JPH01123087A - 隔膜セル内で塩化アルカリ水溶液を電気分解することにより水酸化アルカリと塩素と水素とを製造する方法 - Google Patents
隔膜セル内で塩化アルカリ水溶液を電気分解することにより水酸化アルカリと塩素と水素とを製造する方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、塩化アルカリ水溶液の隔膜電解によって水酸
化アルカリと塩素と水素とを製造する方法に関し、特に
、塩化ナトリウム含有率が高く不純物を含む固形の塩を
水により塩溶解ａ（塩水ミキサーなど）内で溶解せしめ
、この塩溶液に不純物を沈殿させるための化学薬品を添
加してから濃縮器に供給し、この濃縮器から沈殿物と清
澄化された粗製塩水とを別々に取り出し、この粗製塩水
を純化精製処理し、この純化精製された塩水を隔膜電解
セルに供給し、ここで使用された塩水を上記塩溶解機内
に導入するようにした方法に関する。
化アルカリと塩素と水素とを製造する方法に関し、特に
、塩化ナトリウム含有率が高く不純物を含む固形の塩を
水により塩溶解ａ（塩水ミキサーなど）内で溶解せしめ
、この塩溶液に不純物を沈殿させるための化学薬品を添
加してから濃縮器に供給し、この濃縮器から沈殿物と清
澄化された粗製塩水とを別々に取り出し、この粗製塩水
を純化精製処理し、この純化精製された塩水を隔膜電解
セルに供給し、ここで使用された塩水を上記塩溶解機内
に導入するようにした方法に関する。
隔膜法による塩化アルカリ水溶液の電気分解は、それ自
体は公知である。この場合の一例を挙げると、電解セル
の内部では陽極室と陰極室とがイオン交換膜によって仕
切られており、陽極室内には約２６％の塩化ナトリウム
を含む精製された塩水が供給され、送出される陽極液、
いわゆる希釈塩水は、約１８％の塩化ナトリウムを含ん
でいる。
体は公知である。この場合の一例を挙げると、電解セル
の内部では陽極室と陰極室とがイオン交換膜によって仕
切られており、陽極室内には約２６％の塩化ナトリウム
を含む精製された塩水が供給され、送出される陽極液、
いわゆる希釈塩水は、約１８％の塩化ナトリウムを含ん
でいる。
反応生成物として陽極に生ずる物質は、塩素である。陰
極室には水が導入され、この場合の反応生成物としては
、陰極液中に水酸化ナトリウムが、また陰極に水素が、
それぞれ発生する。塩化ナトリウム分の減少した電解液
は、ひと先づ陽極室から排出しなければならないが、脱
塩素、飽和および精製の各処理後には再び陽極室に供給
することができる。希釈塩水を飽和させるｈめに岩塩を
用いる場合には、飽和装置と電解セルとの間で、つまり
陽極液の循環経路内で、塩水の精製を行って、粗塩水に
含まれているカルシウム及びマグネシウムをできるだけ
除去しなければならない。
極室には水が導入され、この場合の反応生成物としては
、陰極液中に水酸化ナトリウムが、また陰極に水素が、
それぞれ発生する。塩化ナトリウム分の減少した電解液
は、ひと先づ陽極室から排出しなければならないが、脱
塩素、飽和および精製の各処理後には再び陽極室に供給
することができる。希釈塩水を飽和させるｈめに岩塩を
用いる場合には、飽和装置と電解セルとの間で、つまり
陽極液の循環経路内で、塩水の精製を行って、粗塩水に
含まれているカルシウム及びマグネシウムをできるだけ
除去しなければならない。
上述の方法は、西独国特許出願公開第２８１６７７２号
明細書により公知であり、この場合、この濃縮器から取
り出される沈殿物の１部は、この濃縮器内の混合物中の
結晶核を富化してこの混合物からの二酸化ケイ素の除去
を促進するために、濃縮器の導入口に循環される。精製
された塩水は、公知の方法により、フィルタとイオン交
換器とを通って陽極室に送られ、そこで電気分解される
。生成した陽極液は、脱塩素処理後に塩溶解機に導かれ
る。
明細書により公知であり、この場合、この濃縮器から取
り出される沈殿物の１部は、この濃縮器内の混合物中の
結晶核を富化してこの混合物からの二酸化ケイ素の除去
を促進するために、濃縮器の導入口に循環される。精製
された塩水は、公知の方法により、フィルタとイオン交
換器とを通って陽極室に送られ、そこで電気分解される
。生成した陽極液は、脱塩素処理後に塩溶解機に導かれ
る。
本発明の目的は、精製しようとする塩水中におけるマグ
ネシウムイオンと水酸イオンとの含有率を低減させると
同時に、陽極液の循環が沈殿条件の変動によって殆ど左
右されないようにし、隔膜電解が全体として経済的に行
われるようにする点にある。
ネシウムイオンと水酸イオンとの含有率を低減させると
同時に、陽極液の循環が沈殿条件の変動によって殆ど左
右されないようにし、隔膜電解が全体として経済的に行
われるようにする点にある。
上記の目的を達成すべく提案された本発明の方法によれ
ば、濃縮器からの清澄化された粗製塩水を、２：１乃至
２０：１、好ましくは２：１乃至１０：１の割合で第１
の部分流と第２の部分流とに分割し、より大きな第１の
部分流を上記濃縮器の手前で塩溶液および沈殿用の化学
薬品と混合し、この混合物を上記濃縮器に供給し、第２
の部分流を純化精製装置に供給するようにしている。
ば、濃縮器からの清澄化された粗製塩水を、２：１乃至
２０：１、好ましくは２：１乃至１０：１の割合で第１
の部分流と第２の部分流とに分割し、より大きな第１の
部分流を上記濃縮器の手前で塩溶液および沈殿用の化学
薬品と混合し、この混合物を上記濃縮器に供給し、第２
の部分流を純化精製装置に供給するようにしている。
本発明を実施するに際しては、粗製塩水の純化精製は、
それ自体は公知の方法によって行われてよい。一般にこ
の種の粗製塩水からは、炭酸塩としてのカルシウム、水
酸化物としてのマグネシウム及び鉄、硫酸塩としての硫
酸バリウムが析出される。沈殿用の化学薬品、特にバリ
ウム塩は極めて高価であり、従って、酸化カルシウムも
しくは塩化カルシウムを用いた他の公知の精製法を実施
するか、或いは、酸化カルシウムと炭酸ナトリウムとを
用いるか更に有利には炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウ
ムとを用いた沈殿工程を実施することが可能である。
それ自体は公知の方法によって行われてよい。一般にこ
の種の粗製塩水からは、炭酸塩としてのカルシウム、水
酸化物としてのマグネシウム及び鉄、硫酸塩としての硫
酸バリウムが析出される。沈殿用の化学薬品、特にバリ
ウム塩は極めて高価であり、従って、酸化カルシウムも
しくは塩化カルシウムを用いた他の公知の精製法を実施
するか、或いは、酸化カルシウムと炭酸ナトリウムとを
用いるか更に有利には炭酸ナトリウムと水酸化ナトリウ
ムとを用いた沈殿工程を実施することが可能である。
析出された不純物は、先づ濃縮器内で沈澱により分離す
ることができる。この場合、清澄化された粗製塩水にお
ける第２の部分流は、更に濾過処理によって純化される
ので、この精製塩水中には、もはや０．５〜１ｍｇ／ｆ
以上のマグネシウムと２〜３ ｍ ｇ ／ （１以上の
カルシウムとは含まれておらず、その塩化ナトリウム含
有率は３００〜３２０ｇ／ｌである。電解セルから送出
されかつ塩化ナトリウム含有量が減少して約１６０〜２
４０ｇ／ｌの塩化ナトリウムを有する陽極液は、脱塩素
処理後に新たな塩（粗塩）の溶解に利用される。
ることができる。この場合、清澄化された粗製塩水にお
ける第２の部分流は、更に濾過処理によって純化される
ので、この精製塩水中には、もはや０．５〜１ｍｇ／ｆ
以上のマグネシウムと２〜３ ｍ ｇ ／ （１以上の
カルシウムとは含まれておらず、その塩化ナトリウム含
有率は３００〜３２０ｇ／ｌである。電解セルから送出
されかつ塩化ナトリウム含有量が減少して約１６０〜２
４０ｇ／ｌの塩化ナトリウムを有する陽極液は、脱塩素
処理後に新たな塩（粗塩）の溶解に利用される。
上述の方法の利点は、マグネシウムが予め沈殿せしめら
れることに基いて、既に清澄化された粗製塩水の段階で
も、また精製後の純化塩水においても、水酸イオンの濃
度が低下せしめられているところにある。更に、陽極液
におけるマグネシウムの濃度も、特に低く抑えられてい
る。清澄化された粗製塩水の第１の部分流は大きく、ま
たＣａＣｌ２、ＣａＯ、Ｃａ （ＯＨ） ｚ又は場合に
よりＣａＣ０１の形でカルシウムを添加することにより
カルシウム／マグネシウム比が増大するので、精製しよ
うとする塩水中のマグネシウム及び水酸イオンの含有率
が低下せしめられ、沈殿条件が改善される。
れることに基いて、既に清澄化された粗製塩水の段階で
も、また精製後の純化塩水においても、水酸イオンの濃
度が低下せしめられているところにある。更に、陽極液
におけるマグネシウムの濃度も、特に低く抑えられてい
る。清澄化された粗製塩水の第１の部分流は大きく、ま
たＣａＣｌ２、ＣａＯ、Ｃａ （ＯＨ） ｚ又は場合に
よりＣａＣ０１の形でカルシウムを添加することにより
カルシウム／マグネシウム比が増大するので、精製しよ
うとする塩水中のマグネシウム及び水酸イオンの含有率
が低下せしめられ、沈殿条件が改善される。
次に添付のフローチャートに示した実施例につき本発明
による方法を詳細に説明する。
による方法を詳細に説明する。
なお、この実施例は、イオン選択性の隔膜を有する隔膜
セル（陽極室と陰極室とを分ける電解隔膜を有する電解
槽）内で塩化ナトリウム水溶液を電気分解することによ
り、約１５トン／日の水酸化ナトリウムを製造するプラ
ントに本発明を適用したものである。
セル（陽極室と陰極室とを分ける電解隔膜を有する電解
槽）内で塩化ナトリウム水溶液を電気分解することによ
り、約１５トン／日の水酸化ナトリウムを製造するプラ
ントに本発明を適用したものである。
塩溶解機１内には、供給導管１ａを介しての１ｍ’／ｈ
の水と、供給導管１ｂを介しての１，０００ｋｇ／ｈの
固形岩塩とが装入される。これらの原料と共に装入され
ることとなる不純物は、約４ｋｇ／ｈ （〜０．４％）
のカルシウムと約１５ｋｇ／ｈ（〜１．５％）のマグネ
シウムである。
の水と、供給導管１ｂを介しての１，０００ｋｇ／ｈの
固形岩塩とが装入される。これらの原料と共に装入され
ることとなる不純物は、約４ｋｇ／ｈ （〜０．４％）
のカルシウムと約１５ｋｇ／ｈ（〜１．５％）のマグネ
シウムである。
沈殿用化学薬品としてのカルシウムは、固体または液体
のＣａＣ１ｚ 、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）ｚの形で導管Ｉ
Ｃから装入される。塩溶解ステーションとしての溶解機
ｌからは、導管２を介して約６ｍ３／ｈの塩水流が送出
され、この場合の塩水流におけるカルシウム／マグネシ
ウム比は１より大である。濃４１器３からの清澄化され
た粗製塩水は、２：１〜２０：１、好ましくは２：１〜
１０：１の割合で第１の部分流と第２の部分流とに分割
され、この場合、より大きな第１の部分流は、循環導管
３ａ内を通って循環して濃縮器３の導入口側に導かれる
。
のＣａＣ１ｚ 、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）ｚの形で導管Ｉ
Ｃから装入される。塩溶解ステーションとしての溶解機
ｌからは、導管２を介して約６ｍ３／ｈの塩水流が送出
され、この場合の塩水流におけるカルシウム／マグネシ
ウム比は１より大である。濃４１器３からの清澄化され
た粗製塩水は、２：１〜２０：１、好ましくは２：１〜
１０：１の割合で第１の部分流と第２の部分流とに分割
され、この場合、より大きな第１の部分流は、循環導管
３ａ内を通って循環して濃縮器３の導入口側に導かれる
。
清澄化された粗製塩水における第２の部分流は、導管６
内に送出される。
内に送出される。
３０ｍ’／ｈの量で循環導管３ａを循環する粗製塩水の
マグネシウム含有率は、０．５ｇ／ｊ！である。この循
環経路には、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとが約
１０％の溶液として導管４からそれぞれ送り込まれる。
マグネシウム含有率は、０．５ｇ／ｊ！である。この循
環経路には、水酸化ナトリウムと炭酸ナトリウムとが約
１０％の溶液として導管４からそれぞれ送り込まれる。
沈殿物である炭酸カルシウムと水酸化マグネシウムとは
、導管５を介して濃縮器３から取り出される。マグネシ
ウムの沈殿条件は、マグネシウムイオンの濃度を低下さ
せることによって良好に調節される。この方法では、こ
の調節はより大きなかつ−様な量の粗製塩水を循環させ
ることによって達成される。更に、この場合、カルシウ
ムを添加することによって、高いカルシウム／マグネシ
ウム比が得られ、ひいてはマグネシウムの沈殿条件がよ
り有利なものにされる。
、導管５を介して濃縮器３から取り出される。マグネシ
ウムの沈殿条件は、マグネシウムイオンの濃度を低下さ
せることによって良好に調節される。この方法では、こ
の調節はより大きなかつ−様な量の粗製塩水を循環させ
ることによって達成される。更に、この場合、カルシウ
ムを添加することによって、高いカルシウム／マグネシ
ウム比が得られ、ひいてはマグネシウムの沈殿条件がよ
り有利なものにされる。
０．１〜Ｌｇ／ｌの水酸化ナトリウム含有量を有する導
管６内の清澄な粗製塩水は、５ｍ’／ｈの割合で純化精
製装置７のサンドフィルタ及びイオン交換器１２による
処理を受ける。このようにして精製された塩水は、導管
８を介して隔膜セル９の陽極室に送られる。４．６ｍ”
／ｈの割合で導管１０内に生ずる約４〜５のｐＨ値の陽
掻液は、次亜塩素酸塩の精製を抑制すべく、導管１１を
通して供給される塩酸によりそのｐＨ値をＯ〜３に調整
され、脱塩素装置１２に供給され、そこで真空化及び／
又は空気吹込みにより脱塩素処理される。脱塩素処理を
受けた希釈塩水は、導管１３を介して再び塩溶解ステー
ション１内に供給される。
管６内の清澄な粗製塩水は、５ｍ’／ｈの割合で純化精
製装置７のサンドフィルタ及びイオン交換器１２による
処理を受ける。このようにして精製された塩水は、導管
８を介して隔膜セル９の陽極室に送られる。４．６ｍ”
／ｈの割合で導管１０内に生ずる約４〜５のｐＨ値の陽
掻液は、次亜塩素酸塩の精製を抑制すべく、導管１１を
通して供給される塩酸によりそのｐＨ値をＯ〜３に調整
され、脱塩素装置１２に供給され、そこで真空化及び／
又は空気吹込みにより脱塩素処理される。脱塩素処理を
受けた希釈塩水は、導管１３を介して再び塩溶解ステー
ション１内に供給される。
図面は本発明による方法の概略的な流れを示すフローチ
ャートである。 なお図面に用いた符号において、 １−・−・−−−−−−−−・−・塩溶解機（塩溶解ス
テーション）１ａ−・−・・−・・・−給水用導管 １ｂ−−−−−−−−−−−−−−−・岩塩供給用専管
１ｃ−−−−・−一−−−−−−−−−カルシウム供給
用導管２ ・・・−・・・−・・−塩水送出用導管３
−−−−−−一・−・・・・−濃縮器３ａ・−−−−−
・−・・−・−・−循環導管４−・−−−−−−−−−
−−−一水酸化ナトリウム及び炭酸ナトリウム供給用専
管 ５−・・−・−−−一−−−−−−沈殿物取り出し用導
管６ −−−−−−−−−−−−−一・粗製塩水の第２
の部分流用の導管 ７ ・・・・・・・・・・−・・−純化精製装置８ ・
・・−・・−−−−−−・−精製塩水用導管９−・−−
−−一−−−−−一隔膜セル１０−・・〜・−・−・−
・−陽極液送出用導管１１−・・・−−−−−−−一−
−塩酸供給用導管１２−・−・−−−−−−−一−−−
説塩素装置１３・・−−−一−−・−・−希釈塩水用導
管である。
ャートである。 なお図面に用いた符号において、 １−・−・−−−−−−−−・−・塩溶解機（塩溶解ス
テーション）１ａ−・−・・−・・・−給水用導管 １ｂ−−−−−−−−−−−−−−−・岩塩供給用専管
１ｃ−−−−・−一−−−−−−−−−カルシウム供給
用導管２ ・・・−・・・−・・−塩水送出用導管３
−−−−−−一・−・・・・−濃縮器３ａ・−−−−−
・−・・−・−・−循環導管４−・−−−−−−−−−
−−−一水酸化ナトリウム及び炭酸ナトリウム供給用専
管 ５−・・−・−−−一−−−−−−沈殿物取り出し用導
管６ −−−−−−−−−−−−−一・粗製塩水の第２
の部分流用の導管 ７ ・・・・・・・・・・−・・−純化精製装置８ ・
・・−・・−−−−−−・−精製塩水用導管９−・−−
−−一−−−−−一隔膜セル１０−・・〜・−・−・−
・−陽極液送出用導管１１−・・・−−−−−−−一−
−塩酸供給用導管１２−・−・−−−−−−−一−−−
説塩素装置１３・・−−−一−−・−・−希釈塩水用導
管である。
Claims (1)
- 塩化アルカリ水溶液の隔膜電解によって水酸化アルカリ
と塩素と水素とを製造する方法であって、塩化ナトリウ
ム含有率が高く不純物を含む固形の塩を水により塩溶解
機内で溶解せしめ、この塩溶液に不純物を沈殿させるた
めの化学薬品を添加してから濃縮器に供給し、この濃縮
器から沈殿物と清澄化された粗製塩水とを別々に取り出
し、この粗製塩水を純化精製処理し、この純化精製され
た塩水を隔膜電解セルに供給し、ここで使用された塩水
を上記塩溶解機内に導入する方法において、上記濃縮器
からの清澄化された粗製塩水を、２：１から２０：１の
比で第１の部分流と第２の部分流とに分割し、より大き
な第１の部分流を上記濃縮器の手前で塩溶液および沈殿
用の化学薬品と混合し、この混合物を上記濃縮器に供給
し、第２の部分流を純化精製装置に供給することを特徴
とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3637939.5 | 1986-11-07 | ||
| DE19863637939 DE3637939A1 (de) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | Verfahren zur herstellung von alkalihydroxid, chlor und wasserstoff durch elektrolyse einer waessrigen alkalichloridloesung in einer membranzelle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123087A true JPH01123087A (ja) | 1989-05-16 |
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|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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| EP (1) | EP0266801B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01123087A (ja) |
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| AU (1) | AU594833B2 (ja) |
| BR (1) | BR8705971A (ja) |
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| ES (1) | ES2025613T3 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| BR0210872A (pt) * | 2001-07-09 | 2004-06-22 | Akzo Nobel Nv | Processo para produzir sal úmido de alta pureza, o sal úmido assim obtido e seu em um processo de eletrólise |
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| NL2014542B1 (nl) | 2015-03-27 | 2017-01-06 | Van Den Heuvel Watertechnologie B V | Werkwijze en inrichting voor het behandelen van een effluentstroom afkomstig van een of meer elektrolysecellen. |
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| NL7115741A (ja) * | 1970-11-21 | 1972-05-24 | ||
| US4069117A (en) * | 1976-01-28 | 1978-01-17 | Cooper Hal B H | Process for removing and recovering acidic gases from gaseous mixtures containing them |
| JPS5943556B2 (ja) * | 1977-04-20 | 1984-10-23 | 旭化成株式会社 | イオン交換膜を用いた食塩水の電解方法 |
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| US4450057A (en) * | 1983-11-18 | 1984-05-22 | Olin Corporation | Process for removing aluminum and silica from alkali metal halide brine solutions |
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-
1986
- 1986-11-07 DE DE19863637939 patent/DE3637939A1/de active Granted
-
1987
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- 1987-11-05 CA CA000551132A patent/CA1318880C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-06 ZA ZA878353A patent/ZA878353B/xx unknown
- 1987-11-06 BR BR8705971A patent/BR8705971A/pt not_active IP Right Cessation
- 1987-11-06 AU AU80869/87A patent/AU594833B2/en not_active Ceased
- 1987-11-07 JP JP62281949A patent/JPH01123087A/ja active Pending
- 1987-11-09 EP EP87116523A patent/EP0266801B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-09 ES ES198787116523T patent/ES2025613T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-09 AT AT87116523T patent/ATE67797T1/de active
- 1987-11-09 DE DE8787116523T patent/DE3773334D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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