JPS5831393B2 - エンカアルカリヨウエキノ デンカイホウホウ - Google Patents

エンカアルカリヨウエキノ デンカイホウホウ

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JPS5831393B2
JPS5831393B2 JP50151856A JP15185675A JPS5831393B2 JP S5831393 B2 JPS5831393 B2 JP S5831393B2 JP 50151856 A JP50151856 A JP 50151856A JP 15185675 A JP15185675 A JP 15185675A JP S5831393 B2 JPS5831393 B2 JP S5831393B2
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JP
Japan
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chloride solution
alkali
anode chamber
undecomposed
anode
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JP50151856A
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JPS5275696A (en
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亨 森脇
直 塘口
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/46Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化アルカリ溶液の電解方法に関する。
詳しくは透水性隔膜を用いる塩化アルカリ溶液の電解所
謂隔膜電解方法に於いて、未分解塩化アルカリ溶液を陽
極室から電解槽の系外へ取出し、該未分解塩化アルカリ
溶液の1部又は全部を不溶性固体状還元性試剤(以下単
に還元性試剤と称す。
)接触させた後陽極室へ循環することにより陰極室で得
られる苛性アルカリ溶液中の塩素酸イオンを減少させる
方法に関する。
塩化アリカリ溶液の電解方法は透水性隔膜例えばアスベ
スト隔膜を用いる隔膜法電解、水銀を用いる水銀法電解
及びイオン交換膜を用いるイオン交換脱法電解が知られ
ている。
水銀法電解は優れたプロセスであるが水銀公害の面で採
用性が乏しく、イオン交換脱法電解はまだ完成された技
術に至らず工業的に採用されるに至っていない。
透水性隔膜を用いる電解はある1面では完成された技術
と云えるが陰極室で得られる苛性アルカリ溶液中に未分
解塩化アルカリが含有されるので該塩化アルカリを分離
する必要があるだけでなく副生ずる塩素酸イオンが製品
苛性アルカリ中に分離出来ず混入されるため苛性アルカ
リの品質面で多少力る結果となる。
従って特に製品苛性アルカリ溶液に含有される塩素酸イ
オンを極力減少させることは大きな課題となっている。
そのために製品苛性アルカリを鉄塩と接触させて分解す
る方法(特開昭48−398号)、アンモニアを添加し
加熱する方法(特開昭48−81796号)、アルカリ
金属シアン化物を添加して処理する方法(特公昭47−
8445号)等が提案されているが工業的に採用するこ
とを前提とした場合、その効果が十分でなかったり、複
雑な操作を実施する必要があったり、後処理を行う必要
がある等尚十分な技術とは云い難い。
本発明者等は製品苛性アルカリ溶液中の塩素酸イオンを
極力減少させる技術の開発にたずされって来たが透水性
隔膜法電解で得られる製品苛性アルカリを処理するので
はなく陽極室に供給した塩化アルカリ溶液の未分解溶液
を取出し、該未分解溶液を還元性試剤と接触させて後再
度陽極室に循環する方式を採用することにより陰極室で
得られる苛性アルカリ溶液中の塩素酸イオンを極度に減
少させうろことを見出し本発明を完成させるに至った。
本発明は陰・陽極間に透水性隔膜を設は陽極室及び陰極
室に区分し、陽極室に塩化アルカリ溶液を供給すると共
に極間に電流を通じ、陰極室で水素ガス及び苛性アルカ
リを、陽極室で塩素ガスを得る塩化アルカリ溶液の電解
方法に於いて、陽極室から未分解塩化アルカリ溶液を電
解槽の系外へ取出し、該未分解塩化アルカリ溶液の1部
又は全部を還元性試剤と接触させた後、該塩化アルカリ
溶液は陽極室へ循環する塩化アルカリ溶液の電解方法で
ある。
陰・陽極間に透水性隔膜を設け、陽極室及び陰極室に区
分し、陽極室に塩化アルカリ溶液を供給すると共に極間
に電流を通じ該塩化アルカリ溶液を電解することは工業
的に実施されている。
この際陰極室で得られる水素ガス及び陽極室で得られる
塩素ガスはそのま5又は乾燥、精製後製品として供され
る。
また陰極室で得られる苛性アルカリは未分解の塩化アル
カリを多量に含むので苛性アルカリの濃縮と共に晶出除
去される方法が一般に採用される。
しかしながら副生ずる塩素酸は苛性アルカリ中で安定に
存在し実質的に除去する方法は講じられていないのが普
通である。
勿論前記した如く該塩素酸を除去するいくつかの方法は
提案されているが工業的に利用された例は少ない。
本発咀にあたっては前記苛性アルカリ中の塩素酸の含有
量を極力減少させる手段として苛性アルカリを処理する
方法ではなく、陽極室に供給した塩化アルカリ溶液の未
分解溶液を電槽外に取出し、該取出した未分解塩化アル
カリの1部又は全部を還元性試剤と接触させ陽極室に循
環することにより製品苛性アルカリ中の塩素酸濃度を低
減させるものである。
一般に透水性隔膜法アルカリ塩電解に於ける供給原料即
ち塩化アルカリ溶液は陽極室に供給さ札未分解塩化アル
カリ溶液は陰極室で得られる苛性アルカリと共に電槽外
へ取出されて分離されるのが普通である。
即ち陽極室へ供給した未分解塩化アルカリ溶液を陽極室
から取出すことは特別の目的を達成する時以外実施され
ない。
本発明にあっては陽極室へ供給した塩化アルカリ溶液の
うち未分解アルカリの1部は陰極室から苛性アルカリと
共に取出されるが、陽極室に於いてもその1部を取出す
ことが必須である。
該陽極室から取出された未分解塩化アルカリ溶液はその
1部又は全部を還元性試剤と接触させ含有塩素酸を分解
した後再度陽極室へ循環使用する。
該陽極室から取出す未分解塩化アルカリ溶液は苛性アル
カリ中の塩素酸濃度を減少させるためには出来るだけ多
量が好ましい。
一般に工業的には陽極室へ供給する全塩化アルカリ溶液
の15〜85%程度が操作上且つ経済的に好適である。
陽極室から取出される未分解塩化アルカリ溶液はその1
部又は全部を還元性試剤と接触させることが必須である
が苛性アルカリ中の含有塩素酸を出来るだけ減少させる
意味から出来るだけ陽極室から取出した未分解塩化アル
カリ溶液の全量を接触処理するのが好ましい。
また該陽極室から取出される未分解塩化アルカリ溶液は
還元性試剤と接触させる前又は後で或いは同時に塩化ア
ルカリを溶解し高濃度の塩化アルカリ溶液として陽極室
へ循環することも必要に応じて応用出来る。
本発明で使用する還元性試剤は塩素酸の分解能を有する
ことが公知な試剤で且つ、塩化アルカリ溶液に不溶性の
ものが特に限定されず使用出来る。
例えば活性炭、黒鉛、無定形炭素等の無機還元剤で特に
接触手段の容易さから粒状物が好適である。
固体状の還元剤であっても酸化第1鉄のように塩化アル
カリ溶液と接触することによりゲル状になったり、浮遊
沈澱物となるなど固体状を保持出来ないものは、塩化ア
ルカリ溶液に含まれて循環されるため汚染物となったり
、隔膜の目詰りの原因となる。
またチオ硫酸ソーダ、ヒドラジンなどの溶液或いは可溶
性化合物の場合は塩素酸又は次亜塩素酸塩と反応し、そ
の反応生成物が製品を汚染したり隔膜の目詰りの原因と
なる場合があるので、後処理によりこれらの汚染物、目
詰りの原因物を除くことを必要とし好ましくない。
本発明に於ける陽極室から取出した未分解塩化アルカリ
溶液と還元性試剤との接触方法は公知の方法を採用しう
るが工業的には固体状還元性試剤を充填した充填塔内に
該未分解塩化アルカリ溶液を流通する方法が最も好適で
ある。
該未反応塩化アルカリ溶液を陽極室内で還元性試剤と接
触させることも考えられるが本発明にあたっては陽極で
発生する塩素と還元性試剤との反応による塩素の損失並
びに還元性試剤の使用量の増大、還元性試剤が反応して
ガスを発生する場合は塩素ガスの汚染問題、固捧状還元
剤を用いる場合は細分化された還元剤による隔膜が閉塞
される問題等のため好ましくない。
従って本発明に於いては還元性試剤と未分解アルカリ塩
溶液との接触は陽極室系外で行うことが必須である。
また該接触時に於ける種種の条件は還元性試剤の種類、
接触方式等によって異なり一概に限定出来ないが一般に
は常温〜100℃程度の温度下に未分解塩化アルカリ溶
液に含まれる塩素酸が分解するに十分な時間接触させれ
ばよい。
本発明で使用しつる透水性隔膜は公知のアスベストを主
成分とする隔膜が最も好適に使用しうる。
一般に工業的に好適に使用される隔膜を例示すればアス
ベスト自身、アスベスト又は無機質素材に弗素系樹脂を
含浸処理した隔膜例えば特公昭4832515号、米国
特許第3,853,721号、特開昭50−36377
号等に開示された隔膜等が好適に使用される。
また該隔膜の態様も特に限定的ではなく公知のものが使
用出来る。
一般にはデポジツテツド隔膜、ペーパー状隔膜等が好適
に採用される。
また本発明で用いる陰極板、陽極板或いは電解槽も特に
限定的ではなくいかなるものを採用してもよい。
更に塩化アルカリ溶液は一般に塩化ナトリウム、塩化カ
リウムが工業的には最も利用さるるもので、その使用態
様も飽和溶液乃至低源濃度溶液まで必要に応じて採用す
ることが出来る。
添付図面は本発明の代表的な1実施態様を示す工程図で
ある。
多孔陰極板1と多孔陽極板2間に透水性隔膜3をセット
し、電解槽4は陽極室5と陰極室6に区分される。
陽極室5には塩化アルカリ例えば塩化ナトリウム溶液を
供給し陰・陽極間に電流を流すことによって該塩化アル
カリは電気分解され、陽極室から塩素ガスが陰極室から
は水素ガスと苛性アルカリ溶液及び未分解塩化アルカリ
溶液の混合溶液が生成する。
該混合溶液は陰極液取出ロアから取出され濃縮器8に於
いて未分解塩化アルカリを分離し苛性アルカリはそのま
5又は種種の処理を経て製品となる。
本発明に於いては陽極室5から未分解塩化アルカリ溶液
を取出パイプ9を経て取出し、その1部又は全部を還元
性試剤例えば活性炭を充填した充填塔10を通すことに
より未分解塩化アルカリ溶液中に含まれる塩素酸を還元
する。
該還元性試剤と接触した未分解塩化アルカリ溶液はその
まへ又は添付図面に示す如く例えば濃縮器8で分離した
塩化アルカリを溶解槽11で溶解した後陽極室5へ循環
使用する。
本発明は以上の説明から明らかな如く製品苛性アルカリ
中に含有される塩素酸の濃度を工業的に最も簡単な原料
塩化アルカリ溶液の処理で低減させうる。
また苛性アルカリ以外の製品即ち塩素ガス、水素ガスも
伺んら汚染されることなく、しかも本発明の処理によっ
て隔膜その他のものに伺んら有害となることはない。
従って工業的にみた場合、本発明の完成した価値は計り
知れないものがある。
本発明を更に具体的に説明するため以下実施例を挙げて
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 1 第1図に示したフローシートに従って飽和塩化ナトリウ
ム溶液の電解を行った。
通電中の電解槽陽極室より、未分解塩化ナトリウム溶液
(陽極室へ供給した全塩化ナトリウム溶液の約1/2)
を抜出し、還元性試剤として粒状活性炭を充填した塔を
通過せしめ、塩化すl−IJウム中に含まれる次亜塩素
酸および塩素酸を分解させた。
それらを分解させた後の未分解塩化ナトリウム溶液は別
に設けた飽和槽へ導き、再飽和を行った後陽極室へ循環
・供給した。
その結果、充填塔入口、出口およびセルリカー中の次亜
塩素酸および塩素酸濃度は第1表の如くなった。
比較例 1 実施例1に於いて、陽極室から未分解塩化ナトリウムを
取出さず従って陽極室の循環を行わない通常の電解方法
で行った場合陽極液中およびセルリカー中の次亜塩素酸
、塩素酸濃度は第2表の如くであった。
*実施例 2 実施例1に於いて還元剤の種類を第3表に示す如く変え
た以外は実施例1と同様に実1験した。
尚第3表層3は比較のため併記したが、塩化ナトIJウ
ム溶液でゲル化して形状がくずれ、浮遊性のゲル状物が
電解槽の陽極室へ同伴されるため隔膜の目詰りを起し、
安定な長期運転は出来なかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の代表的な実施態様を示す70シニトで
ある。 1・・・・・・陰極板、2・・・・・・陽極板、3・・
・・・・透水性隔膜、4・・・・・・電解槽、5・・・
・・・陽極室、6・・・・・・陰極室、7・・・・・・
陰極液取出口、8・・・・・・濃縮器、9・・・・・・
取出パイプ、10・・・・・・充填塔、11・・・・・
・飽和槽。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 陰・陽極間に透水性隔膜を設は陽極室及び陰極室に
    区分し陽極室に塩化アルカリ溶液を供給すると共に極間
    に電流を通じ、陰極室で水素ガス及び苛性アルカリを、
    陽極室で塩素ガスを得る塩化アルカリ溶液の電解方法に
    於いて、陽極室から未分解塩化アルカリ溶液を電解槽の
    系外へ外り出し、該未分解塩化アルカリ溶液の1部又は
    全部を不溶性固体状還元性試剤と接触させた後該塩化ア
    ルカリ溶液は陽極室へ循環することを特徴とする塩化ア
    ルカリ溶液の電解方法。
JP50151856A 1975-12-22 1975-12-22 エンカアルカリヨウエキノ デンカイホウホウ Expired JPS5831393B2 (ja)

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JPS5275696A JPS5275696A (en) 1977-06-24
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