空間を排出する工程、
・カソード空間を、以下の液体の1つで充填し、次いでカソード空間を排出する工程:4モル/L以下の希釈アルカリ金属水酸化物溶液または脱イオン水
をこの順序で行うことを特徴とする方法。 - 電解セルの運転停止および排出後に、アノード空間を、1〜12週間毎に、1.0〜4.8モル/Lの含有量を有する希釈アルカリ金属塩化物溶液で、およびカソード空間を、0.1〜10モル/Lの含有量を有する希釈アルカリ金属水酸化物溶液で繰り返しフラッシュすることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 請求項3または4のいずれかに記載の電解セルを含むことを特徴とする、請求項1〜2のいずれかに記載の方法。
- アルカリ金属塩化物は、塩化ナトリウムまたは塩化カリウムであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
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