JPS5967379A - 塩化カリウム水溶液の電解方法 - Google Patents

塩化カリウム水溶液の電解方法

Info

Publication number
JPS5967379A
JPS5967379A JP17680582A JP17680582A JPS5967379A JP S5967379 A JPS5967379 A JP S5967379A JP 17680582 A JP17680582 A JP 17680582A JP 17680582 A JP17680582 A JP 17680582A JP S5967379 A JPS5967379 A JP S5967379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potassium chloride
membrane
anode chamber
cathode chamber
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP17680582A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sato
寛 佐藤
Shigeru Imai
茂 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Soda Co Ltd
Original Assignee
Nippon Soda Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soda Co Ltd filed Critical Nippon Soda Co Ltd
Priority to JP17680582A priority Critical patent/JPS5967379A/ja
Publication of JPS5967379A publication Critical patent/JPS5967379A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

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

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化カリウム水溶液の電解方法、持方法に関す
る。
塩化−rルカリ水溶液の電解方法は、水銀による隔膜法
では低濃度で、かつ、高塩分濃度の水酸化アルカリしか
得られないため一旦隔膜法を採用した工場においてもイ
オン交換膜法への再転換を行う頌回にある。イオン交換
脱法は電流効率が高く、かつ高純度で高a度の水酸化ア
ルカリが得られる方法であり、主に塩化す) IJウム
水溶液の電解方法として開発が進められ数多くの提案が
なされている。塩化アルカリ水溶液のイオン交換膜法に
用いる陽イオン交換膜としてノや一70ロカーボンスル
ホニルフルオライドとテトラフロロエチレンとの共重合
体の膜状物を加水分解したスルホン酸基を有する、いわ
ゆるパーフロロスルホン酸膜および該パーフロロスルホ
/酸膜をテトラフロロエチレンの重合体で作成した布を
重ね合せて圧縮成形し補強した陽イオン交換膜が塩化す
) IJウム水溶液電解用に提案さハ、たが、1;亥j
i1Δは優れた耐塩素性、耐アルカリ性を有するにもか
かわらず、′電流効率が低いため、そのままでは実用化
に至らず、電流効率を向−ヒさせるべく神々の改良が提
案されている。/ことえば、・や−フロロスルホン酸膜
全ペースとする)痺ではイオン交換容量の異る2種類の
・や−70ロスルホノ酸膜をラミネートした膜1・9−
フo o スルホ7 N’Z 膜の片側表面をエチレン
ノアミン処理した膜、パーフロロスルホン酸膜トパーフ
ロロ力/I/ s?ン酸IIすとをラミネート1.IJ
Lパーノロロスルホン酸膜の片側表面を化学処理してカ
ルボン酸基を有する薄層を形成したIju 晋を挙げる
ことができる。寸だイオン交換基をスルホン酸基からカ
ルホン酸M K 変、t iζいわゆるパーフロロカル
ビン酸膜、イオン交換容量の異る2種類の・(−フロo
 カルM ン酸膜ヲラミネートシた膜、・!−フロロカ
ルホ/酸)漠の片側表面を処理してイオン交49j、 
’IJ量を変えた膜、片側表面にスルホ/酸基を有する
薄層を形成させたパーフロロカルボン酸膜等が提案され
ており、ツヤ−70ロカルボン酸膜は陰極室から陽極室
への水酸イオンの移動を阻止し高い電流効率で高濃度の
水酸化すトリウム水溶液を製造することを可能Vこした
しかしながら、塩化ナトリウム水溶液の電気分解に適し
ているといわれる陽イオン交換膜、特に膜が単一組成よ
りなる膜ではなくラミネート膜、片側表面処理膜の叩く
2種の組成より成る膜を用いて塩化カリウム水溶液の電
気分解を行うと、塩化す) IJウム水溶液の場合と同
様に陽極室に供給する塩水を精製すなはち、原塩水に水
酸化カリウム、炭酸カリウムを添加して水r竣化マグネ
シウム、炭1疲カルシウムおよび水酸化鉄等の金属水酸
化物の沈澱を生成させ濾過除去した後、更にイオン交換
樹脂、キレート樹脂等を用いて2次梢製を行いアルカリ
土類金属等を充分に除去したものを用いても、長時間運
転していると電解電圧の上昇、電流効率の低下、或いは
水酸化カリウム中の塩分の増加等の現象を呈し工業化へ
の適用は困難であった。特に2種組成からなる膜を用い
た場合膜中の激しい物質移動のため異なる組成を持つ2
層間で剥離さぜようとする力が発生し、電解条件を適9
ノに、かつ、厳しく制御しなければ2層間が剥離して水
l包を生じ甚しい場合には水酸イメーンの逆イテを阻止
する目的で形成した表面層を破壊しその阻止能力を喪失
することがある。このため2種組成よ↓ は、その理由は明らかでないが塩化ナトリヴム水溶液電
解よりも塩化カリウム水溶液電解において特に顕著でめ
り、塩化ナトリウム水溶液電解用に開発された膜をその
まま塩化カリウム水浴液准解に適用できない大きな原因
となっている。
本発明は、長期間に渉り安置(7た電解成績の得られる
イオン交換膜法による塩化カリウム水溶液のvi i實
方法を提9(することをその脅州十目的とする。
本発明者等は前記理由から単一組成膜を用いる塩化カリ
ウム水溶液の電解方法を鋭意研究した結→、 果、電解成蜘が膜の種類およびそのイオン交換容量、陰
極2ftの水酸化カリウム濃度、ならびに陽極室に供給
する塩化カリウム水溶液中のアルカリ土類金属濃度に大
きく影響することを見出し本発明を光成した。。
本発明id陽イオン交換膜で陽極室と陰極室とに区分さ
れた′電解槽を用い、陽極室に塩化カリウム水溶液、陰
極室に純水を供給して′電気分解を行う、水酸化カリウ
ム水溶液の製造方法において、陽イオン交換膜として0
.80〜0.95 meq/9(乾燥樹脂)のイオン交
換容量を有[7、膜の厚みが0.1〜0.2 mtnで
あり、テトラフロロエチレンの重合体で作成した布を重
ね合せて圧縮成形して補強したパー70ロスルホン酸膜
を使用し、陽極室にカルシウムおよびマグネシウムの含
有Mが0.1η/を以下の塩化カリウム水溶液を供給し
、かつ、陰極室の水酸化カリウ11濃度を20〜401
17 jj41 %の範囲に保持することを特徴とする
塩化カリウム水溶液の電解方法である。。
本発明において陽イオン交換膜として0.80〜0.9
5 meq / y (乾燥樹脂)のイオン交換容量を
有し、膜の厚みが0.1〜0.2+nmでありテトラフ
ロロエチレンの重合体で作成した布を東ね合せてE、E
綿成形(7て補強し/こ・e−)l:I j+スルホン
11夕膜を使用する。
一般に耐イオン父向It@とじてパーフロロスルホン酸
膜を用いて塩化ナトリウム水溶?fkの’flQ気分J
(作を行うとFAT、 lv/I′lJ、圧は低いが、
?lf、 i>!j効率r:J−70〜80%と極端に
7.lJ、、い。一方該膜を塩化カリウム水浴液のII
)。
気分解に用いると90〜95係と商い電流効率がイ4す
られる反面’+i7 IQ・C電圧が商く、かつ、水酸
化アルカリ水ffJ液中の塩分が多い。本発明において
パーフロロスルポン1彼腔のイオン父換谷[辻を0.8
0−0.95meq/ii’(乾My 3i 11’+
+ )、好ましくは0.90〜0.95 meQ、/!
i′(乾燥(i1脂)に限定することにより市、解1に
土を一定の水準に抑え、高い電流効率が得られる。イオ
ン父換’II 袖が0.80 meq/7乾燥樹脂より
小さい場合は電気伝導度が減少するので、膜による電圧
損失が増大するし、まだ陰極室の水酸化カリウム濃度を
上げることができない。したがってイオン交換桿ト改は
出来る限り大きいことが好まl〜いが、1、、Omec
l/f 乾燥樹脂以上になると、膜のポリマーの結晶化
度が減少し水溶性になるので実用化は困難である。
本発明において使用するパーフロロスルホン酸+1fi
は水酸化カリウムの濃度が上昇するに伴って収縮する1
頃向を示す。そのだめに′屯)5イ′屯圧が上昇[7、
水酸化カリウム中の塩分濃度が低下する。逆に水酸化カ
リウム一度が低下すると膜は膨潤し′亀解電用がT−降
し水酸化カリウム水浴液中の塩分が増加する。したがっ
て本発明においては1¥極室の水酸化カワウly d(
□%度を20〜40 Jji 1改係好ましくはδ〜3
5慄市1・i、の範囲に保持する1、陰極室の水酸化カ
リウム濃度を前記+l1tL囲とすることにより亀)l
仔ル圧は低く保たれ、1〕0係以」二〇′亀流効率が得
られ、また、塩分の少ない水酸化カリウム水浴液が効率
良く得られる。一方、前記範囲外においては電解′電圧
の上列、水M化カリウム水溶液中の塩分濃度の上昇があ
るばかりでなく電流効率の急激な低下が認められるので
好ましくない、。
本発明において、さらに陽極室に供給する塩化アルカリ
水溶液中のカルシウムおよびマグネシラノ・の〃1;1
度を(1,177g/ l以下に規定する。陽極室に供
給する塩化アルカリ水溶液中のカルシウム、マグネシウ
ム充の金1・!L塩不純物は、電気分1’l’γ中にイ
オン交換膜内に侵入し、蓄積する。特に異なる組成をイ
1する2層よすv’2る膜においてこの傾向が著しく2
J響1川に不純物が蓄積し、析出してjj9組成が破壊
さオL水泡の元止や膜の破裂を生じ電解I(L圧が上昇
するとj(ミにr[を流動率が低−トする。
本%明(でおいて使用する・e−フロロスルホン酸膜に
おいては、不純物の影響Vま2層膜に比較し極めて小さ
いが供給塩水中の不純物濃度が[蝿いと長門的に該不純
物が膜内に蓄積(7′亀醒成績を低下させる原因になる
。陽極室へ供給する塩化カリウム水fd液中のカルシウ
ムおよびマグネシウムのd、1度の影響は、陰極室内の
水酸化カリウム濃度によって異り、水酸化カリウム濃度
が加重量係以下の場合には、塩化カリウム水溶液中のカ
ルシウムおよびマグネシウム濃度が0.1〜/を以上で
あっても数ケ月は比較的に安定した電解成績を示すがそ
の後は急激に亀1す’41′Ii圧が上昇17、かつ電
流効率が低下する。さらに陰極室内の水酸化カリウム濃
度が:30重喰係以上になると、該不純物の一度が0.
1〜/l□、え、塩イ、l識水溶液を陽イ、室に供給す
と数週間で電解成績が悪化してしまう。したがって、陽
極室に供給する塩化カリウム水fg Vffl中のカル
シウムおよびマグネシウム濃度は0.1. my/ を
以下、好まl、 <は0.05mf/A以下にすること
が必要である。塩化カリウム水溶液中の該不純物は原塩
を溶解した塩化カリウム水溶液に水酸化カリウムと炭酸
カリウムとを添加して生成する金1fA塩水酸化物の沈
澱を沖過除去した後、キレート樹脂弄のイオン交換樹脂
i[全辿し二次猜製を行うことにより該水溶液中の濃度
がo、i my7 を以下となるまで除去することがで
きる1、 本発明は、前d己した条件すなはち、イオン交換容1が
0.80〜0.95 meq/ ’i’ (乾燥m 脂
)、厚すカ0.1〜0.2鼠であり、テトラフロロエチ
レンの重合体で作成した布を圧縮成形して補強したパー
フロロスルホン酸膜を使用すること、陰極室内の水酸化
カリウム濃度をX)〜40重敏係に保持すること、およ
び陽極液に供給する塩化カリウム水溶液中のカルシウム
およびマグネシウム濃度を0.1η/lJ’)。
下とすることの相乗作用により、1ケ年以上もの1そt
Ilj間に渉りα矩した1戊tri成績を得ること9玉
できる。
本発明の方法で得られる水1・夜化カリウム水溶液のり
、t +iは20〜−10爪歳係と一製品規格である4
8爪)k係に達していないため、通常の方法で濃縮して
製AAと6する。
本発明りよ1す01間に渉り安定した屯JlJ本成績の
得られるイオン聞良)換法による塩化カリウム水rd液
の(((+i峠]jlJi %:提供するものであり、
その並莱的意義は極めて太きい。
以下、実施例および比較例により本発明をさらに詳糺1
に説明する。ただし、本発明の範囲は下記実施例により
限5〆されるものではない。
実JiI!81列 O■ 陽イオン父換1漠としてNafi、gn  417 (
イオン交喚容h!cO,91meq/グ、厚み0.18
mm)を1更用し、陽極には1)SA”’を、陰極には
6失のエクス/やンドメタルを用い、電流密度間A /
 dm、電解温度80℃で塩化カリウム水溶液の電解を
行った。陽極室には、キレート樹脂塔を通してカルシウ
ム、マグネシウムをo、o5my/を以下まで除去した
飽和塩化カリウム水溶液を陽極室内の塩化カリウム濃度
が200グ/lになるように供給し、陰極室には水酸化
カリウムa> =が35重喰係になるように純水を供給
した。その結果、塩分含有域が20 ppmという高純
度の水酸化カリウムを電流効率95裂、電圧40Yで得
ることができた。これらの成績は1ケ年テストを続けた
後も殆んど変化しなかった。
比較171−1 陰極室への純水供給速度を変え、得られる水酸化カリウ
ムの濃度が42チになるようにした他は全〈実施例と同
様にして電解したところ、水酸化カリウム中の塩分はt
o ppmと少し良くなったものの、電流効率は60%
、電圧は5.5vと極端に悪化した1、比較例−2 供給塩化カリウム水溶液中のカルシウム、マグネシウム
濃度を0.1〜0.2rryi/lにし、陰極室の水酸
化カリウム濃度を78係にした以外は実施例と全く同様
に12で電解を行った。電解電圧、電流効率は各々3.
8 V 、 96 %だったが、4ケ月後から徐々に変
化し始め、8ケ月後には各々4.6 V、 90%まで
悪化した3、なお水酸化カリウム中に含まれる塩分は約
40 pproで、変化はなかった。
特許出願人  日 本a達株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、陽イオン交換膜で陽極室と陰極室とに区分された電
    解槽を用い、陽極室に塩化カリウム水溶液を陰極室に純
    水を供給して′電気分解を行う水酸化カリウムの!4!
    遣方法において、陽イオン交換膜として0.80〜0.
    95mθq/S’(乾燥V14脂)のイオン交換芥址を
    有し、膜の厚みが0.1〜(1,2mmでアリ、テトラ
    フロロエチレンの重合体で作成した布を重ね合せて圧縮
    成形して補強した・や−)aロスルホン酸膜を使用し、
    陽極室にカルシウムおよびマグネシウムの含有猷が帆1
     mp’l以下の塩化カリウム水溶液を供給し、かつ、
    陰極室の水酸化カリウム濃度を20〜40重量%の範囲
    に保持することを特徴とする塩化カリウム水溶液の電解
    方法。
JP17680582A 1982-10-07 1982-10-07 塩化カリウム水溶液の電解方法 Pending JPS5967379A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17680582A JPS5967379A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 塩化カリウム水溶液の電解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17680582A JPS5967379A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 塩化カリウム水溶液の電解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5967379A true JPS5967379A (ja) 1984-04-17

Family

ID=16020141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17680582A Pending JPS5967379A (ja) 1982-10-07 1982-10-07 塩化カリウム水溶液の電解方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5967379A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317286A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Asahi Glass Co Ltd 水酸化カリウム水溶液の製造方法
EP1312700A2 (de) * 2001-11-02 2003-05-21 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von Alkalialkoholaten
US7824536B2 (en) 2003-12-11 2010-11-02 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ceramic ion conducting solid membranes
US7918986B2 (en) 2003-12-11 2011-04-05 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ceramic ion conducting solid membranes
US8075758B2 (en) 2003-12-11 2011-12-13 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ion conducting alkali electrolyte/separator

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002317286A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Asahi Glass Co Ltd 水酸化カリウム水溶液の製造方法
JP4517530B2 (ja) * 2001-04-19 2010-08-04 旭硝子株式会社 水酸化カリウム水溶液の製造方法
EP1312700A2 (de) * 2001-11-02 2003-05-21 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von Alkalialkoholaten
EP1312700A3 (de) * 2001-11-02 2003-05-28 Degussa AG Verfahren zur Herstellung von Alkalialkoholaten
US7824536B2 (en) 2003-12-11 2010-11-02 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ceramic ion conducting solid membranes
US7918986B2 (en) 2003-12-11 2011-04-05 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ceramic ion conducting solid membranes
US8075758B2 (en) 2003-12-11 2011-12-13 Ceramatec, Inc. Electrolytic method to make alkali alcoholates using ion conducting alkali electrolyte/separator
US8506790B2 (en) 2003-12-11 2013-08-13 Shekar Balagopal Electrolytic cell for making alkali alcoholates using ceramic ion conducting solid membranes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3793163A (en) Process using electrolyte additives for membrane cell operation
KR20160133860A (ko) 수산화리튬 및 탄산리튬의 제조 방법
SU797594A3 (ru) Способ электролиза водных растворовСОЕдиНЕНий НАТРи , КАли или иХ СМЕСи
US4526904A (en) Method of regenerating cation exchange membrane by treatment with strong acid at above 110° C.
FR2466436A1 (fr) Procede de preparation d'un gel et d'un xerogel de silice et xerogel de silice obtenu
JPS5967379A (ja) 塩化カリウム水溶液の電解方法
US4118308A (en) Method of renewing a porous diaphragm having reduced permeability to alkali metal chloride brines
JPS60501364A (ja) ヨウ化物不純物を含むブラインの改良電解法
US4236980A (en) Process for alkali metal chloride electrolysis
US4465568A (en) Electrochemical production of KNO3 /NaNO3 salt mixture
JPH08100282A (ja) 次亜燐酸ニッケルの製造方法
JPH01102049A (ja) アミノ酸の製造方法
JPH07507598A (ja) ジカルボン酸の電気化学的製法
JPS622036B2 (ja)
JPS602393B2 (ja) アミノ酸の製造法
US1013502A (en) Process for the manufacture of glycolic acid.
JPH0320489A (ja) 水酸化テトラアルキルアンモニウムの製造方法
JP2839155B2 (ja) アルカリ金属重クロム酸塩及びクロム酸の製造法
TW202225102A (zh) 廢水處理系統與方法
JP2001192875A (ja) 過酸化水素の製造方法及び装置
JPS609111B2 (ja) ハロゲン化アルカリ電解用陰極及びその製造方法
JPS6227158B2 (ja)
JPS5948665B2 (ja) 塩化アルカリ電解用陽イオン交換膜の再生方法
JP3226306B2 (ja) 水酸化アルカリの製造方法
JP3108116B2 (ja) 食塩電解方法