JPH0665884A - 酸及びアルカリの製造方法 - Google Patents
酸及びアルカリの製造方法Info
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- B01D61/445—Ion-selective electrodialysis with bipolar membranes; Water splitting
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- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 クラフトパルプ製造工程において発生する、
木材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる成分を燃焼
させた後の灰を再利用する。 【構成】 木材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる
成分を燃焼させ、得られた灰の水溶液をバイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用した電
気透析により分解して酸及びアルカリを製造する。
木材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる成分を燃焼
させた後の灰を再利用する。 【構成】 木材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる
成分を燃焼させ、得られた灰の水溶液をバイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用した電
気透析により分解して酸及びアルカリを製造する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルプ工業において木
材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる成分を燃焼さ
せ、得られた灰を原料として酸及びアルカリを製造する
方法に関する。
材チップを蒸解して得た黒液中に含まれる成分を燃焼さ
せ、得られた灰を原料として酸及びアルカリを製造する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルプ工業のクラフトパルプ製造工程に
おいて、木材チップに硫化ソーダと苛性ソーダからなる
白液を加えてリグニンを溶解させる蒸解が行われてい
る。この蒸解により、リグニンおよび樹脂分等の有機物
と無機物を含む黒液と呼ばれる廃液が生成する。黒液は
濃縮され、回収ボイラーにて燃焼され、大半の無機物は
炉内で還元されて硫化ソーダと炭酸ソーダからなるスメ
ルト（溶融塩）の状態で回収ボイラー下部より取り出さ
れて緑液として回収される。その後、緑液は苛性化工程
にて消石灰と混合され、緑液中に含まれる炭酸ソーダは
苛性ソーダに変換されて白液として回収し再使用され
る。
おいて、木材チップに硫化ソーダと苛性ソーダからなる
白液を加えてリグニンを溶解させる蒸解が行われてい
る。この蒸解により、リグニンおよび樹脂分等の有機物
と無機物を含む黒液と呼ばれる廃液が生成する。黒液は
濃縮され、回収ボイラーにて燃焼され、大半の無機物は
炉内で還元されて硫化ソーダと炭酸ソーダからなるスメ
ルト（溶融塩）の状態で回収ボイラー下部より取り出さ
れて緑液として回収される。その後、緑液は苛性化工程
にて消石灰と混合され、緑液中に含まれる炭酸ソーダは
苛性ソーダに変換されて白液として回収し再使用され
る。
【０００３】一方、黒液を回収ボイラーで燃焼した際
に、回収ボイラーのエコノマイザーや電気集塵機で一部
の無機物の微粉が灰として回収される。この灰は一般的
にある程度の食塩を含んでいる。この灰は全量回収され
て回収ボイラーにて硫黄、ナトリウム分のメイクアップ
として再利用されることもあるが、食塩が系内に蓄積し
ボイラーに悪影響を与える場合には、中和処理した後廃
棄されている。
に、回収ボイラーのエコノマイザーや電気集塵機で一部
の無機物の微粉が灰として回収される。この灰は一般的
にある程度の食塩を含んでいる。この灰は全量回収され
て回収ボイラーにて硫黄、ナトリウム分のメイクアップ
として再利用されることもあるが、食塩が系内に蓄積し
ボイラーに悪影響を与える場合には、中和処理した後廃
棄されている。
【０００４】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、回
収ボイラーにおける燃焼で得られた灰は、工業原料とし
て再利用可能な無機物が主成分である。したがって、こ
の灰を廃棄するのは経済上のみならず、環境汚染の面か
らも問題があり、できるだけ回収して再利用するのが望
ましい。
収ボイラーにおける燃焼で得られた灰は、工業原料とし
て再利用可能な無機物が主成分である。したがって、こ
の灰を廃棄するのは経済上のみならず、環境汚染の面か
らも問題があり、できるだけ回収して再利用するのが望
ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するべく鋭意研究した結果、上記の灰を原料と
して苛性ソーダと炭酸および硫酸を製造する方法を開発
し、本発明を提供するに至った。即ち、本発明は、木材
チップを蒸解して得た黒液を燃焼し、得られた灰を水溶
液とし、該水溶液をバイポーラ膜と陽イオン交換膜及び
／又は陰イオン交換膜とで構成される電気透析装置で電
気透析し、酸及びアルカリを製造することを特徴とする
酸及びアルカリの製造方法である。
題を解決するべく鋭意研究した結果、上記の灰を原料と
して苛性ソーダと炭酸および硫酸を製造する方法を開発
し、本発明を提供するに至った。即ち、本発明は、木材
チップを蒸解して得た黒液を燃焼し、得られた灰を水溶
液とし、該水溶液をバイポーラ膜と陽イオン交換膜及び
／又は陰イオン交換膜とで構成される電気透析装置で電
気透析し、酸及びアルカリを製造することを特徴とする
酸及びアルカリの製造方法である。
【０００６】本発明において、木材チップの蒸解、蒸解
により得た黒液中に含まれる成分の回収、および、該成
分の燃焼は、従来公知の方法を何等制限なく採用するこ
とができる。具体的には、木材チップの蒸解は、硫化ソ
ーダと苛性ソーダの１０〜２０％水溶液中、処理圧力５
〜１０ｋｇ／ｃｍ2、温度１３０〜１８０℃で、木材チ
ップを２〜６時間処理する方法を好適に採用することが
できる。この蒸解により、木材中のリグニンを溶出させ
ることができる。
により得た黒液中に含まれる成分の回収、および、該成
分の燃焼は、従来公知の方法を何等制限なく採用するこ
とができる。具体的には、木材チップの蒸解は、硫化ソ
ーダと苛性ソーダの１０〜２０％水溶液中、処理圧力５
〜１０ｋｇ／ｃｍ2、温度１３０〜１８０℃で、木材チ
ップを２〜６時間処理する方法を好適に採用することが
できる。この蒸解により、木材中のリグニンを溶出させ
ることができる。
【０００７】次いで、黒液中の水分を蒸発させて、固形
分が５０〜８０％になるようにエバポレーター等の公知
の手段で濃縮することができる。さらに、濃縮された黒
液中に含まれる有機物を燃料として利用し、該成分を回
収ボイラーで燃焼させる。そのとき発生する灰は、大部
分が回収ボイラーの下部から回収されるが、一部はエコ
ノマイザーまたは電気集塵機によって回収される。本発
明の方法においては、上記のエコノマイザーまたは電気
集塵機によって回収された灰を原料として好適に使用す
ることができる。勿論、回収ボイラーの下部から回収さ
れる灰を本発明における原料とすることもできる。上記
のエコノマイザーまたは電気集塵機によって回収された
灰は、本発明者が分析した結果、硫酸ナトリウムおよび
炭酸ナトリウムを主成分とし、小量の食塩、更に微量の
カルシウム、マグネシウム、ケイ酸ソーダ、鉄分等を含
む。
分が５０〜８０％になるようにエバポレーター等の公知
の手段で濃縮することができる。さらに、濃縮された黒
液中に含まれる有機物を燃料として利用し、該成分を回
収ボイラーで燃焼させる。そのとき発生する灰は、大部
分が回収ボイラーの下部から回収されるが、一部はエコ
ノマイザーまたは電気集塵機によって回収される。本発
明の方法においては、上記のエコノマイザーまたは電気
集塵機によって回収された灰を原料として好適に使用す
ることができる。勿論、回収ボイラーの下部から回収さ
れる灰を本発明における原料とすることもできる。上記
のエコノマイザーまたは電気集塵機によって回収された
灰は、本発明者が分析した結果、硫酸ナトリウムおよび
炭酸ナトリウムを主成分とし、小量の食塩、更に微量の
カルシウム、マグネシウム、ケイ酸ソーダ、鉄分等を含
む。
【０００８】本発明においては、このようにして得られ
た灰を水に溶解させて水溶液とした後、バイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を用いた電気
透析に供される。水の使用量は特に制限されないが、灰
を溶解した水溶液の濃度が濃い方が後のバイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用した電
気透析においてセル電圧を低くできるために好適であ
る。
た灰を水に溶解させて水溶液とした後、バイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を用いた電気
透析に供される。水の使用量は特に制限されないが、灰
を溶解した水溶液の濃度が濃い方が後のバイポーラ膜と
陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用した電
気透析においてセル電圧を低くできるために好適であ
る。
【０００９】本発明においては、上記の灰の水溶液を直
接バイポーラ膜と陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交
換膜を用いた電気透析に供することもできるが、灰の水
溶液中に含まれる微量成分がバイポーラ膜と陽イオン交
換膜及び／又は陰イオン交換膜を用いた電気透析中に析
出したりして透析を阻害することがあるために、予め灰
の水溶液の前処理を行うことが好ましい。前処理の方法
としては次の方法が好適に採用される。
接バイポーラ膜と陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交
換膜を用いた電気透析に供することもできるが、灰の水
溶液中に含まれる微量成分がバイポーラ膜と陽イオン交
換膜及び／又は陰イオン交換膜を用いた電気透析中に析
出したりして透析を阻害することがあるために、予め灰
の水溶液の前処理を行うことが好ましい。前処理の方法
としては次の方法が好適に採用される。
【００１０】（１）灰の水溶液に予め強塩基を加えるこ
とによってｐＨを１１以上とし、多価陽イオンを水酸化
物として沈澱させる。バイポーラ膜電気透析に供する灰
の水溶液中のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等
の多価陽イオンは、アルカリ性水溶液中で水酸化物を形
成して不溶性となるため、できるだけ低濃度が望まし
く、通常、数ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下であ
ることが好適である。 上記（１）の方法により、水溶液中のカルシウムイオン
およびマグネシウムイオンを炭酸塩、水酸化物として沈
澱させ、ろ過あるいは遠心分離等の方法で分離すること
により、これらのイオンの濃度を低下させることができ
る。
とによってｐＨを１１以上とし、多価陽イオンを水酸化
物として沈澱させる。バイポーラ膜電気透析に供する灰
の水溶液中のカルシウムイオンやマグネシウムイオン等
の多価陽イオンは、アルカリ性水溶液中で水酸化物を形
成して不溶性となるため、できるだけ低濃度が望まし
く、通常、数ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐｍ以下であ
ることが好適である。 上記（１）の方法により、水溶液中のカルシウムイオン
およびマグネシウムイオンを炭酸塩、水酸化物として沈
澱させ、ろ過あるいは遠心分離等の方法で分離すること
により、これらのイオンの濃度を低下させることができ
る。
【００１１】（２）上記で得られた溶液をキレート樹脂
で処理することにより、カルシウムイオンおよびマグネ
シウムイオンの濃度を更に低下させることができる。
で処理することにより、カルシウムイオンおよびマグネ
シウムイオンの濃度を更に低下させることができる。
【００１２】（３）灰の水溶液を、孔径０．５ミクロン
以下のフィルターでろ過する。この方法を上記（１）の
方法と組み合わせることにより、カルシウムおよびマグ
ネシウムの水酸化物を除去することができる。また、こ
の方法により灰の水溶液中に含まれる不溶性の懸濁物を
除去することができ、さらに、灰の水溶液の着色を除去
することもできる。
以下のフィルターでろ過する。この方法を上記（１）の
方法と組み合わせることにより、カルシウムおよびマグ
ネシウムの水酸化物を除去することができる。また、こ
の方法により灰の水溶液中に含まれる不溶性の懸濁物を
除去することができ、さらに、灰の水溶液の着色を除去
することもできる。
【００１３】（４）灰の水溶液中に予め鉄イオンを１０
〜５００ｐｐｍの濃度で溶解させた水溶液を攪伴下に加
える。この方法により、灰の水溶液中に含まれる懸濁物
を容易に凝集沈澱させることができる。さらに、上記の
（３）の方法と組み合わせることにより、（３）の方法
におけるろ過速度が大きく向上し、その上ろ液中の多価
陽イオンを減少させることもできる。
〜５００ｐｐｍの濃度で溶解させた水溶液を攪伴下に加
える。この方法により、灰の水溶液中に含まれる懸濁物
を容易に凝集沈澱させることができる。さらに、上記の
（３）の方法と組み合わせることにより、（３）の方法
におけるろ過速度が大きく向上し、その上ろ液中の多価
陽イオンを減少させることもできる。
【００１４】（５）灰の水溶液を、予め陰イオン交換樹
脂、または活性炭に接触させる。この方法を採用するこ
とによって、バイポーラ膜電気透析時にセル電圧を上昇
させること無く電気透析を継続できる。 本発明においては、上記した前処理方法（１）〜（５）
をそれぞれ単独で実施してもよく、また、これらを組み
合わせて実施してもよい。
脂、または活性炭に接触させる。この方法を採用するこ
とによって、バイポーラ膜電気透析時にセル電圧を上昇
させること無く電気透析を継続できる。 本発明においては、上記した前処理方法（１）〜（５）
をそれぞれ単独で実施してもよく、また、これらを組み
合わせて実施してもよい。
【００１５】次に、上記で得られた灰の水溶液はバイポ
ーラ膜陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用
した電気透析に供される。バイポーラ膜を使用した電気
透析において使用される電気透析槽は、従来公知の二室
式や三室式が何等制限なく使用できる。二室式バイポー
ラ膜電気透析槽は、バイポーラ膜の陰イオン交換膜部分
側を陽極側に向け、また、陽イオン交換膜部分側を陰極
側にそれぞれ向けて設置し、かつバイポーラ膜とバイポ
ーラ膜の間に陽イオン交換膜（または陰イオン交換膜）
を置いて構成される。そして、両電極間に電圧を印加す
ることによりバイポーラ膜の陰イオン交換膜部分と陽イ
オン交換膜部分との界面で水分解を生起させ、陰イオン
交換膜側に水酸イオンを、また、陽イオン交換膜側に水
素イオンを発生させる。
ーラ膜陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜を使用
した電気透析に供される。バイポーラ膜を使用した電気
透析において使用される電気透析槽は、従来公知の二室
式や三室式が何等制限なく使用できる。二室式バイポー
ラ膜電気透析槽は、バイポーラ膜の陰イオン交換膜部分
側を陽極側に向け、また、陽イオン交換膜部分側を陰極
側にそれぞれ向けて設置し、かつバイポーラ膜とバイポ
ーラ膜の間に陽イオン交換膜（または陰イオン交換膜）
を置いて構成される。そして、両電極間に電圧を印加す
ることによりバイポーラ膜の陰イオン交換膜部分と陽イ
オン交換膜部分との界面で水分解を生起させ、陰イオン
交換膜側に水酸イオンを、また、陽イオン交換膜側に水
素イオンを発生させる。
【００１６】図１に、バイポーラ膜と陽イオン交換膜と
を使用した二室式バイポーラ膜電気透析槽の模式図を示
した。図１において、陽極１と陰極２との間にバイポー
ラ膜（Ｂ）と陽イオン交換膜（Ｃ）とが交互に設置され
ている。陽イオン交換膜とバイポーラ膜の陰イオン交換
膜部分側とにより形成される室３はアルカリ室といわ
れ、通常、水または薄いアルカリ水溶液が供給される。
室３に供給されるアルカリ水溶液の濃度は特に制限され
ないが、通常は、０．００１〜３．０Ｎ、好ましくは
０．１〜１．０Ｎである。陽イオン交換膜とバイポーラ
膜の陽イオン交換膜部分側とにより形成される室４は、
酸・塩混合室といわれ、通常、まず、塩の水溶液が供給
され、この室に酸が生成して酸と塩の混合水溶液が得ら
れる。室４に供給する塩の混合水溶液の濃度は特に制限
されないが、通常は０．１〜５Ｎ、好ましくは１〜４．
５Ｎである。
を使用した二室式バイポーラ膜電気透析槽の模式図を示
した。図１において、陽極１と陰極２との間にバイポー
ラ膜（Ｂ）と陽イオン交換膜（Ｃ）とが交互に設置され
ている。陽イオン交換膜とバイポーラ膜の陰イオン交換
膜部分側とにより形成される室３はアルカリ室といわ
れ、通常、水または薄いアルカリ水溶液が供給される。
室３に供給されるアルカリ水溶液の濃度は特に制限され
ないが、通常は、０．００１〜３．０Ｎ、好ましくは
０．１〜１．０Ｎである。陽イオン交換膜とバイポーラ
膜の陽イオン交換膜部分側とにより形成される室４は、
酸・塩混合室といわれ、通常、まず、塩の水溶液が供給
され、この室に酸が生成して酸と塩の混合水溶液が得ら
れる。室４に供給する塩の混合水溶液の濃度は特に制限
されないが、通常は０．１〜５Ｎ、好ましくは１〜４．
５Ｎである。
【００１７】また、図２に三室式バイポーラ膜電気透析
槽の模式図を示した。三室式バイポーラ膜電気透析槽で
は、膜としてバイポーラ膜（Ｂ）、陰イオン交換膜
（Ａ）および陽イオン交換膜（Ｃ）の３種類が使用さ
れ、室としてアルカリ、酸および塩の三室が形成されて
いる。ここで陽イオン交換膜（Ｃ）とバイポーラ膜
（Ｂ）の間の室をアルカリ室１３、バイポーラ膜（Ｂ）
と陰イオン交換膜（Ａ）の間の室を酸室１４、陰イオン
交換膜（Ａ）と陽イオン交換膜（Ｃ）の間の室を塩室１
５という。代表的な電極と膜との構成は、陽極−（Ｃ−
Ｂ−Ａ−）ｎ−Ｃ−陰極である。（ここでｎは陽イオン
交換膜、バイポーラ膜、陰イオン交換膜の繰り返し積層
数である。）なお、バイポーラ膜の陰イオン交換体側
は、通常陽極側に向けて、また、陽イオン交換体側は陰
極側に向けて使用される。
槽の模式図を示した。三室式バイポーラ膜電気透析槽で
は、膜としてバイポーラ膜（Ｂ）、陰イオン交換膜
（Ａ）および陽イオン交換膜（Ｃ）の３種類が使用さ
れ、室としてアルカリ、酸および塩の三室が形成されて
いる。ここで陽イオン交換膜（Ｃ）とバイポーラ膜
（Ｂ）の間の室をアルカリ室１３、バイポーラ膜（Ｂ）
と陰イオン交換膜（Ａ）の間の室を酸室１４、陰イオン
交換膜（Ａ）と陽イオン交換膜（Ｃ）の間の室を塩室１
５という。代表的な電極と膜との構成は、陽極−（Ｃ−
Ｂ−Ａ−）ｎ−Ｃ−陰極である。（ここでｎは陽イオン
交換膜、バイポーラ膜、陰イオン交換膜の繰り返し積層
数である。）なお、バイポーラ膜の陰イオン交換体側
は、通常陽極側に向けて、また、陽イオン交換体側は陰
極側に向けて使用される。
【００１８】本発明で使用されるバイポーラ膜は、陽イ
オン交換膜と陰イオン交換膜とが張り合わさった構造を
した複合イオン交換膜である。そのようなバイポーラ膜
としては、特に制限されず公知の膜を使用することがで
きる。その製造方法としては、次のようなものが知られ
ている。例えば、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを
ポリエチレンイミン−エピクロルヒドリンの混合物で張
り合わせ硬化接着する方法（特公昭３２−３９６２号公
報）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とをイオン交換
性接着剤で接着させる方法（特公昭３４−３９６１号公
報）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを微粉のイオ
ン交換樹脂、陰または陽イオン交換樹脂と熱可塑性物質
とのペースト状混合物を塗布し圧着させる方法（特公昭
３５−１４５３１号公報）、陽イオン交換膜の表面にビ
ニルピリジンとエポキシ化合物とからなる糊状物質を塗
布し、これに放射線照射することによって製造する方法
（特公昭３８−１６６３３号公報）、陰イオン交換膜の
表面にスルホン酸型高分子電解質とアリルアミン類を付
着させた後、電離性放射線を照射架橋させる方法（特公
昭５１−４１１３号公報）、イオン交換膜の表面に反対
電荷を有するイオン交換樹脂の分散系と母体重合体との
混合物を沈着させる方法（特開昭５３−３７１９０号公
報）、ポリエチレンフィルムにスチレン、ジビニルベン
ゼンを含浸重合したシート状物をステンレス製の枠には
さみつけ、一方の側をスルホン化させた後、シートを取
り外して残りの部分にクロルメチル化、次いでアミノ化
処理する方法（米国特許３５６２１３９号明細書）、ま
た陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との界面を無機化合
物で処理し、両膜を接合する方法（特開昭５９−４７２
３５号公報）などである。
オン交換膜と陰イオン交換膜とが張り合わさった構造を
した複合イオン交換膜である。そのようなバイポーラ膜
としては、特に制限されず公知の膜を使用することがで
きる。その製造方法としては、次のようなものが知られ
ている。例えば、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを
ポリエチレンイミン−エピクロルヒドリンの混合物で張
り合わせ硬化接着する方法（特公昭３２−３９６２号公
報）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とをイオン交換
性接着剤で接着させる方法（特公昭３４−３９６１号公
報）、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを微粉のイオ
ン交換樹脂、陰または陽イオン交換樹脂と熱可塑性物質
とのペースト状混合物を塗布し圧着させる方法（特公昭
３５−１４５３１号公報）、陽イオン交換膜の表面にビ
ニルピリジンとエポキシ化合物とからなる糊状物質を塗
布し、これに放射線照射することによって製造する方法
（特公昭３８−１６６３３号公報）、陰イオン交換膜の
表面にスルホン酸型高分子電解質とアリルアミン類を付
着させた後、電離性放射線を照射架橋させる方法（特公
昭５１−４１１３号公報）、イオン交換膜の表面に反対
電荷を有するイオン交換樹脂の分散系と母体重合体との
混合物を沈着させる方法（特開昭５３−３７１９０号公
報）、ポリエチレンフィルムにスチレン、ジビニルベン
ゼンを含浸重合したシート状物をステンレス製の枠には
さみつけ、一方の側をスルホン化させた後、シートを取
り外して残りの部分にクロルメチル化、次いでアミノ化
処理する方法（米国特許３５６２１３９号明細書）、ま
た陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との界面を無機化合
物で処理し、両膜を接合する方法（特開昭５９−４７２
３５号公報）などである。
【００１９】本発明で用いる陽イオン交換膜は特に限定
されず、公知の陽イオン交換膜を用いることが出来る。
例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、
硫酸エステル基、リン酸エステル基を有するもの、さら
にこれらのイオン交換基の複数種類が混在した陽イオン
交換膜を使用できる。また、陽イオン交換膜は重合型、
縮合型、均一型、不均一型の別なく、また、補強心材の
有無や、炭化水素系のもの、ふっ素系のもの、材料・製
造方法に由来する陽イオン交換膜の種類、型式などの別
なく如何なるものであってもよい。さらに、２Ｎ−食塩
水溶液を５Ａ／ｄｍ2の電流密度で電気透析し、電流効
率が７０％以上の実質的に陽イオン交換膜として機能す
るものであれば、一般に両性イオン交換膜と称されるも
のであっても本発明の陽イオン交換膜として使用でき
る。
されず、公知の陽イオン交換膜を用いることが出来る。
例えば、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、
硫酸エステル基、リン酸エステル基を有するもの、さら
にこれらのイオン交換基の複数種類が混在した陽イオン
交換膜を使用できる。また、陽イオン交換膜は重合型、
縮合型、均一型、不均一型の別なく、また、補強心材の
有無や、炭化水素系のもの、ふっ素系のもの、材料・製
造方法に由来する陽イオン交換膜の種類、型式などの別
なく如何なるものであってもよい。さらに、２Ｎ−食塩
水溶液を５Ａ／ｄｍ2の電流密度で電気透析し、電流効
率が７０％以上の実質的に陽イオン交換膜として機能す
るものであれば、一般に両性イオン交換膜と称されるも
のであっても本発明の陽イオン交換膜として使用でき
る。
【００２０】本発明で用いる陰イオン交換膜は特に限定
されず、公知の陰イオン交換膜を用いることが出来る。
例えば、４級アンモニウム基、１級アミノ基、２級アミ
ノ基、３級アミノ基、さらにこれらのイオン交換基が複
数混在した陰イオン交換膜を使用できる。また該陰イオ
ン交換膜は重合型、縮合型、均一型、不均一型の別な
く、また、補強心材の有無や、炭化水素系のもの、ふっ
素系のもの、材料・製造方法に由来する陰イオン交換膜
の種類、型式などの別なく如何なるものであってもよ
い。さらに２Ｎ−食塩溶液を５Ａ／ｄｍ2の電流密度で
電気透析し、電流効率が７０％以上の実質的に陰イオン
交換膜として機能するものであれば、一般に両性イオン
交換膜と称されるものであっても本発明の陰イオン交換
膜として使用できる。陰イオン交換膜は酸を透過させ易
い傾向があるので、酸を透過させにくい陰イオン交換膜
を使用することが好ましい。
されず、公知の陰イオン交換膜を用いることが出来る。
例えば、４級アンモニウム基、１級アミノ基、２級アミ
ノ基、３級アミノ基、さらにこれらのイオン交換基が複
数混在した陰イオン交換膜を使用できる。また該陰イオ
ン交換膜は重合型、縮合型、均一型、不均一型の別な
く、また、補強心材の有無や、炭化水素系のもの、ふっ
素系のもの、材料・製造方法に由来する陰イオン交換膜
の種類、型式などの別なく如何なるものであってもよ
い。さらに２Ｎ−食塩溶液を５Ａ／ｄｍ2の電流密度で
電気透析し、電流効率が７０％以上の実質的に陰イオン
交換膜として機能するものであれば、一般に両性イオン
交換膜と称されるものであっても本発明の陰イオン交換
膜として使用できる。陰イオン交換膜は酸を透過させ易
い傾向があるので、酸を透過させにくい陰イオン交換膜
を使用することが好ましい。
【００２１】本発明において、前記した灰の水溶液は、
二室式の電気透析槽の場合には、酸・塩混合室またはア
ルカリ・塩混合室に供給され、三室式の電気透析槽の場
合には塩室に供給される。
二室式の電気透析槽の場合には、酸・塩混合室またはア
ルカリ・塩混合室に供給され、三室式の電気透析槽の場
合には塩室に供給される。
【００２２】本発明における電気透析の方法としては、
塩室、酸室、アルカリ室、酸・塩混合室およびアルカリ
・塩混合室は、それぞれの室に供給する液のタンクを設
けて、それぞれの室と液のタンクの間でそれぞれの室に
供給する液を循環させる方法を好適に採用することがで
きる。生成してきた酸またはアルカリを抜き出す方法と
しては、下記に示す方法を好適に採用できる。
塩室、酸室、アルカリ室、酸・塩混合室およびアルカリ
・塩混合室は、それぞれの室に供給する液のタンクを設
けて、それぞれの室と液のタンクの間でそれぞれの室に
供給する液を循環させる方法を好適に採用することがで
きる。生成してきた酸またはアルカリを抜き出す方法と
しては、下記に示す方法を好適に採用できる。
【００２３】１．二室式の電気透析槽を使用するとき
は、酸・塩混合室またはアルカリ・塩混合室に初めに塩
水溶液を供給しておいて酸またはアルカリを生成させ、
所定の濃度になったときに酸・塩混合液、アルカリ・塩
混合液を所定量抜き出しては塩水溶液を補充し、また、
三室式の電気透析槽を使用するときには、酸室およびア
ルカリ室に初めに薄い酸またはアルカリ水溶液をそれぞ
れ仕込んでおいて酸またはアルカリを生成させ所定の濃
度になったとき、所定量抜き出して水を補充し、所定の
酸またはアルカリ濃度に保持するといういわゆるバッチ
式方法。
は、酸・塩混合室またはアルカリ・塩混合室に初めに塩
水溶液を供給しておいて酸またはアルカリを生成させ、
所定の濃度になったときに酸・塩混合液、アルカリ・塩
混合液を所定量抜き出しては塩水溶液を補充し、また、
三室式の電気透析槽を使用するときには、酸室およびア
ルカリ室に初めに薄い酸またはアルカリ水溶液をそれぞ
れ仕込んでおいて酸またはアルカリを生成させ所定の濃
度になったとき、所定量抜き出して水を補充し、所定の
酸またはアルカリ濃度に保持するといういわゆるバッチ
式方法。
【００２４】２．二室式の電気透析槽を使用するとき
は、酸・塩混合室またはアルカリ・塩混合室に初めに塩
水溶液を供給しておいて酸またはアルカリを生成させ、
通電時に通電電気量に応じて連続的に塩水溶液を添加す
ることにより所定の濃度の酸・塩混合液またはアルカリ
・塩混合液をオーバーフローさせ、また、三室式の電気
透析槽を使用するときには、酸室およびアルカリ室に予
め所定濃度の酸またはアルカリ水溶液を仕込んでおき、
通電時に通電電気量に応じて連続的に水を添加すること
により所定濃度の酸またはアルカリ水溶液をオーバーフ
ローさせるという連続方法。
は、酸・塩混合室またはアルカリ・塩混合室に初めに塩
水溶液を供給しておいて酸またはアルカリを生成させ、
通電時に通電電気量に応じて連続的に塩水溶液を添加す
ることにより所定の濃度の酸・塩混合液またはアルカリ
・塩混合液をオーバーフローさせ、また、三室式の電気
透析槽を使用するときには、酸室およびアルカリ室に予
め所定濃度の酸またはアルカリ水溶液を仕込んでおき、
通電時に通電電気量に応じて連続的に水を添加すること
により所定濃度の酸またはアルカリ水溶液をオーバーフ
ローさせるという連続方法。
【００２５】本発明において、二室式電気透析槽を使用
して酸・塩室に灰の水溶液を供給して電気透析を行った
場合、初めに生成する酸によって炭酸ナトリウムの中和
が起こり、炭酸ガスが発生する。このとき発生する炭酸
ガスの純度は極めて高いために、高純度の炭酸ガスを必
要とする用途に使用することができ、例えば、炭酸カル
シウム製造工程に送られて高品質の炭酸カルシウムを得
るために使用することができる。
して酸・塩室に灰の水溶液を供給して電気透析を行った
場合、初めに生成する酸によって炭酸ナトリウムの中和
が起こり、炭酸ガスが発生する。このとき発生する炭酸
ガスの純度は極めて高いために、高純度の炭酸ガスを必
要とする用途に使用することができ、例えば、炭酸カル
シウム製造工程に送られて高品質の炭酸カルシウムを得
るために使用することができる。
【００２６】バイポーラ膜電気透析を行う時の各種液の
温度は、通常、５〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃の
範囲であることが好適である。また、電流密度は、特に
制限を受けないが、一般には１〜３０Ａ／ｄｍ2、好ま
しくは、３〜２０Ａ／ｄｍ2であることが好適である。
温度は、通常、５〜７０℃、好ましくは２０〜５０℃の
範囲であることが好適である。また、電流密度は、特に
制限を受けないが、一般には１〜３０Ａ／ｄｍ2、好ま
しくは、３〜２０Ａ／ｄｍ2であることが好適である。
【００２７】本発明において、バイポーラ膜電気透析を
長期間にわたって円滑に行うためには、二室式のときは
酸・塩混合室中の酸・塩混合液のｐＨを連続的または間
欠的に１未満とし、三室式のときは塩室中の塩水溶液の
ｐＨを連続的または間欠的に１未満とすればよい。こう
することによって、多価陽イオンの多少存在する酸・塩
混合液または塩水溶液を酸・塩混合室または塩室に供給
しても、酸・塩混合液または塩水溶液に含まれるカルシ
ウムイオンおよびマグネシウムイオンなどは陽イオン交
換膜を透過してアルカリ室に達するために、水不溶性の
塩を形成して膜を破損することがなく、バイポーラ膜電
気透析を長期間にわたって円滑に行うことができる。
長期間にわたって円滑に行うためには、二室式のときは
酸・塩混合室中の酸・塩混合液のｐＨを連続的または間
欠的に１未満とし、三室式のときは塩室中の塩水溶液の
ｐＨを連続的または間欠的に１未満とすればよい。こう
することによって、多価陽イオンの多少存在する酸・塩
混合液または塩水溶液を酸・塩混合室または塩室に供給
しても、酸・塩混合液または塩水溶液に含まれるカルシ
ウムイオンおよびマグネシウムイオンなどは陽イオン交
換膜を透過してアルカリ室に達するために、水不溶性の
塩を形成して膜を破損することがなく、バイポーラ膜電
気透析を長期間にわたって円滑に行うことができる。
【００２８】酸・塩混合室中の酸・塩混合液、または塩
室中の塩水溶液のｐＨを連続的または間欠的に１未満に
調製する方法は、通常、酸を添加してｐＨを１未満に調
整した酸・塩混合液または塩水溶液をそれぞれ酸・塩混
合室または塩室に供給する方法を採用することができ
る。ｐＨを連続的または間欠的に１未満とするために添
加される酸は、塩と同種の陰イオンを有する酸であるこ
とが好ましいが、場合によっては異種の陰イオンを有す
る酸を用いてもよい。
室中の塩水溶液のｐＨを連続的または間欠的に１未満に
調製する方法は、通常、酸を添加してｐＨを１未満に調
整した酸・塩混合液または塩水溶液をそれぞれ酸・塩混
合室または塩室に供給する方法を採用することができ
る。ｐＨを連続的または間欠的に１未満とするために添
加される酸は、塩と同種の陰イオンを有する酸であるこ
とが好ましいが、場合によっては異種の陰イオンを有す
る酸を用いてもよい。
【００２９】酸・塩混合液または塩水溶液のｐＨは余り
に低いと電気透析時に陽イオン交換膜を透過する水素イ
オンが多くなりアルカリ室で水となってしまうため、電
流効率が著しく低下することがある。そのため、ｐＨは
間欠的に０〜０．９５の範囲とすることが好ましい。こ
の場合、全電気透析時間中に占めるｐＨが１未満となっ
ている時間は、２〜５０％、好ましくは５〜３０％であ
ることが好適である。
に低いと電気透析時に陽イオン交換膜を透過する水素イ
オンが多くなりアルカリ室で水となってしまうため、電
流効率が著しく低下することがある。そのため、ｐＨは
間欠的に０〜０．９５の範囲とすることが好ましい。こ
の場合、全電気透析時間中に占めるｐＨが１未満となっ
ている時間は、２〜５０％、好ましくは５〜３０％であ
ることが好適である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、木材チップを蒸解して
得た黒液中に含まれる成分を燃焼させ、得られた灰の水
溶液をバイポーラ膜電気透析により分解することによ
り、酸およびアルカリを製造することができる。生成さ
れた酸およびアルカリは漂白工程などの別の工程で使用
し得る。したがって、本発明は省資源及び公害防止に大
きく寄与するものである。
得た黒液中に含まれる成分を燃焼させ、得られた灰の水
溶液をバイポーラ膜電気透析により分解することによ
り、酸およびアルカリを製造することができる。生成さ
れた酸およびアルカリは漂白工程などの別の工程で使用
し得る。したがって、本発明は省資源及び公害防止に大
きく寄与するものである。
【００３１】
【実施例】本発明を更に具体的に説明するために下記に
実施例を掲げて説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
実施例を掲げて説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
【００３２】実施例１ 硫化ソーダと苛性ソーダの１５％水溶液中、処理圧力８
ｋｇ／ｃｍ2、温度１５０℃で、木材チップを４時間処
理することによって蒸解した。この時得られた黒液中の
固形分が７２％になるようにエバポレーターで蒸発さ
せ、蒸解により得た黒液から固形分を濃縮回収した。さ
らに、回収された固形分中に含まれる有機物を燃料とし
て利用し、回収ボイラーで燃焼させた。このとき発生し
た灰は、大部分が回収ボイラーの下部から回収された
が、一部は電気集塵機によって回収された。得られた灰
２ｋｇを水８ｋｇに溶解した。この水溶液のｐＨは１
０．６であった。苛性ソーダ１２ｇを溶解させて液のｐ
Ｈを１１．５とし、１日静置後、孔径０．４５ミクロン
のメンブレンフィルターでろ過した。このろ液中のカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞ
れ３．２および０．６ｐｐｍであった。
ｋｇ／ｃｍ2、温度１５０℃で、木材チップを４時間処
理することによって蒸解した。この時得られた黒液中の
固形分が７２％になるようにエバポレーターで蒸発さ
せ、蒸解により得た黒液から固形分を濃縮回収した。さ
らに、回収された固形分中に含まれる有機物を燃料とし
て利用し、回収ボイラーで燃焼させた。このとき発生し
た灰は、大部分が回収ボイラーの下部から回収された
が、一部は電気集塵機によって回収された。得られた灰
２ｋｇを水８ｋｇに溶解した。この水溶液のｐＨは１
０．６であった。苛性ソーダ１２ｇを溶解させて液のｐ
Ｈを１１．５とし、１日静置後、孔径０．４５ミクロン
のメンブレンフィルターでろ過した。このろ液中のカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞ
れ３．２および０．６ｐｐｍであった。
【００３３】徳山曹達社製バイポーラ膜ネオセプタＢＰ
−１と陽イオン交換膜ネオセプタＣＬ−２５Ｔを使用し
てバイポーラ膜電気透析槽を組んだ。その膜の構成は、
図１に示すように、１対の陰陽極間に、陽イオン交換膜
（Ｃ）とバイポーラ膜（Ｂ）とが順番にそれぞれ６枚お
よび５枚（陽イオン交換膜、バイポーラ膜の有効膜面積
はいずれも各１ｄｍ2、総膜面積はそれぞれ６および５
ｄｍ2）配置され、アルカリ室および酸・塩混合室が形
成された。
−１と陽イオン交換膜ネオセプタＣＬ−２５Ｔを使用し
てバイポーラ膜電気透析槽を組んだ。その膜の構成は、
図１に示すように、１対の陰陽極間に、陽イオン交換膜
（Ｃ）とバイポーラ膜（Ｂ）とが順番にそれぞれ６枚お
よび５枚（陽イオン交換膜、バイポーラ膜の有効膜面積
はいずれも各１ｄｍ2、総膜面積はそれぞれ６および５
ｄｍ2）配置され、アルカリ室および酸・塩混合室が形
成された。
【００３４】上記で得られた溶液の３．４リットルをバ
イポーラ膜電気透析の酸・塩混合室に供し、アルカリ室
には０．４％水酸化ナトリウム水溶液３．４リットルを
それぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。
陽極室５と陰極室６はそれぞれ１０％苛性ソーダ水溶液
３リットルを循環した。電流密度１０Ａ／ｄｍ2で５．
０時間電気透析を行った。酸・塩混合室のｐＨは次第に
低下してゆき、ｐＨは０．９０までになった。その間ｐ
Ｈが８から２に低下する過程で多量の炭酸ガスが発生し
た。
イポーラ膜電気透析の酸・塩混合室に供し、アルカリ室
には０．４％水酸化ナトリウム水溶液３．４リットルを
それぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。
陽極室５と陰極室６はそれぞれ１０％苛性ソーダ水溶液
３リットルを循環した。電流密度１０Ａ／ｄｍ2で５．
０時間電気透析を行った。酸・塩混合室のｐＨは次第に
低下してゆき、ｐＨは０．９０までになった。その間ｐ
Ｈが８から２に低下する過程で多量の炭酸ガスが発生し
た。
【００３５】その結果、アルカリ室からは水酸化ナトリ
ウム水溶液３．８リットル（水酸化ナトリウム３２０ｇ
を含む）が、また酸・塩混合室からは、硫酸１６３ｇ、
硫酸ナトリウム３４０ｇを含む２．８リットルの溶液が
得られた。このとき苛性ソーダ生成の電流効率は８２％
であった。またこの間の平均セル電圧は１．８ボルトで
あった。従って、電力原単位は１４７０ｋｗｈ／ｔ−Ｎ
ａＯＨであった。
ウム水溶液３．８リットル（水酸化ナトリウム３２０ｇ
を含む）が、また酸・塩混合室からは、硫酸１６３ｇ、
硫酸ナトリウム３４０ｇを含む２．８リットルの溶液が
得られた。このとき苛性ソーダ生成の電流効率は８２％
であった。またこの間の平均セル電圧は１．８ボルトで
あった。従って、電力原単位は１４７０ｋｗｈ／ｔ−Ｎ
ａＯＨであった。
【００３６】実施例２ 図２のように実施例１で使用したバイポーラ膜と陽イオ
ン交換膜（ＣＬ−２５Ｔ）の他に徳山曹達社製の陰イオ
ン交換膜（ＡＭＨ）からなる三室式バイポーラ膜電気透
析槽を組み、実施例１と同じ灰の水溶液を次のように通
液した。
ン交換膜（ＣＬ−２５Ｔ）の他に徳山曹達社製の陰イオ
ン交換膜（ＡＭＨ）からなる三室式バイポーラ膜電気透
析槽を組み、実施例１と同じ灰の水溶液を次のように通
液した。
【００３７】バイポーラ膜電気透析槽は、図２に示すよ
うに、１対の陰陽極間に陽イオン交換膜（Ｃ）、バイポ
ーラ膜（Ｂ）および陰イオン交換膜（Ａ）が順番にそれ
ぞれ６枚、５枚および５枚（陽イオン交換膜、バイポー
ラ膜および陰イオン交換膜の有効膜面積はいずれも各１
ｄｍ2、総膜面積はそれぞれ６、５および５ｄｍ2）配置
され、アルカリ室１３、酸室１４および塩室１５が形成
されたフィルタープレス型バイポーラ膜電気透析槽を用
いた。酸室には０．５％硫酸水溶液３リットルを、塩室
には実施例１で得られたものと同じ灰の水溶液を前処理
した溶液の３．４リットルを、アルカリ室には０．４％
水酸化ナトリウム水溶液３．０リットルをそれぞれ６ｃ
ｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。陽極室５、陰
極室６はそれぞれ１０％苛性ソーダ水溶液３リットルを
循環した。電流密度１０Ａ／ｄｍ 2で４．５時間電気透
析を行った。
うに、１対の陰陽極間に陽イオン交換膜（Ｃ）、バイポ
ーラ膜（Ｂ）および陰イオン交換膜（Ａ）が順番にそれ
ぞれ６枚、５枚および５枚（陽イオン交換膜、バイポー
ラ膜および陰イオン交換膜の有効膜面積はいずれも各１
ｄｍ2、総膜面積はそれぞれ６、５および５ｄｍ2）配置
され、アルカリ室１３、酸室１４および塩室１５が形成
されたフィルタープレス型バイポーラ膜電気透析槽を用
いた。酸室には０．５％硫酸水溶液３リットルを、塩室
には実施例１で得られたものと同じ灰の水溶液を前処理
した溶液の３．４リットルを、アルカリ室には０．４％
水酸化ナトリウム水溶液３．０リットルをそれぞれ６ｃ
ｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。陽極室５、陰
極室６はそれぞれ１０％苛性ソーダ水溶液３リットルを
循環した。電流密度１０Ａ／ｄｍ 2で４．５時間電気透
析を行った。
【００３８】その結果、アルカリ室からは水酸化ナトリ
ウム水溶液３．５リットル（水酸化ナトリウム２９７ｇ
を含む）が、また酸室から硫酸水溶液３．３リットル
（硫酸２９６ｇを含む）、塩室からは、硫酸ナトリウム
１７５ｇ、炭酸ナトリウム１２４ｇを含む１．９リット
ルの溶液が得られた。このとき苛性ソーダ生成の電流効
率は８５％であった。また、この間の平均セル電圧は
３．４ボルトであった。従って、このとき苛性ソーダの
電力原単位は２６８０ｋｗｈ／ｔ−ＮａＯＨであった。
このバッチ式電気透析を１０回繰り返したが、電流効
率、セル電圧ともに変化無かった。
ウム水溶液３．５リットル（水酸化ナトリウム２９７ｇ
を含む）が、また酸室から硫酸水溶液３．３リットル
（硫酸２９６ｇを含む）、塩室からは、硫酸ナトリウム
１７５ｇ、炭酸ナトリウム１２４ｇを含む１．９リット
ルの溶液が得られた。このとき苛性ソーダ生成の電流効
率は８５％であった。また、この間の平均セル電圧は
３．４ボルトであった。従って、このとき苛性ソーダの
電力原単位は２６８０ｋｗｈ／ｔ−ＮａＯＨであった。
このバッチ式電気透析を１０回繰り返したが、電流効
率、セル電圧ともに変化無かった。
【００３９】実施例３ 実施例１と同様の灰の水溶液の前処理液を用い、これに
硫酸を加えることによって、水溶液から炭酸ガスを発生
させた。この液のｐＨは０．９５であり、溶液中のカル
シウムイオンの濃度は８ｐｐｍであった。得られた溶液
を実施例１と同じバイポーラ膜電気透析槽に供した。酸
・塩混合室には上記の硫酸添加水溶液を連続的に添加し
た。アルカリ室には連続的に一定量の水を加えて２規定
の水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの
線速度で供給して循環し、陽極室と陰極室にはそれぞれ
２規定硫酸ナトリウム水溶液を循環した。電流密度１０
Ａ／ｄｍ2で電気透析を行った。その結果、セル電圧は
１．３ボルトであった。この運転を１０日続けたが、苛
性ソーダの生成電流効率は６０％であり変化は全く認め
られなかった。
硫酸を加えることによって、水溶液から炭酸ガスを発生
させた。この液のｐＨは０．９５であり、溶液中のカル
シウムイオンの濃度は８ｐｐｍであった。得られた溶液
を実施例１と同じバイポーラ膜電気透析槽に供した。酸
・塩混合室には上記の硫酸添加水溶液を連続的に添加し
た。アルカリ室には連続的に一定量の水を加えて２規定
の水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの
線速度で供給して循環し、陽極室と陰極室にはそれぞれ
２規定硫酸ナトリウム水溶液を循環した。電流密度１０
Ａ／ｄｍ2で電気透析を行った。その結果、セル電圧は
１．３ボルトであった。この運転を１０日続けたが、苛
性ソーダの生成電流効率は６０％であり変化は全く認め
られなかった。
【００４０】実施例４ 実施例１と同様の灰の水溶液を一日静置し、孔径０．４
５ミクロンのフィルターでろ過した。この溶液中のカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞ
れ４．３および１．７ｐｐｍであった。実施例２と同じ
三室法バイポーラ膜電気透析槽を使用した。酸室には水
を連続的に加えて２規定に調製した硫酸を、塩室には連
続的に灰の水溶液を、アルカリ室には水を連続的に加え
て２規定に調製した水酸化ナトリウム水溶液を、それぞ
れ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。陽極
室、陰極室はそれぞれ２規定苛性ソーダ水溶液を循環し
た。電気透析中塩室に硫酸を一日一回添加することによ
って塩室のｐＨを０．３〜０．８に１時間保った。４０
℃、電流密度１０Ａ／ｄｍ2で１０日間電気透析を行っ
た。その結果、通電中のセル電圧は、３．４ボルトのま
ま変化は全く無かった。苛性ソーダの生成電流効率は８
０％でほとんど変化無かった。
５ミクロンのフィルターでろ過した。この溶液中のカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞ
れ４．３および１．７ｐｐｍであった。実施例２と同じ
三室法バイポーラ膜電気透析槽を使用した。酸室には水
を連続的に加えて２規定に調製した硫酸を、塩室には連
続的に灰の水溶液を、アルカリ室には水を連続的に加え
て２規定に調製した水酸化ナトリウム水溶液を、それぞ
れ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で供給し、循環した。陽極
室、陰極室はそれぞれ２規定苛性ソーダ水溶液を循環し
た。電気透析中塩室に硫酸を一日一回添加することによ
って塩室のｐＨを０．３〜０．８に１時間保った。４０
℃、電流密度１０Ａ／ｄｍ2で１０日間電気透析を行っ
た。その結果、通電中のセル電圧は、３．４ボルトのま
ま変化は全く無かった。苛性ソーダの生成電流効率は８
０％でほとんど変化無かった。
【００４１】実施例５ 実施例１と同様にして得た灰２ｋｇを水７ｋｇに溶解し
た。この溶液中に攪はん下１００ｍｇの塩化第一鉄を含
む水１ｋｇを徐々に投入した。一日静置後０．４５ミク
ロンのフィルターでろ過した。この溶液中のカルシウム
イオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞれ１．
２および０．２ｐｐｍであった。実施例２と同じイオン
交換膜膜と電気透析槽を使用し、塩室に硫酸を添加しな
かった他は、実施例２と同一のバッチ式電気透析を４０
回繰り返し行った。その結果、苛性ソーダの生成電流効
率は始め８５％で終わりは８４％であった。
た。この溶液中に攪はん下１００ｍｇの塩化第一鉄を含
む水１ｋｇを徐々に投入した。一日静置後０．４５ミク
ロンのフィルターでろ過した。この溶液中のカルシウム
イオンおよびマグネシウムイオンの濃度はそれぞれ１．
２および０．２ｐｐｍであった。実施例２と同じイオン
交換膜膜と電気透析槽を使用し、塩室に硫酸を添加しな
かった他は、実施例２と同一のバッチ式電気透析を４０
回繰り返し行った。その結果、苛性ソーダの生成電流効
率は始め８５％で終わりは８４％であった。
【図１】 二室式電気透析槽の模式図である．
【図２】 三室式電気透析槽の模式図である．
Ｂ バイポーラ膜 Ｃ 陽イオン交換膜 Ａ 陰イオン交換膜 １ 陽極 ２ 陰極 ３ アルカリ室 ４ 酸・塩混合室 ５ 陽極室 ６ 陰極室 １１ 陽極 １２ 陰極 １３ アルカリ室 １４ 酸室 １５ 塩室
Claims (1)
- 【請求項１】 木材チップを蒸解して得た黒液を燃焼
し、得られた灰を水溶液とし、該水溶液をバイポーラ膜
と陽イオン交換膜及び／又は陰イオン交換膜とで構成さ
れる電気透析装置で電気透析し、酸及びアルカリを製造
することを特徴とする酸及びアルカリの製造方法。
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