JP7137574B2 - 改良された電気化学システム設計用フィードバック制御の実装 - Google Patents
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Description
本出願は、35USC§119(e)に基づいた、2017年3月8日に提出された米国仮出願第62/468,544号(発明の名称“Implementation of Feedback Control for Improved Electrochemical System Design”)、2017年3月6日に提出された米国仮出願第62/467,518号(発明の名称“Half-Cell Electrochemical Configurations for Self-Cleaning Electrochlorination Devices”)、及び2017年3月9日に出願された米国仮出願第62/469,224号(発明の名称:“Pulsed Power Supply for Sustainable Redox Agent Supply for Hydrogen Abatement During Electrochemical Hypochlorite Generation”)の優先権を主張し、これら出願のそれぞれの全内容は、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用される。
前記アノードから前記カソードの間に印加される電圧、前記電気塩素化セル内で生成される生成物溶液中の溶存水素濃度、並びに前記電気塩素化セルに導入される液体電解質の、流量、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、pH、ORP、及び温度からなる群から選択される前記液体電解質の状態、からなる群から選択される少なくとも1つのパラメーターをモニタリングすることと、
前記電気塩素化セル内部での水素ガスの発生を抑制するのに十分な範囲の、外側である前記パラメータの少なくとも一つに応答して、前記電気塩素化セル内の前記アノード及び前記カソードの極性を反転することと、を有することが好ましい。
前記コントローラは、前記水溶液の流量、電圧、前記水溶液中に溶解した酸素の濃度、及び前記水溶液に溶解した水素の濃度のうちの少なくとも1つに基づいて、前記コントローラは、前記アノードから前記カソードの間に印加される電流を調整するように構成されてもよい。
前記液体電解質を前記電気化学セルの前記入口に接続するための指示を提供するステップ、並びに
前記電気化学セルの出口を使用箇所に接続するための指示を提供するステップ、を有してもよい。
アノードでの反応:2Cl- → Cl2+2e-(E0 ox=-1.358V)
カソードでの反応:2H2O+2e- → H2+2OH-(E0 red=-0.8277V)
溶液中:Cl2+2OH- → ClO-+Cl-+H2O
全反応:NaCl+H2O → NaOCl+H2
2H2O+2e- → H2+2OH-(E0=-0.8277V)
O2+2H2O+4e- → 4OH-(E0=0.401V)
A1:アノードでの反応:2Cl- → Cl2+2e-(E0 ox=-1.358V)
C1:カソードでの反応:2H2O+2e- → H2+2OH-(E0 red=-0.8277V)
E0 cell=2.19V
から、
A1:アノードでの反応:2Cl- → Cl2+2e-(E0 ox=-1.358V)
C2:カソードでの反応:O2+2H2O+4e- → 4OH-(E0 red=0.401V)
E0 cell=0.96V
に変化する可能性がある。
印加電圧の経時変化
本明細書に開示されるように、電気化学セルを稼働させた。具体的には、酸素ガスで100psiに飽和させた3.5%NaCl溶液に直流電流を印加した。図1に示すように、電圧は500秒以内に1.6ボルトに増加した。溶液から発生した水素ガスが検出された。
図1に示すように、直流電流が200秒以下の持続時間のパルスとして印加される場合、カソード電位は-1.5ボルト以内に制限される。100秒以下では、電位は-1.3ボルト未満に制限される。50秒以下では、電位は-1.0ボルト未満に制限される。
したがって、電流を有限パルスで印加することができるので、より低い電位で電気化学セルを作動させることができる。パルス波形により、水素ガスの生成を制限しながら生成化合物の生成が可能になる。
水素の生成
本明細書に開示されるように、電気化学セルを稼働させた。例示的な実験用電気化学セルの概略図を図9に示す。電気化学セルは、PtメッキTiメッシュで作られたアノード-カソードペアを含んでいた。電位データを収集するために、Ag/AgClで作られた基準電極がフローライン中に与えられた。95psiの酸素ガスで加圧された3.5%w/wのNaCl水溶液を約2m/秒の線速度で電気化学セルにポンプで送った。
約500秒後、排気ラインで水素ガスが検出された。水素生成の開始は、アノード-カソードペア間の電位が約-1.6ボルトで生じた。同様の条件下で、電気化学セル内での水素生成を制限するために、電流は500秒未満の間、印加される場合がある。
±1A(±1,000A/m2)の逆パルス電源
実施例2に開示されるように、電気化学セルを稼働させた。電極は逆パルス電源によって作動させた。負のパルスでは、指定されたアノードが次亜塩素酸塩及び酸素の副産物を生成する。アノード反応は次の通りである:
Cl-+2e- → Cl2 1.358V
4H2O+4e- → O2+4H+ 1.229V
パルスモードでの1A電流(1,000A/m2)は、持続時間が50秒のパルスで流された。電気化学セルの電極間の電圧を図10Aに示す。18,000秒間、水素は検出されなかった。17リットルのリザーバー中で合計160ppmの次亜塩素酸ナトリウムが測定された場合、次亜塩素酸塩生成の電流効率は約59%であった。
図10Bに示すように、パルス波形により、電気化学セル内における一定の絶対値の電圧及び安定した電位で、経時的に電気化学セルを作動させることが可能になる。パルス波形で電流を印加することにより、電気化学セルを電圧降下や水素ガスの生成を伴わずに長時間稼働させることができる。
±1.3A(±1,300A/m2)の逆パルス電源
実施例3に開示されるように、電気化学セルを稼働させた。図11Aに示すように、パルス電流は±1.3A(±1,300A/m2)で印加された。13,000秒間、水素は検出されなかった。次亜塩素酸ナトリウムの総量は、17リットルのリザーバー中で220ppmであることが検出された。図11Bに示すように、電極又は電気化学セル間の電圧の絶対値は、一定のままであった。
±1.75A(±1,750A/m2)の逆パルス電源
実施例3に開示されるように、電気化学セルを稼働させた。酸素は100psiで加圧された。パルス電流は、50秒続くパルスとして、±1.75A(±1,750A/m2)で印加された。水素が排気ライン内で約10~15%爆発下限界濃度(LEL)で検出された。
稼働が進むにつれて、溶液は酸素で飽和された。水素は、約1,500秒で0%LELに達するまで減少した。図12に示すように、電圧は安定した。システムが酸素で加圧されている限り、水素は0%LELのままであった。
約2,200秒でシステムの圧力が解放され、溶存酸素濃度が大幅に減少した。この時点で電位が上昇し、水素発生の検出に対応する。
酸素がシステムに再導入された。溶存酸素濃度が飽和に達するのと共に、水素検出が減少した。
したがって、±1.75A(±1750A/m2)の電流では、本明細書に記載されるように電気化学セルに導入されたNaCl水溶液に飽和溶存酸素を導入することにより、水素の生成を抑制することができる。
過酸化水素の生成
H2O2生成反応(+0.682V)は、H2O生成反応(+0.4V)よりもエネルギー的に有利である。印加電位をシフトすることにより、開示された電気化学セルの反応化学をシフトさせて、H2O2を生成することが可能である。
電極面積は、印加電流密度に依存する。1kgあたり1.57kA/時間(100%ファラデー効率を想定)、及び1kg/時間の生成速度の反応の場合、電極面積0.71m2の面積が予想される(1.57kA/(2.2kA/m2))。
図13Aに示す例示的な実施形態では、水と溶存酸素を電気化学セルに高速(>2m/秒)で流した。各電極での反応化学は次の通りである:
アノード:2H2O → O2+4H++4e- E0 OX=-1.23V(酸素生成)
カソード:O2+2H++2e- → H2O2 E0 RED=+0.682V(酸素消費)
E0 CELL=-0.548V
図13Bに示す例示的な実施形態では、海水と溶存酸素を電気化学セルに高速(>2m/秒)で流した。各電極での反応化学は次の通りである:
アノード:2Cl- → Cl2+2e- E0 OX=-1.236V(塩素生成)
カソード:O2+2H2O+4e- → 4OH- E0 RED=+0.40V(酸素消費)
E0 CELL=-0.96V
過酸化水素は水と溶存酸素から生成され、電気化学セル内での水素ガス形成を軽減する。
単位長さあたりの抵抗
標準温度及び標準圧力(1気圧、20℃)で様々な水溶液を流して、様々なチャネル面積を有する電気化学セルにおける単位長さあたりのチャネル抵抗を計算した。結果を図16A及び図16Bのグラフに示す。面積あたりの抵抗(Ω/mm2)についての海水(3.7%塩度)の傾向線は、図16Aの中央の系列として示されている。チャネル直径あたりの抵抗(Ω/mm)についての海水(3.7%塩度)の傾向線は、図16Bの中央の系列として示されている。海水系列の上に、海水より塩度が低い(0.5%~2.0%)水溶液の抵抗(Ω)が、チャネル面積(mm2)又はチャネル直径(mm)の増加に対してプロットされている。海水系列の下に、海水よりも高い塩度(5.0%~25%)を有する水溶液の抵抗(Ω)が、チャネル面積(mm2)又はチャネル直径(mm)の増加に対してプロットされている。
グラフに示されているように、単位長さあたりの抵抗は、塩度の増加、及びチャネル面積の増加とともに減少する傾向がある。本明細書で開示される高塩度水溶液と共に使用するために設計された電気塩素化セルは、機能を妨げる抵抗減衰の懸念なしに、増加するチャネル面積を備え得る。したがって、互いに離れて配置された第一チャンバー及び第二チャンバーを有する電気塩素化セルは、海水からNaOClを生成するのに有利であり得る。
Claims (24)
- 電気化学セルを作動する方法であって、
前記電気化学セルのアノードとカソードとの間の前記電気化学セルに水溶液を導入することと、
前記電気化学セル内の前記水溶液から生成化合物を生成するのに十分な電圧で、前記アノードから前記カソードの間に電流を印加することと、
前記電気化学セル内で生成された生成物溶液中の溶存水素濃度、及び水素ガス生成に関連する前記水溶液の状態からなる群から選択された少なくとも1つのパラメーターをモニタリングすることと、
前記少なくとも1つのパラメーターが、前記電気化学セル内における水素ガスの生成を抑制するために足りうる範囲外であることに応答して、前記アノード及び前記カソードの極性を反転することと、
を有する、電気化学セルを作動する方法。 - 前記水溶液の状態は、前記電気化学セルに導入される前記水溶液の、流量、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、pH、ORP、及び温度からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記水溶液の状態に基づいて、前記アノードから前記カソードの間に印加される電流の大きさを制御することをさらに有する、請求項2に記載の方法。
- 前記水溶液の状態に基づいて、前記水溶液の導入量を制御することをさらに有する、請求項2に記載の方法。
- 前記アノードから前記カソードとの間に印加される前記電流の大きさを、前記水溶液の流量、前記アノードから前記カソードの間に印加される電圧、及び前記生成物溶液中の溶存水素濃度の少なくとも1つに基づいて制御することをさらに有する、請求項1に記載の方法。
- 前記電気化学セル外への前記生成物溶液の流量、前記生成物溶液中の前記生成化合物の濃度、及び前記水溶液中の塩化物の濃度の少なくとも1つに基づいて、前記電気化学セルへの前記水溶液の導入量を制御することをさらに有する、請求項1に記載の方法。
- 前記電気化学セルの上流で前記水溶液に酸化剤を導入することをさらに有する、請求項1に記載の方法。
- 前記水溶液に前記酸化剤を導入することは、気体酸素、オゾン、空気、酸素富化空気、及び過酸化水素のうちの1種以上を前記水溶液に導入することを有する、請求項7に記載の方法。
- 電気塩素化セルの水素ガスの蓄積を抑える方法であって、
前記電気塩素化セルのアノードとカソードとの間の前記電気塩素化セルに液体電解質を導入することと、
前記アノードから前記カソードの間に印加される電圧、前記電気塩素化セル内で生成される生成物溶液中の溶存水素濃度、並びに前記電気塩素化セルに導入される液体電解質の、流量、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、pH、ORP、及び温度からなる群から選択される前記液体電解質の状態、からなる群から選択される少なくとも1つのパラメーターをモニタリングすることと、
前記電気塩素化セル内部での水素ガスの発生を抑制するのに十分な範囲の、外側である前記パラメータの少なくとも1つに応答して、前記電気塩素化セル中の前記アノード及びカソードの極性を反転することと、
を有する、電気塩素化セルの水素ガスの蓄積を抑える方法。 - 電気化学システムであって、
入口、出口、アノード、及びカソードを有するハウジングを含み、且つ前記ハウジング内部にこれらが配置された電気化学セルと;
前記電気化学セルの前記入口に流体接続可能な出口を有する水溶液源と、
前記電気化学セルで生成された生成物溶液中の溶存水素濃度を測定するように構築及び配置された第一センサーと、
前記第一センサーに電気的接続可能であり、且つ水素ガスの生成を示す前記溶存水素濃度に応答して、前記アノード及び前記カソードが極性を反転するように構成されるコントローラと、
を有する、電気化学システム。 - 前記水溶液の、流量、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、pH、ORP、及び温度からなる群から選択される前記水溶液の状態を測定するように構築及び配置された第二センサーをさらに有する、請求項10に記載の電気化学システム。
- 前記コントローラは、前記第二センサーに電気的接続可能であり、且つ前記水溶液の状態が、前記電気化学セル内における水素ガスの生成を抑制するために足りうる範囲外にあることに応答して、前記アノード及び前記カソードが極性を反転するように構成された、請求項11に記載の電気化学システム。
- 前記第二センサーに電気的接続可能であり、且つ前記水溶液の状態に基づいて、前記電気化学セルへの前記水溶液の導入量を調節するように構成されたフローコントローラをさらに有する、請求項11に記載の電気化学システム。
- 前記電気化学セルの作動中、前記カソードにおける水素の蓄積を引き起こすのに足りうる範囲から外れた、前記生成物溶液中の溶存水素濃度に応答して、前記アノード及び前記カソードが極性を反転するように前記コントローラが構成される、請求項10に記載の電気化学システム。
- 前記水溶液の流量、前記アノードから前記カソードの間に印加される電圧、前記水溶液中に溶解した酸素の濃度、及び前記水溶液に溶解した水素の濃度のうちの少なくとも1つに基づいて、前記コントローラは、前記アノードから前記カソードの間に印加される電流を調整するように構成される、請求項10に記載のシステム。
- 前記電気化学セルの上流側の前記水溶液の供給源に流体接続可能な酸化剤の供給源をさらに有する、請求項10に記載の電気化学システム。
- 前記酸化剤の供給源は、過酸化水素を前記電気化学セルの前記出口から前記水溶液の供給源に送達するように構築及び配置される、請求項16に記載の電気化学システム。
- 前記電気化学セル内に存在する水素ガスの量、前記水溶液中に溶解した水素濃度、前記水溶液中に溶解した酸素濃度、及び前記生成物溶液中に溶解した酸素濃度の少なくとも1つに基づいて、前記水溶液への前記酸化剤の導入量を調整するように構成されたフローコントローラをさらに有する、請求項16に記載の電気化学システム。
- 前記生成物溶液中の生成化合物の、流量、pH、ORP、温度、及び濃度からなる群から選択される前記生成物溶液の状態を測定するように構築及び配置された第三センサーをさらに有する、請求項10に記載の電気化学システム。
- 前記第三センサーに電気的接続可能であり、且つ前記生成物溶液の状態に基づいて、前記電気化学セルへの前記水溶液の導入量を調節するように構成されたフローコントローラをさらに有する、請求項19に記載の電気化学システム。
- 前記水溶液の供給源は、海水、汽水、及びブラインのうちの少なくとも1つを含む、請求項10に記載の電気化学システム。
- 電気化学セルの作動を容易にする方法であって、
入口、出口、アノード、及びカソードを有するハウジングを含み、且つ前記ハウジング内部にこれらが配置された電気化学セルと;
前記電気化学セル内で生成された生成物溶液中の溶存水素濃度を測定するように構築及び配置された第一センサーと;
前記電気化学セルの入口に流体接続可能な液体電解質の状態を測定するよう構築及び配置された第二のセンサーと、
この際、前記状態は、前記液体電解質の、流量、溶存酸素濃度、溶存水素濃度、pH、ORP、及び温度からなる群から選択され;
前記第一センサー及び第二センサーのうちの1以上に電気的接続可能であるコントローラと、
この際、前記コントローラは、前記生成物溶液中の溶存水素濃度、及び前記電気化学セル内における水素ガスの生成を抑制するために足りうる範囲から外れた前記液体電解質の状態の少なくとも1つに応答して、前記アノード及び前記カソードが極性を反転するように構成されている;
を含む電気化学システムを提供すること、
液体電解質を前記電気化学セルの前記入口に接続するための指示を提供すること、並びに
前記電気化学セルの出口を使用箇所に接続するための指示を提供すること、を有する、電気化学セルの作動を容易にする方法。 - 前記電気化学セルを含む前記電気化学システムを提供することは、電気塩素化セルを含む電気化学システムを提供することを含み、
前記液体電解質を前記電気化学セルの前記入口に接続するための指示を提供することは、塩化物含有水溶液を、前記電気化学セルの入口へ接続するための指示を提供することを含む、請求項22に記載の方法。 - 前記コントローラと電気的に接続され、かつ前記アノードから前記カソードの間に印加される電圧を測定するよう構成された、第四センサーをさらに含む、請求項10のシステム。
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DE102018009448A1 (de) * | 2018-12-04 | 2020-06-04 | Heinz Günther Römer | Eintauch-Elektrolysezelle |
US11491443B2 (en) * | 2019-04-04 | 2022-11-08 | Hamilton Sundstrand Corporation | Process water gas management of electrochemical inert gas generating system |
WO2020220130A1 (en) | 2019-04-29 | 2020-11-05 | Spa Logic, Inc. | Water sanitation system and method |
AU2020287598A1 (en) * | 2019-06-03 | 2021-12-16 | Garwood Medical Devices, Llc | Autonomous hydrogen evolution reaction threshold detection method and device |
JP2021046568A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 富士電機株式会社 | 過酸化水素生成装置 |
KR20210036724A (ko) * | 2019-09-26 | 2021-04-05 | 주식회사 엘지화학 | 전기분해용 전극 |
CN111778514A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-10-16 | 山东新日电气设备有限公司 | 一种智能调节电流密度的次氯酸钠制备系统 |
CN111411367A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 深圳安吉尔饮水产业集团有限公司 | 自适应活氧浓度发生装置 |
WO2021211743A1 (en) * | 2020-04-15 | 2021-10-21 | Synexis Llc | Alternating current electrocatalytic dry hydrogen peroxide generating devices and methods of use thereof |
CN111960510B (zh) * | 2020-07-29 | 2022-06-21 | 上海电力大学 | 一种电池极片固定装置及其使用方法 |
CN111876791A (zh) * | 2020-08-04 | 2020-11-03 | 湖南匡楚科技有限公司 | 一种制备次氯酸水的控制方法 |
US20240076790A1 (en) * | 2021-01-11 | 2024-03-07 | Totalenergies Onetech | Self-cleaning co2 reduction system and related methods |
JP7257467B2 (ja) * | 2021-08-27 | 2023-04-13 | 本田技研工業株式会社 | 水電解システム及び水電解システムの制御方法 |
CN113984855B (zh) * | 2021-10-22 | 2024-01-23 | 福建福清核电有限公司 | 一种放射性废气中目标气体浓度测量方法及装置 |
CN114401591B (zh) * | 2022-01-10 | 2023-06-02 | 奥特斯科技(重庆)有限公司 | 用于部件承载件制造、系统和方法中的含金属流体的再生器 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005105289A (ja) | 2003-09-24 | 2005-04-21 | Shinwa Kogyo Kk | 水素水給水装置 |
US20110024361A1 (en) | 2007-06-04 | 2011-02-03 | Schwartzel David T | Aqueous treatment apparatus utilizing precursor materials and ultrasonics to generate customized oxidation-reduction-reactant chemistry environments in electrochemical cells and/or similar devices |
JP2011522123A (ja) | 2008-05-28 | 2011-07-28 | ミオックス コーポレーション | 電極を含む電解槽の洗浄方法及び電解生成物の生成装置 |
Family Cites Families (74)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5146599A (ja) * | 1974-10-21 | 1976-04-21 | Maruzen Oil Co Ltd | Kakumakudenkaiho |
US4101394A (en) | 1975-05-09 | 1978-07-18 | Ppg Industries, Inc. | Electrolytic method |
US4118307A (en) * | 1977-02-14 | 1978-10-03 | Diamond Shamrock Corporation | Batch sodium hypochlorite generator |
GB2048944A (en) * | 1979-04-30 | 1980-12-17 | Spirig Ernst | Electrolysis apparatus |
IT1155444B (it) * | 1982-12-23 | 1987-01-28 | Zanussi A Spa Industrie | Dispositivo e procedimento elettrolitico per la produzione di acqua di cloro |
US4532018A (en) * | 1983-09-06 | 1985-07-30 | Olin Corporation | Chlor-alkali cell control system based on mass flow analysis |
NL8501104A (nl) * | 1985-04-15 | 1986-11-03 | Tno | Werkwijze voor het elektrolytisch bereiden van hypochloriet in stromend zouthoudend water, alsmede een voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze geschikte inrichting. |
US6638413B1 (en) | 1989-10-10 | 2003-10-28 | Lectro Press, Inc. | Methods and apparatus for electrolysis of water |
US5288373A (en) | 1990-03-15 | 1994-02-22 | Xinyu Yang | Process of removing cyanide from waste water |
CA2057826C (en) * | 1991-01-03 | 1998-09-01 | Donald W. Dubois | Method of operating chlor-alkali cells |
EP0569596A4 (en) * | 1991-11-22 | 1993-12-22 | Techno Excel Kabushiki Kaisha | Apparatus for generating electrolytic water |
US5324398A (en) * | 1992-06-19 | 1994-06-28 | Water Regeneration Systems, Inc. | Capacitive discharge control circuit for use with electrolytic fluid treatment systems |
AUPM498394A0 (en) * | 1994-04-12 | 1994-05-05 | Berrett Pty Ltd | Electrolytic water treatment |
JP3344828B2 (ja) * | 1994-06-06 | 2002-11-18 | ペルメレック電極株式会社 | 塩水の電解方法 |
JP3677330B2 (ja) * | 1995-10-23 | 2005-07-27 | ホシザキ電機株式会社 | 食塩水の電解方法 |
US5616234A (en) * | 1995-10-31 | 1997-04-01 | Pepcon Systems, Inc. | Method for producing chlorine or hypochlorite product |
US5965004A (en) * | 1996-03-13 | 1999-10-12 | Sterling Pulp Chemicals, Ltd. | Chlorine dioxide generation for water treatment |
JP3729432B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2005-12-21 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 次亜塩素酸塩の製造装置 |
JPH10140384A (ja) * | 1996-09-15 | 1998-05-26 | Yoshiya Okazaki | 電解による強アルカリ水と次亜塩素酸殺菌水の同時生成装置 |
JPH11229168A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 過酸化水素発生装置 |
TW477833B (en) * | 1998-02-27 | 2002-03-01 | Amano Corp | Apparatus for producing electrolytic water |
AU3991699A (en) * | 1998-05-14 | 1999-11-29 | Upscale Water Technologies, Inc. | Electrodes for electrolytic removal of nitrates from water, methods of making same, and apparatus incorporating said electrodes |
JP2002219464A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-06 | Nec Corp | 電解処理方法および処理装置 |
US20020139689A1 (en) * | 2001-02-01 | 2002-10-03 | Vadim Zolotarsky | Electrode coating and method of use in a reverse polarity electrolytic cell |
JP2002285369A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-10-03 | Permelec Electrode Ltd | 過酸化水素水及び次亜ハロゲン化物の製造用電解槽及び方法 |
JP3906088B2 (ja) * | 2002-02-04 | 2007-04-18 | 三洋電機株式会社 | 水処理装置 |
US7413637B2 (en) * | 2002-05-17 | 2008-08-19 | The Procter And Gamble Company | Self-contained, self-powered electrolytic devices for improved performance in automatic dishwashing |
JP2005081169A (ja) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 水処理装置 |
JP2005230707A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電気化学反応方法及び該装置 |
WO2006002406A2 (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-05 | Del Industries, Inc. | Water treatment apparatus utilizing ozonation and electrolytic chlorination |
US20100250449A1 (en) * | 2004-10-26 | 2010-09-30 | Kevin Doyle | Inline chlorinator with integral control package, heat dissipation and warranty information accumulator |
EP1819410B1 (en) * | 2004-10-26 | 2019-03-13 | Pentair Water Pool and Spa, Inc. | Inline chlorinator with integral control package and heat dissipation |
WO2006058369A1 (en) * | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Poolrite Equipment Pty Ltd | Reversible polarity electrode systems |
KR100663256B1 (ko) * | 2004-12-22 | 2007-01-03 | 주식회사 미즈이엔지 | 온사이드형 과산화수소 생성장치 및 공급장치 |
US7393440B2 (en) | 2005-05-09 | 2008-07-01 | National Research Council Of Canada | Hydrogen generation system |
US20070007146A1 (en) * | 2005-07-07 | 2007-01-11 | Severn Trent Water Purification, Inc. | Process for producing hypochlorite |
EP1966413B1 (en) * | 2005-12-20 | 2017-06-21 | Ceramatec, Inc. | Electrolytic process to produce sodium hypochlorite using sodium ion conductive ceramic membranes |
US7604720B2 (en) * | 2006-04-29 | 2009-10-20 | Electrolytic Technologies Corp. | Process for the on-site production of chlorine and high strength sodium hypochlorite |
US7754064B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-07-13 | Eltron Research & Development | Methods and apparatus for the on-site production of hydrogen peroxide |
JP5105406B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2012-12-26 | 学校法人同志社 | 逆電解用電極 |
WO2009011841A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Ceramatec, Inc. | Cleansing agent generator and dispenser |
US20100044241A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-02-25 | Justin Pendleton | Methods for Producing Sodium Hypochlorite with a Three-Compartment Apparatus Containing a Basic Anolyte |
US20100078331A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-01 | Scherson Daniel A | ELECTROLYTIC DEVICE FOR GENERATION OF pH-CONTROLLED HYPOHALOUS ACID AQUEOUS SOLUTIONS FOR DISINFECTANT APPLICATIONS |
JP5361325B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2013-12-04 | 有限会社スプリング | 溶存水素飲料水の製造装置及びその製造方法 |
JP2011089512A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Elson Kk | 内燃機関用燃焼改善システム及び内燃機関用燃焼改善方法 |
US8419948B2 (en) | 2009-11-22 | 2013-04-16 | United Laboratories International, Llc | Wastewater treatment |
US20110135562A1 (en) * | 2009-11-23 | 2011-06-09 | Terriss Consolidated Industries, Inc. | Two stage process for electrochemically generating hypochlorous acid through closed loop, continuous batch processing of brine |
DE102010010905A1 (de) * | 2010-03-08 | 2011-09-08 | FuMA-Tech Gesellschaft für funktionelle Membranen und Anlagentechnologie mbH | Mehr-Kammer-Elektrolyse von wässrigen Salzlösungen unter Verwendung dreidimensionaler Elektroden |
ITMI20101100A1 (it) * | 2010-06-17 | 2011-12-18 | Industrie De Nora Spa | Sistema per la generazione elettrochimica di ipoclorito |
WO2012019016A2 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Miox Corporation | Electrolytic on-site generator |
FR2965281B1 (fr) * | 2010-09-27 | 2013-05-03 | Pool Technologie | Procede de gestion de la frequence d'inversion d'un reacteur electrochimique |
US20120175267A1 (en) * | 2011-01-10 | 2012-07-12 | Sai Bhavaraju | Control of ph kinetics in an electrolytic cell having an acid-intolerant alkali-conductive membrane |
WO2012142435A2 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Advanced Diamond Technologies, Inc. | Electrochemical system and method for on-site generation of oxidants at high current density |
WO2012145645A1 (en) | 2011-04-20 | 2012-10-26 | Eau Technologies, Inc. | Independent production of electrolyzed acidic water and electrolyzed basic water |
WO2012166997A2 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Clean Chemistry, Llc | Electrochemical reactor and process |
CN102897874A (zh) | 2011-07-29 | 2013-01-30 | 通用电气公司 | 制备杀菌剂的方法 |
US9028689B1 (en) * | 2011-10-04 | 2015-05-12 | Global Water Holdings, Llc | Electric arc for aqueous fluid treatment |
WO2013082811A1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | General Electric Company | An apparatus and method for electrochemical production of oxidant related compounds |
CA2863322A1 (en) * | 2012-01-30 | 2013-08-08 | Hydronovation, Inc. | Performance enhancement of electrochemical deionization devices by pre-treatment with cation exchange resins |
ITMI20121048A1 (it) | 2012-06-18 | 2013-12-19 | Industrie De Nora Spa | Cella elettrolitica dotata di coppie concentriche di elettrodi |
CA2926075C (en) * | 2012-10-05 | 2023-02-14 | Geofrey SHOWALTER | Transformerless on-site generation |
US9163319B2 (en) * | 2012-11-02 | 2015-10-20 | Tennant Company | Three electrode electrolytic cell and method for making hypochlorous acid |
US9815714B2 (en) * | 2012-12-11 | 2017-11-14 | Slate Group, Llc | Process for generating oxygenated water |
US9944543B2 (en) | 2013-06-10 | 2018-04-17 | Morinaga Milk Industry Co., Ltd. | Power control device and control method for power control device |
US9222182B2 (en) * | 2013-06-14 | 2015-12-29 | Simple Science Limited | Electrochemical activation device |
JP6487217B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2019-03-20 | 有限会社ターナープロセス | 遊離塩素濃度を制御する方法および装置、ならびにそれらを用いた殺菌方法および殺菌装置 |
US10633749B2 (en) | 2014-07-23 | 2020-04-28 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Electrolyzer reactor and related methods |
EP3292582B8 (en) | 2015-02-17 | 2022-05-18 | Evoqua Water Technologies LLC | Reduced volume electrochlorination cells |
EP3350130A4 (en) | 2015-09-18 | 2019-03-13 | Evoqua Water Technologies LLC | IN-SITU DISTRIBUTION SYSTEMS FOR REDUCING REACTION PRODUCT IN ELECTROCHEMICAL CELLS |
IL250182B (en) * | 2016-01-18 | 2020-10-29 | Magen Eco Energy A C S Ltd | chlorinator |
TWM535715U (zh) * | 2016-04-27 | 2017-01-21 | Liu Te-Hui | 一種用於電解槽的擾流產生裝置以及使用該擾流產生裝置的二氧化氯水溶液生產設備 |
MX2018013566A (es) | 2016-05-06 | 2019-06-03 | H2Enviro Llc | Aparato electroquimico para producir desinfectante. |
CA3053495A1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-09-13 | Evoqua Water Technologies Llc | Pulsed power supply for sustainable redox agent supply for hydrogen abatement during electrochemical hypochlorite generation |
JP2021038720A (ja) * | 2019-09-04 | 2021-03-11 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化システム |
-
2018
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-
2023
- 2023-10-08 US US18/377,823 patent/US20240034648A1/en active Pending
- 2023-10-11 US US18/484,955 patent/US20240043294A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005105289A (ja) | 2003-09-24 | 2005-04-21 | Shinwa Kogyo Kk | 水素水給水装置 |
US20110024361A1 (en) | 2007-06-04 | 2011-02-03 | Schwartzel David T | Aqueous treatment apparatus utilizing precursor materials and ultrasonics to generate customized oxidation-reduction-reactant chemistry environments in electrochemical cells and/or similar devices |
JP2011522123A (ja) | 2008-05-28 | 2011-07-28 | ミオックス コーポレーション | 電極を含む電解槽の洗浄方法及び電解生成物の生成装置 |
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