JPH0919628A - 電気透析装置用の端部ケーシング、このようなケーシングを備えた電気透析装置、およびこの電気透析装置の利用 - Google Patents
電気透析装置用の端部ケーシング、このようなケーシングを備えた電気透析装置、およびこの電気透析装置の利用Info
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- JPH0919628A JPH0919628A JP8016782A JP1678296A JPH0919628A JP H0919628 A JPH0919628 A JP H0919628A JP 8016782 A JP8016782 A JP 8016782A JP 1678296 A JP1678296 A JP 1678296A JP H0919628 A JPH0919628 A JP H0919628A
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- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
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- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
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- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/50—Stacks of the plate-and-frame type
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 電気透析装置中の電流密度を高くすることが
できるがその結果として過度の圧力を生じることのない
電気透析装置用端部ケーシングの提供。 【解決手段】 垂直パネル８と垂直フレーム９とでキャ
ビティを画成し、電極を格納するように構成された電気
透析装置の端部ケーシングにおいて、電極が多孔垂直金
属板１２から成り、キャビティ中においてチャンバ２１
を成すようにパネルに対向して配置されており、チャン
バは垂直仕切材２９によって垂直チャンネル２７、２８
に分割されており、また電解質用の導入導溝２３、２６
および排出導溝２２、２４と連通するように構成されて
いる。２つの端部ケーシング３、３’の間には交互に配
置された選択的イオン透過性膜１、１’、２５、２５’
と垂直フレーム２を具備する。
できるがその結果として過度の圧力を生じることのない
電気透析装置用端部ケーシングの提供。 【解決手段】 垂直パネル８と垂直フレーム９とでキャ
ビティを画成し、電極を格納するように構成された電気
透析装置の端部ケーシングにおいて、電極が多孔垂直金
属板１２から成り、キャビティ中においてチャンバ２１
を成すようにパネルに対向して配置されており、チャン
バは垂直仕切材２９によって垂直チャンネル２７、２８
に分割されており、また電解質用の導入導溝２３、２６
および排出導溝２２、２４と連通するように構成されて
いる。２つの端部ケーシング３、３’の間には交互に配
置された選択的イオン透過性膜１、１’、２５、２５’
と垂直フレーム２を具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気透析装置に関する
ものである。さらに詳しくは、本発明は、電気透析装置
の端部に配置されるケーシングに関するものである。
ものである。さらに詳しくは、本発明は、電気透析装置
の端部に配置されるケーシングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気透析装置は、選択的イオン透過性膜
とフレームの重積体を電極を含む両端のケーシングの間
に具備する電気化学的装置である。一般に端部ケーシン
グは電極を支承する垂直パネルを含み、この垂直パネル
がその外周フレームと共に、電解質を収容するキャビテ
ィを形成する。電気透析装置の概略説明は、Techniques
de l'ingenieur (Engineering techniques) 3-1988, pa
ge J 2840-13, Fig.18に記載されている。電気透析装
置の作動中に、電極がＤＣ電源の端子に接続され、電解
質が膜とフレームとによって画成される区画の中にまた
端部ケーシングの中に導入されて、電解質の中で電気化
学反応を生じる。端部ケーシングの中で生じる電気化学
反応により、一般に、電極上にガス、例えば水性電解質
の場合は酸素と水素、が発生する。これらのガスの規則
的排出を保証することが重要であり、これは、通常、端
部ケーシングと脱ガスチャンバとの間において電解質を
ループ状に循環させることによって実施される（ＥＰ−
Ａ−０，０８１，０９２、８頁、１１乃至１６行）。
とフレームの重積体を電極を含む両端のケーシングの間
に具備する電気化学的装置である。一般に端部ケーシン
グは電極を支承する垂直パネルを含み、この垂直パネル
がその外周フレームと共に、電解質を収容するキャビテ
ィを形成する。電気透析装置の概略説明は、Techniques
de l'ingenieur (Engineering techniques) 3-1988, pa
ge J 2840-13, Fig.18に記載されている。電気透析装
置の作動中に、電極がＤＣ電源の端子に接続され、電解
質が膜とフレームとによって画成される区画の中にまた
端部ケーシングの中に導入されて、電解質の中で電気化
学反応を生じる。端部ケーシングの中で生じる電気化学
反応により、一般に、電極上にガス、例えば水性電解質
の場合は酸素と水素、が発生する。これらのガスの規則
的排出を保証することが重要であり、これは、通常、端
部ケーシングと脱ガスチャンバとの間において電解質を
ループ状に循環させることによって実施される（ＥＰ−
Ａ−０，０８１，０９２、８頁、１１乃至１６行）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電気透析装置の端部ケ
ーシング中にガスが形成されるとケーシングの内部に圧
力が生じる結果となり、この圧力は、他の条件が同一と
して、電気透析装置中の電流密度が増大するに従って増
大する。従って、これは工業用電気透析装置の生産性を
制限する。
ーシング中にガスが形成されるとケーシングの内部に圧
力が生じる結果となり、この圧力は、他の条件が同一と
して、電気透析装置中の電流密度が増大するに従って増
大する。従って、これは工業用電気透析装置の生産性を
制限する。
【０００４】従って、本発明の目的は、電気透析装置中
の電流密度を高くすることができるがその結果として過
度の圧力を生じることのない端部ケーシングを提供する
にある。
の電流密度を高くすることができるがその結果として過
度の圧力を生じることのない端部ケーシングを提供する
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、垂直
パネルと垂直フレームとを具備し、これらのパネルとフ
レームがその間にキャビティを画成し、このキャビティ
が電極を格納しまた電解質用の導入導溝および排出導溝
と連通するように構成された電気透析装置用端部ケーシ
ングにおいて、本発明によれば、このケーシングは下記
の特徴を有する。すなわち、電極は多孔垂直金属板から
成り、この金属板はキャビティの中において、パネルと
極板とフレームとの間にチャンバを成すようにパネルに
対向しかつパネルから後退して配置されたものであるこ
と、前記チャンバは垂直仕切材によって垂直チャンネル
に分割されていること、また前記導溝は前記チャンバの
中に開いていること、である。
パネルと垂直フレームとを具備し、これらのパネルとフ
レームがその間にキャビティを画成し、このキャビティ
が電極を格納しまた電解質用の導入導溝および排出導溝
と連通するように構成された電気透析装置用端部ケーシ
ングにおいて、本発明によれば、このケーシングは下記
の特徴を有する。すなわち、電極は多孔垂直金属板から
成り、この金属板はキャビティの中において、パネルと
極板とフレームとの間にチャンバを成すようにパネルに
対向しかつパネルから後退して配置されたものであるこ
と、前記チャンバは垂直仕切材によって垂直チャンネル
に分割されていること、また前記導溝は前記チャンバの
中に開いていること、である。
【０００６】本発明によるケーシングにおいて、パネル
は垂直に配置されて電気透析装置の端部プレートとして
役立つべく意図されている。
は垂直に配置されて電気透析装置の端部プレートとして
役立つべく意図されている。
【０００７】パネルおよびフレームは、電気透析装置の
作動中の化学的および電気化学的環境に耐える素材で構
成されるべきである。フレームは、パネルの一体部分を
成しまたは別個の部品とすることができる。フレームが
パネルとは別個の部品である場合、パネルとフレームと
の継目は電解質およびガスに対して漏れ耐性でなければ
ならない。また、好ましくは、フレームとパネルは導電
性でない材料で構成される。
作動中の化学的および電気化学的環境に耐える素材で構
成されるべきである。フレームは、パネルの一体部分を
成しまたは別個の部品とすることができる。フレームが
パネルとは別個の部品である場合、パネルとフレームと
の継目は電解質およびガスに対して漏れ耐性でなければ
ならない。また、好ましくは、フレームとパネルは導電
性でない材料で構成される。
【０００８】多孔極板は、複数の開口を有する金属シー
ト、すかし細工板、金属格子またはエキスパンデッド・
メタルとすることができる。エキスパンデッド・メタル
シートが有利に使用される。
ト、すかし細工板、金属格子またはエキスパンデッド・
メタルとすることができる。エキスパンデッド・メタル
シートが有利に使用される。
【０００９】極板は、ケーシングの前記キャビティの内
部に、パネルに対して平行にかつパネルから後退して配
置される。このようにして、パネルと極板との間にチャ
ンバが形成される。このチャンバは、ケーシングのパネ
ルを極板に接合する垂直仕切材によって複数の垂直チャ
ンネルないし流路に分割される。チャンバの中に少なく
とも３つの垂直チャンネルを成すように、少なくとも２
つの仕切材が使用される。実際上、チャンバはこれより
多数の垂直チャンネルに分割される。垂直仕切材はチャ
ンバの高さの一部のみに延在するので、チャンバの上部
と下部は仕切られない。本発明によれば、チャンバの下
方区域と上方区域はチャンバの高さ全体の１／３未満、
好ましくは５乃至２０％、を占める。チャンバの前記の
区域の中にそれぞれ電解質導入導溝と排出導溝とが開
く。従ってこのチャンバは、ケーシングが電気透析装置
として使用される場合には電解室として使用されるべく
意図されている。チャンバの厚さと垂直チャンネルの幅
は、電気透析装置の正常動作に際して最適の流体力学条
件を生じるように選定されるべきである。従って、これ
らのサイズの値は、種々のパラメータ、特に前記チャン
バ内を循環する電解質の粘度および極板のサイズ、に依
存する。これらのサイズは、それぞれの場合に容易に決
定することができる。実際上、チャンバの厚さは望まし
くは１ｍｍより大、好ましくは少なくとも５ｍｍに等し
い。使用される電解質の量はチャンバの厚さを条件とし
ているので、そのためチャンバの厚さは１００ｍｍを超
えないこと、好ましくは５０ｍｍを超えないこと、が推
奨される。一般に１０乃至３０ｍｍの厚さが適当であ
る。
部に、パネルに対して平行にかつパネルから後退して配
置される。このようにして、パネルと極板との間にチャ
ンバが形成される。このチャンバは、ケーシングのパネ
ルを極板に接合する垂直仕切材によって複数の垂直チャ
ンネルないし流路に分割される。チャンバの中に少なく
とも３つの垂直チャンネルを成すように、少なくとも２
つの仕切材が使用される。実際上、チャンバはこれより
多数の垂直チャンネルに分割される。垂直仕切材はチャ
ンバの高さの一部のみに延在するので、チャンバの上部
と下部は仕切られない。本発明によれば、チャンバの下
方区域と上方区域はチャンバの高さ全体の１／３未満、
好ましくは５乃至２０％、を占める。チャンバの前記の
区域の中にそれぞれ電解質導入導溝と排出導溝とが開
く。従ってこのチャンバは、ケーシングが電気透析装置
として使用される場合には電解室として使用されるべく
意図されている。チャンバの厚さと垂直チャンネルの幅
は、電気透析装置の正常動作に際して最適の流体力学条
件を生じるように選定されるべきである。従って、これ
らのサイズの値は、種々のパラメータ、特に前記チャン
バ内を循環する電解質の粘度および極板のサイズ、に依
存する。これらのサイズは、それぞれの場合に容易に決
定することができる。実際上、チャンバの厚さは望まし
くは１ｍｍより大、好ましくは少なくとも５ｍｍに等し
い。使用される電解質の量はチャンバの厚さを条件とし
ているので、そのためチャンバの厚さは１００ｍｍを超
えないこと、好ましくは５０ｍｍを超えないこと、が推
奨される。一般に１０乃至３０ｍｍの厚さが適当であ
る。
【００１０】極板がすかし細工板の場合、水平スラット
の配向は、極板にそってチャンバの外部を流れる上昇液
体流がこれらのスラットによって片寄らされて極板の開
放気孔を通過してチャンバの中に入るように設計されな
ければならない。
の配向は、極板にそってチャンバの外部を流れる上昇液
体流がこれらのスラットによって片寄らされて極板の開
放気孔を通過してチャンバの中に入るように設計されな
ければならない。
【００１１】本発明によるケーシングにおいては、その
フレームおよび極板は円形または多角形輪郭とすること
ができるが、長方形輪郭とすることが好ましい。
フレームおよび極板は円形または多角形輪郭とすること
ができるが、長方形輪郭とすることが好ましい。
【００１２】また、本発明によるケーシングの場合、仕
切材は金属製でも、導電性でない材料から成ることもで
きる。仕切材が導電性材料から成る場合、その材料を極
板の材料より高い過電位を有する材料から選定すること
が好ましい。本発明の後者の実施態様においては、考慮
されるべき過電位とは、電気透析装置のケーシングを正
常に使用する際に極板上にガスを発生する電解反応に関
連した過電位である。
切材は金属製でも、導電性でない材料から成ることもで
きる。仕切材が導電性材料から成る場合、その材料を極
板の材料より高い過電位を有する材料から選定すること
が好ましい。本発明の後者の実施態様においては、考慮
されるべき過電位とは、電気透析装置のケーシングを正
常に使用する際に極板上にガスを発生する電解反応に関
連した過電位である。
【００１３】本発明によるケーシングにおいて、細分さ
れた電解チャンバを使用すると、電解質流の均等化が改
善され、また極板上に発生したガスの排出が容易になる
という利点がある。
れた電解チャンバを使用すると、電解質流の均等化が改
善され、また極板上に発生したガスの排出が容易になる
という利点がある。
【００１４】本発明によるケーシングの有利な実施態様
においては、パネルから最も離れた電極面は実質的にフ
レームと面一となる。この実施態様においては、極板
は、ケーシングを電気透析装置の中に搭載した時に膜の
支持体として働くよう意図されている。
においては、パネルから最も離れた電極面は実質的にフ
レームと面一となる。この実施態様においては、極板
は、ケーシングを電気透析装置の中に搭載した時に膜の
支持体として働くよう意図されている。
【００１５】本発明によるケーシングの他の実施態様に
おいては、前記仕切材は極板上の電解電流のディストリ
ビュータとして働く。この目的のため、仕切材は金属か
ら成り、一方においては極板に固着され、他方において
はケーシングのパネルを貫通する電流導体に固着され
る。その際、前記パネルは、電気を通さない材料で構成
される。
おいては、前記仕切材は極板上の電解電流のディストリ
ビュータとして働く。この目的のため、仕切材は金属か
ら成り、一方においては極板に固着され、他方において
はケーシングのパネルを貫通する電流導体に固着され
る。その際、前記パネルは、電気を通さない材料で構成
される。
【００１６】電極と仕切材はケーシングのチャンバの内
部に任意適当な手段によって支承される。本発明の有利
な実施態様によれば、この支承手段は仕切材に対して横
方向に固着された水平ビームを含み、この水平ビームが
ケーシングのパネル中の対応の凹部の中に嵌合される。
本発明のこの実施態様の好ましい変更例においては、ビ
ームは金属から成り、パネルを貫通して電源に接続され
た導体に固着される。
部に任意適当な手段によって支承される。本発明の有利
な実施態様によれば、この支承手段は仕切材に対して横
方向に固着された水平ビームを含み、この水平ビームが
ケーシングのパネル中の対応の凹部の中に嵌合される。
本発明のこの実施態様の好ましい変更例においては、ビ
ームは金属から成り、パネルを貫通して電源に接続され
た導体に固着される。
【００１７】本発明のケーシングのさらに他の実施態様
においては、前記の仕切材の少なくともいくつかは、中
央部分にそって極板に固着されたＵ形またはＶ形部材の
側面フランジから成る。従って、本発明のこのような実
施態様は、前記の垂直チャンネルが交互に極板と接続し
また極板から離間するという特徴を有する。他の条件を
同一としすると、この実施態様によれば、チャンバ内に
電解質中のガスエマルジョンの上昇流と脱ガスされた電
解質の下降流との交互配置を生じることにより、チャン
バ中のガスと電解質の循環が最適化される。このような
チャンバの内部循環は電極上で発生したガスの排出に好
都合であり、その結果としてケーシング内の化学的およ
び電気化学的条件が均一化され、かつケーシング中の圧
力が低下する。
においては、前記の仕切材の少なくともいくつかは、中
央部分にそって極板に固着されたＵ形またはＶ形部材の
側面フランジから成る。従って、本発明のこのような実
施態様は、前記の垂直チャンネルが交互に極板と接続し
また極板から離間するという特徴を有する。他の条件を
同一としすると、この実施態様によれば、チャンバ内に
電解質中のガスエマルジョンの上昇流と脱ガスされた電
解質の下降流との交互配置を生じることにより、チャン
バ中のガスと電解質の循環が最適化される。このような
チャンバの内部循環は電極上で発生したガスの排出に好
都合であり、その結果としてケーシング内の化学的およ
び電気化学的条件が均一化され、かつケーシング中の圧
力が低下する。
【００１８】また、本発明は、本発明による２つの端部
ケーシングの間に選択的イオン透過性膜と垂直セパレー
タとの交互配置を具備する電気透析装置に関するもので
ある。
ケーシングの間に選択的イオン透過性膜と垂直セパレー
タとの交互配置を具備する電気透析装置に関するもので
ある。
【００１９】本発明による電気透析装置において、イオ
ン交換膜は選択的カチオン透過性膜、選択的アニオン透
過性膜および／または双極性膜からなることができる。
本発明による電気透析装置において、イオン交換膜とこ
れらの膜の間に介在させたフレームは電気透析区画を画
成し、これらの区画がそれぞれ電解質の導入導溝および
排出導溝に連通する。区画の数は制限がなく、一般に数
１００にも達することができる。
ン交換膜は選択的カチオン透過性膜、選択的アニオン透
過性膜および／または双極性膜からなることができる。
本発明による電気透析装置において、イオン交換膜とこ
れらの膜の間に介在させたフレームは電気透析区画を画
成し、これらの区画がそれぞれ電解質の導入導溝および
排出導溝に連通する。区画の数は制限がなく、一般に数
１００にも達することができる。
【００２０】本発明の具体的な実施態様においては、電
気透析装置は各ケーシングの極板上に配置された選択的
イオン透過性（好ましくはカチオン透過性）膜を具備す
る。
気透析装置は各ケーシングの極板上に配置された選択的
イオン透過性（好ましくはカチオン透過性）膜を具備す
る。
【００２１】本発明による電気透析装置は電気透析技術
において周知の種々の用途を有する。特に本発明による
電気透析装置は、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リ
ン酸ナトリウムまたは硫酸ナトリウムなどのナトリウム
塩の水溶液から水酸化ナトリウムの水溶液を製造するた
めに有利に使用される。
において周知の種々の用途を有する。特に本発明による
電気透析装置は、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、リ
ン酸ナトリウムまたは硫酸ナトリウムなどのナトリウム
塩の水溶液から水酸化ナトリウムの水溶液を製造するた
めに有利に使用される。
【００２２】従って、本発明は、塩化ナトリウムの水溶
液の電気透析に対する前記の本発明による電気透析装置
の利用に関するものである。本発明の実施例を図面に基
いて説明すれば、下記の通りである。
液の電気透析に対する前記の本発明による電気透析装置
の利用に関するものである。本発明の実施例を図面に基
いて説明すれば、下記の通りである。
【００２３】
【実施例】付図において同一参照数字は同一部品を示
す。
す。
【００２４】図１に図示の電気透析装置は、それ自体公
知のように、２つの端部ケーシング３、３’の間におい
て垂直に垂直セパレータ２と交互に配置された選択的イ
オン透過性膜１、１’を具備している。選択的カチオン
透過性膜２５、２５’が各端部ケーシング３、３’とセ
パレータ２とを隔てている。
知のように、２つの端部ケーシング３、３’の間におい
て垂直に垂直セパレータ２と交互に配置された選択的イ
オン透過性膜１、１’を具備している。選択的カチオン
透過性膜２５、２５’が各端部ケーシング３、３’とセ
パレータ２とを隔てている。
【００２５】セパレータ２の機能は、膜１、１’、２
５、２５’の間に透析区画４を画成するにある。これら
は、例えば、米国特許第ＵＳ−Ａ−４，２３３，１４６
号および米国特許第ＵＳ−Ａ−４，７３７，２６０号各
明細書に記載された型のものである。
５、２５’の間に透析区画４を画成するにある。これら
は、例えば、米国特許第ＵＳ−Ａ−４，２３３，１４６
号および米国特許第ＵＳ−Ａ−４，７３７，２６０号各
明細書に記載された型のものである。
【００２６】膜１、１’、２５および２５’ならびにセ
パレータ２は、その上端と下端に開口５、６を穿孔さ
れ、これらの開口は、各電気透析区画４に供給されるべ
き電解質を循環させる直接導溝を成す。セパレータ２の
中に穿孔された導溝７は、これらの導溝と電気透析区画
４とを連通させる。
パレータ２は、その上端と下端に開口５、６を穿孔さ
れ、これらの開口は、各電気透析区画４に供給されるべ
き電解質を循環させる直接導溝を成す。セパレータ２の
中に穿孔された導溝７は、これらの導溝と電気透析区画
４とを連通させる。
【００２７】膜１、１’、２５および２５’ならびにセ
パレータ２は、両端部ケーシング３、３’の間にコネク
ティング・ロッド（図示されていない）によって重積さ
れまた圧縮されている。
パレータ２は、両端部ケーシング３、３’の間にコネク
ティング・ロッド（図示されていない）によって重積さ
れまた圧縮されている。
【００２８】本発明によれば、端部ケーシング３、３’
は、突出外周リム９を有する垂直パネル８を具備する。
従って、リム９はパネルの外周においてフレームを形成
する。このフレーム９は、開口５、６の延長線上に開口
１０を穿孔されている。これらの開口１０は、電気透析
区画４に電解質を供給するための電解質コレクタに接続
される。
は、突出外周リム９を有する垂直パネル８を具備する。
従って、リム９はパネルの外周においてフレームを形成
する。このフレーム９は、開口５、６の延長線上に開口
１０を穿孔されている。これらの開口１０は、電気透析
区画４に電解質を供給するための電解質コレクタに接続
される。
【００２９】垂直パネル８と外周フレーム９は、電極を
格納した垂直キャビティを画成する。この電極は穿孔さ
れた垂直金属板１２を含んでなり、この金属板１２はパ
ネル８およびその外周リム９と共にチャンバ２１を画成
するようにこのパネル８に対向しかつ離間して配置され
ている。極板１２は、有利には、フレーム９の自由面２
０と同一面に在るように配置される。このようにして、
極板１２は、電気透析装置中の選択的透過性膜２５（２
５’）の支承体として働く。
格納した垂直キャビティを画成する。この電極は穿孔さ
れた垂直金属板１２を含んでなり、この金属板１２はパ
ネル８およびその外周リム９と共にチャンバ２１を画成
するようにこのパネル８に対向しかつ離間して配置され
ている。極板１２は、有利には、フレーム９の自由面２
０と同一面に在るように配置される。このようにして、
極板１２は、電気透析装置中の選択的透過性膜２５（２
５’）の支承体として働く。
【００３０】極板１２はその面をパネル８に対向させ
て、その幅全体に均一に分布された垂直金属部材１３を
支承する。これらの区域１３は、それぞれ溝の形状を有
するようにＵ形に折り畳まれた垂直ストリップから成
る。これらの部材はＵ形の軸方向中心部分１４にそって
極板１２に溶接され、その側面フランジ２９がパネル８
に当接するので、チャンバ２１は一連の垂直チャンネル
２７および２８に分割されている。極板１２とその部材
１３はケーシング３、（３’）の中に水平ビーム１５に
よって支承され、これらのビーム１５は仕切材２９に溶
接されまたパネル８の対応の凹部の中に嵌合されてい
る。ビーム１５は、パネル８の中に穿孔されたオリフィ
ス１８に挿通された金属バー１７に対して直角に溶接さ
れる。これらの金属バー１７は、電気透析装置を作動さ
せるためにＤＣ電源に接続されるものである。
て、その幅全体に均一に分布された垂直金属部材１３を
支承する。これらの区域１３は、それぞれ溝の形状を有
するようにＵ形に折り畳まれた垂直ストリップから成
る。これらの部材はＵ形の軸方向中心部分１４にそって
極板１２に溶接され、その側面フランジ２９がパネル８
に当接するので、チャンバ２１は一連の垂直チャンネル
２７および２８に分割されている。極板１２とその部材
１３はケーシング３、（３’）の中に水平ビーム１５に
よって支承され、これらのビーム１５は仕切材２９に溶
接されまたパネル８の対応の凹部の中に嵌合されてい
る。ビーム１５は、パネル８の中に穿孔されたオリフィ
ス１８に挿通された金属バー１７に対して直角に溶接さ
れる。これらの金属バー１７は、電気透析装置を作動さ
せるためにＤＣ電源に接続されるものである。
【００３１】部材１３は極板１２の高さの一部のみに延
在するので、チャンバ２１の上方区域３０と下方区域３
１は仕切られていない。
在するので、チャンバ２１の上方区域３０と下方区域３
１は仕切られていない。
【００３２】パネル８の中に穿孔された導溝２２、２３
はそれぞれチャンバ２１の仕切られていない部分３０、
３１とダクト２４、２６を通して連通する。これらの導
溝２２、２３はチャンバ２１の中において電解質の循環
を生じさせるべく意図されたものである。
はそれぞれチャンバ２１の仕切られていない部分３０、
３１とダクト２４、２６を通して連通する。これらの導
溝２２、２３はチャンバ２１の中において電解質の循環
を生じさせるべく意図されたものである。
【００３３】図１と図２について説明した電気透析装置
の動作を塩化ナトリウム水溶液の電気透析に使用する場
合について説明すれば、下記の通りである。この用途に
おいて、膜１は選択的カチオン透過性膜であり、膜１’
は双極膜である。後者の膜１’は、その選択的アニオン
透過性面が選択的カチオン透過性膜１に向けられるよう
に電気透析装置の中に配置されている。極板１２とＵ形
部材１３は、例えばニッケルから成る。
の動作を塩化ナトリウム水溶液の電気透析に使用する場
合について説明すれば、下記の通りである。この用途に
おいて、膜１は選択的カチオン透過性膜であり、膜１’
は双極膜である。後者の膜１’は、その選択的アニオン
透過性面が選択的カチオン透過性膜１に向けられるよう
に電気透析装置の中に配置されている。極板１２とＵ形
部材１３は、例えばニッケルから成る。
【００３４】電気透析装置の動作中に、ケーシング３の
バー１７がＤＣ電源の正端子に接続され、ケーシング
３’のバー１７がＤＣ電源の負端子に接続される。水が
双極膜１’とカチオン膜１との間の区画４の中に導入さ
れ、また塩化ナトリウムの水溶液が双極膜１’とカチオ
ン膜２５’との間の区画４およびカチオン膜１と２５と
の間の区画４の中に導入される。水または塩化ナトリウ
ムの希釈水溶液が端部ケーシング３、３’の電解チャン
バ２１の中に、これらのケーシングの導溝２３およびダ
クト２６を通して導入される。電流の作用で、チャンネ
ル２８の中で水が極板１２上で電解されて、ケーシング
３の中で酸素を形成し、ケーシング３’の中で水素を形
成する。チャンネル２８中の水性エマルジョンの上昇流
およびチャンネル２７中の脱ガスされた電解質の下降流
からなる内部電解質循環が、ケーシング３、３’のチャ
ンバ２１の中に生じる。チャンバ２１の上部の電解質か
ら分離されたガスは、チューブ２４を通して導溝２２か
ら排出される。
バー１７がＤＣ電源の正端子に接続され、ケーシング
３’のバー１７がＤＣ電源の負端子に接続される。水が
双極膜１’とカチオン膜１との間の区画４の中に導入さ
れ、また塩化ナトリウムの水溶液が双極膜１’とカチオ
ン膜２５’との間の区画４およびカチオン膜１と２５と
の間の区画４の中に導入される。水または塩化ナトリウ
ムの希釈水溶液が端部ケーシング３、３’の電解チャン
バ２１の中に、これらのケーシングの導溝２３およびダ
クト２６を通して導入される。電流の作用で、チャンネ
ル２８の中で水が極板１２上で電解されて、ケーシング
３の中で酸素を形成し、ケーシング３’の中で水素を形
成する。チャンネル２８中の水性エマルジョンの上昇流
およびチャンネル２７中の脱ガスされた電解質の下降流
からなる内部電解質循環が、ケーシング３、３’のチャ
ンバ２１の中に生じる。チャンバ２１の上部の電解質か
ら分離されたガスは、チューブ２４を通して導溝２２か
ら排出される。
【図１】本発明による電気透析装置の一実施態様の垂直
長手方向分解断面図。
長手方向分解断面図。
【図２】図１の面ＩＩ−ＩＩにそってとられた断面図。
１、１’ 選択的イオン透過性垂直部材（膜） ２ 垂直セパレータ ３、３’ 端部ケーシング ４ 透析区画 ５、６ 電解質導溝 ８ 垂直パネル ９ 外周リム １０ 電解質供給開口 １２ 極板 １３ 金属部材 １４ 金属部材の中心部分 １５ ビーム １７ 金属バー ２１ チャンバ ２２、２３、２４、２６ 電解質導溝 ２５、２５’ 選択的イオン透過性膜 ２７、２８ 垂直チャンネル ２９ 仕切材（部材１３の側面フランジ） ３０ チャンバ２１の上方区域 ３１ チャンバ２１の下方区域
Claims (9)
- 【請求項１】垂直パネル（８）と垂直フレーム（９）と
を具備し、これらのパネルとフレームがその間にキャビ
ティを画成し、このキャビティが電極を格納しまた電解
質用の導入導溝（２３、２６）および排出導溝（２２、
２４）と連通するように構成された電気透析装置用端部
ケーシングにおいて、電極が多孔垂直金属板（１２）か
ら成り、この金属板（１２）が前記キャビティ中におい
て、パネル（８）と極板（１２）とフレーム（９）との
間にチャンバ（２１）を形成するようにパネル（８）に
対向しかつこのパネル（８）から後退して配置されたも
のであること、前記チャンバ（２１）が垂直仕切材（２
９）によって垂直チャンネル（２７、２８）に分割され
ていること、また前記導溝（２２、２３、２４、２６）
が前記チャンバ（２１）の中に開いていること、を特徴
とする、電気透析装置用端部ケーシング。 - 【請求項２】仕切材（２９）が、金属から成ると共に、
一方において極板（１２）に固着され、他方において、
ケーシングのパネル（８）を貫通する給電導体に固着さ
れていることを特徴とする、請求項１に記載のケーシン
グ。 - 【請求項３】前記仕切材（２９）が、一方において極板
（１２）に固着されると共に、他方において少なくとも
１つの水平ビーム（１５）に固着され、この水平ビーム
（１５）が仕切材（２９）に対して横方向に固着されま
たケーシングパネル（８）中の対応の格納凹部の中に嵌
着されたものであることを特徴とする、請求項１に記載
のケーシング。 - 【請求項４】仕切材（２９）とビーム（１５）が金属か
ら成ること、ビーム（１５）がパネル（８）を貫通し給
電導体として使用される少なくとも１つの金属バー（１
７）に固着されていることを特徴とする、請求項３に記
載のケーシング。 - 【請求項５】前記仕切材（２９）の少なくともいくつか
はＵ形またはＶ形部材（１３）の側面フランジ（２９）
から成り、これらの部材（１３）がその中央部分（１
４）にそって極板（１２）に固着されたものであること
を特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載のケー
シング。 - 【請求項６】交互に配置された選択的イオン透過性垂直
膜（１、１’）と垂直フレーム（２）とを２つの端部ケ
ーシング（３、３’）の間に具備する電気透析装置にお
いて、端部ケーシング（３、３’）が請求項１乃至５の
いずれかに記載のケーシングであることを特徴とする、
電気透析装置。 - 【請求項７】各ケーシング（３、３’）の極板（１２）
上に配置された選択的イオン透過性膜（２５、２５’）
を具備することを特徴とする、請求項６に記載の電気透
析装置。 - 【請求項８】各ケーシング（３、３’）の極板（１２）
上に配置された選択的イオン透過性膜（２５、２５’）
が選択的カチオン透過性膜であることを特徴とする、請
求項７に記載の電気透析装置。 - 【請求項９】塩化ナトリウム水溶液の電気透析のため
の、請求項７乃至９のいずれかに記載の電気透析装置の
利用。
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| ITMI950185A IT1273492B (it) | 1995-02-03 | 1995-02-03 | Cassone d'estremita' di un elettrodializzatore,elettrodializzatore munito di un tale cassone e utilizzazione di detto elettrodializzatore |
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|---|---|
| JPH0919628A true JPH0919628A (ja) | 1997-01-21 |
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| PL (1) | PL181797B1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012125762A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Palo Alto Research Center Inc | 高圧電気透析装置 |
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|---|---|---|---|---|
| AUPP576598A0 (en) * | 1998-09-07 | 1998-10-01 | Life Therapeutics Limited | Cassette for macromolecule purification |
| IT1313862B1 (it) * | 1999-11-11 | 2002-09-24 | Solvay | Cassone di estremita' di un elettrodializzatore, elettrodializzatoreche comprende tale cassone di estremita' e procedimento di |
| DE102004007848A1 (de) * | 2004-02-17 | 2005-09-01 | Bayer Technology Services Gmbh | Vorrichtung und Verfahren für die Membranelektrophorese und Elektrofiltration |
| DE102007027705A1 (de) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Ziemann Ludwigsburg Gmbh | Verfahren zum Behandeln von Flüssigkeiten führenden Anlagen, insbesondere von Brauerei- und Getränkeanlagen, und deren Teile, und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
| US8671985B2 (en) | 2011-10-27 | 2014-03-18 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| US9695070B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-07-04 | Pentair Residential Filtration, Llc | Regeneration of a capacitive deionization system |
| US8961770B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-02-24 | Pentair Residential Filtration, Llc | Controller and method of operation of a capacitive deionization system |
| US9637397B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-05-02 | Pentair Residential Filtration, Llc | Ion removal using a capacitive deionization system |
| US9010361B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-04-21 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| EP2938879B1 (en) | 2012-08-21 | 2019-10-23 | Aktiebolaget SKF | Wind turbine rotor shaft arrangement |
| CN114163062B (zh) * | 2021-07-07 | 2023-07-18 | 恩宜瑞(江苏)环境发展有限公司 | 一种反渗透浓水避免COD、Si、CaF2累积的方法及其应用 |
| US11885250B1 (en) | 2023-05-10 | 2024-01-30 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle systems and methods for aftertreatment preheating |
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|---|---|---|---|---|
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| DE827350C (de) * | 1949-11-03 | 1952-01-10 | Dr Ludwig Kilchling | Geraet zur elektrodialytischen Reinigung von Fluessigkeiten |
| FR1382379A (fr) * | 1962-11-22 | 1964-12-18 | Asahi Chemical Ind | Appareil perfectionné pour l'électrodialyse |
| NL129280C (ja) * | 1962-11-22 | |||
| IT1118243B (it) * | 1978-07-27 | 1986-02-24 | Elche Ltd | Cella di elettrolisi monopolare |
| US4233146A (en) | 1979-03-09 | 1980-11-11 | Allied Chemical Corporation | Cell flow distributors |
| IT1163737B (it) * | 1979-11-29 | 1987-04-08 | Oronzio De Nora Impianti | Elettrolizzatore bipolare comprendente mezzi per generare la ricircolazione interna dell'elettrolita e procedimento di elettrolisi |
| US4391680A (en) | 1981-12-03 | 1983-07-05 | Allied Corporation | Preparing alkali metal hydroxide by water splitting and hydrolysis |
| US4561959A (en) * | 1983-12-09 | 1985-12-31 | The Dow Chemical Company | Flat-plate electrolytic cell |
| US4643818A (en) * | 1984-08-07 | 1987-02-17 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-cell electrolyzer |
| IT1200403B (it) * | 1985-03-07 | 1989-01-18 | Oronzio De Nora Impianti | Celle elettrolitiche mono e bipolari e relative strutture elettrodiche |
| DE3536778A1 (de) | 1985-10-16 | 1987-05-14 | Stantech Gmbh | Elektrodialyse-membranstapeleinheit fuer mehrkammerprozesse |
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| BE1004364A3 (fr) * | 1989-08-11 | 1992-11-10 | Solvay | Chassis pour electrolyseur du type filtre-presse et electrolyseur monopolaire du type filtre-presse. |
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-
1995
- 1995-02-03 IT ITMI950185A patent/IT1273492B/it active IP Right Grant
-
1996
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