JPS60245794A - ボツクス型イオン交換膜電解槽 - Google Patents
ボツクス型イオン交換膜電解槽Info
- Publication number
- JPS60245794A JPS60245794A JP59101825A JP10182584A JPS60245794A JP S60245794 A JPS60245794 A JP S60245794A JP 59101825 A JP59101825 A JP 59101825A JP 10182584 A JP10182584 A JP 10182584A JP S60245794 A JPS60245794 A JP S60245794A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exchange membrane
- electrolytic cell
- ion exchange
- anode
- cathode
- 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
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はボックス型イオン交換膜電解槽に関する０
公害上問題のある水銀快食塩電解に代るものとして、ア
スベスト等からなる多孔質中性隔膜により、陽極室、陰
極室を区画する隔膜法電解及び隔膜として陽イオン交換
膜をもちいた、いわゆるイオン交換膜電解が知られてい
る。しかし隔膜法では高純度の苛性アルカリが得られな
い欠点があり、高純度苛性を得る目的で様々な工夫によ
り、隔膜法電解槽をイオン交換膜電解槽に改造する技術
が開発されており、例えば特開昭５７−２３０８５号公
報や特開昭５７−４１５８６号公報が知られている。こ
れらの隔膜法電解槽を改造したボックス型イオン交換膜
法電解槽は陰極室に対峙する袋状イオン交換膜におおわ
れた陽極室の上部が開放され、全体を電槽カバーでおお
う事によって、各陽極室が上部で連絡され電槽カバー内
が供給塩水の共通ヘッダーとして働く構造になっている
。この方法によれば電解槽中の陽極室の数にかかわらず
供給塩水ノズルは電槽カバーに１ケ所以上あれば良いの
で各陽極室毎に供給ノズルを必要とするフィルタープレ
ス型イオン交換膜電解槽と比して、著しく簡単な構造と
する事が出来る゛。
スベスト等からなる多孔質中性隔膜により、陽極室、陰
極室を区画する隔膜法電解及び隔膜として陽イオン交換
膜をもちいた、いわゆるイオン交換膜電解が知られてい
る。しかし隔膜法では高純度の苛性アルカリが得られな
い欠点があり、高純度苛性を得る目的で様々な工夫によ
り、隔膜法電解槽をイオン交換膜電解槽に改造する技術
が開発されており、例えば特開昭５７−２３０８５号公
報や特開昭５７−４１５８６号公報が知られている。こ
れらの隔膜法電解槽を改造したボックス型イオン交換膜
法電解槽は陰極室に対峙する袋状イオン交換膜におおわ
れた陽極室の上部が開放され、全体を電槽カバーでおお
う事によって、各陽極室が上部で連絡され電槽カバー内
が供給塩水の共通ヘッダーとして働く構造になっている
。この方法によれば電解槽中の陽極室の数にかかわらず
供給塩水ノズルは電槽カバーに１ケ所以上あれば良いの
で各陽極室毎に供給ノズルを必要とするフィルタープレ
ス型イオン交換膜電解槽と比して、著しく簡単な構造と
する事が出来る゛。
しかし、この電解槽にも大きな欠点がある。即ち各陽極
室と陽極室上の共通ヘッダーとの液循環は専ばら電気分
解反応によって発生するハロゲンガスのガス・リフト効
果によりなされている。従って、電気分解反応中につい
ては、イオン交換膜を拡散等により通過し陰極室より陽
極室に混入する苛性アルカリは、液循環により上部共通
ヘッダーをへて、電解槽外へ淡塩水とともに排出する事
が可能で陽極室内に蓄積する事はない。しがしなか、ら
、イオン交換膜は通電を停止している時でも小量のアル
カリ分を通過させるため定期修理等又は何らかの理由で
電気分解反応を停止した場合、陰極室の苛性アルカリが
イオン交換膜を通過し陽極室に混入し、次第に蓄積し＠
極室のｐＨを上昇させる。特に袋状イオン交換膜にビン
・ホール等の物理的な破損があった場合は混入し蓄積す
る苛性７／ｌ／力リ濃度は著しく高い事になる。この状
ｔ１４の電解槽に再び通電電気分解反応を開始すると、
発生するハロゲン・ガスと苛性アルカリが反応し高濃度
の次亜塩素酸アルカリを生じ、これが陽極を劣化させる
事になる。特に陽極としてチタン材に酸化ルテニウム・
コーティングをした金属陽極の場合は、母材及びコーテ
ィングの両方に著しい悪影響を与える。
室と陽極室上の共通ヘッダーとの液循環は専ばら電気分
解反応によって発生するハロゲンガスのガス・リフト効
果によりなされている。従って、電気分解反応中につい
ては、イオン交換膜を拡散等により通過し陰極室より陽
極室に混入する苛性アルカリは、液循環により上部共通
ヘッダーをへて、電解槽外へ淡塩水とともに排出する事
が可能で陽極室内に蓄積する事はない。しがしなか、ら
、イオン交換膜は通電を停止している時でも小量のアル
カリ分を通過させるため定期修理等又は何らかの理由で
電気分解反応を停止した場合、陰極室の苛性アルカリが
イオン交換膜を通過し陽極室に混入し、次第に蓄積し＠
極室のｐＨを上昇させる。特に袋状イオン交換膜にビン
・ホール等の物理的な破損があった場合は混入し蓄積す
る苛性７／ｌ／力リ濃度は著しく高い事になる。この状
ｔ１４の電解槽に再び通電電気分解反応を開始すると、
発生するハロゲン・ガスと苛性アルカリが反応し高濃度
の次亜塩素酸アルカリを生じ、これが陽極を劣化させる
事になる。特に陽極としてチタン材に酸化ルテニウム・
コーティングをした金属陽極の場合は、母材及びコーテ
ィングの両方に著しい悪影響を与える。
本発明者等は、上記の欠点を解決する方法を鋭意検討し
、ボックス型イオン交換膜電解槽の簡単な構造、安価な
製作費の利点は残したまま電解槽の安定操業を確実に行
える様工夫した結果、本発明に到達したものである。即
ち、本発明は一端が開放された袋状イオン交換膜により
陽極又は陰極がおおわれ、分離板により陽極側と陰極側
が仕切られ、上部が共通のヘッダーとなる様電槽カバー
を設け、電槽カバー内に内挿する配管ヘッダーにより各
々の陽極室底部まで細管を設けたボックス型イオン交換
膜電解槽に関する。
、ボックス型イオン交換膜電解槽の簡単な構造、安価な
製作費の利点は残したまま電解槽の安定操業を確実に行
える様工夫した結果、本発明に到達したものである。即
ち、本発明は一端が開放された袋状イオン交換膜により
陽極又は陰極がおおわれ、分離板により陽極側と陰極側
が仕切られ、上部が共通のヘッダーとなる様電槽カバー
を設け、電槽カバー内に内挿する配管ヘッダーにより各
々の陽極室底部まで細管を設けたボックス型イオン交換
膜電解槽に関する。
本発明による効果はボックス型イオン交換膜電解槽の電
気分解反応停止後の再開始において次亜塩素酸アルカリ
の生成がなく電解槽の安定した操業を可能にすることに
ある。
気分解反応停止後の再開始において次亜塩素酸アルカリ
の生成がなく電解槽の安定した操業を可能にすることに
ある。
本発明を実施の一態様である第１図に基づいて更に詳細
に説明する。
に説明する。
電解槽本体の上方に全面にわたって電槽カバー７が覆っ
ており、電解槽本体は袋状イオン交換膜１、ガス抜及び
液循環用穴付のシール用プラグ３、陽極４．陰極５、分
離板６があり、電解槽本体上で電槽カバーにより囲まれ
た部分が陽極室への塩水の共通ヘッダー８を形成してい
る。該電槽カバー内にヘッダーパイプ９が内挿されてお
り、ヘッダーパイプ９から細管１ｏが各々の陽極室底部
まで設けられている。
ており、電解槽本体は袋状イオン交換膜１、ガス抜及び
液循環用穴付のシール用プラグ３、陽極４．陰極５、分
離板６があり、電解槽本体上で電槽カバーにより囲まれ
た部分が陽極室への塩水の共通ヘッダー８を形成してい
る。該電槽カバー内にヘッダーパイプ９が内挿されてお
り、ヘッダーパイプ９から細管１ｏが各々の陽極室底部
まで設けられている。
袋状イオン交換膜の材質は、通常の塩水のイオン交換膜
法に使用されているものすべてが使用出来る。例えば、
米国デュポン社のｍｒ−９０１等が有効である。又、本
発明にががゎるヘッダーパイプ及び細管材料は耐塩素性
及び耐熱性を有するもののなかから選定すればよく、例
えば４フッ化エチレン、フッ化エチレン・プロピレン、
２７フ化エチレン、４フツ化エチレン・エチレン共重合
体等のフッ素樹脂、耐熱性を改善した塩化ビニル樹脂、
ポリプロピレン等が使用出来る。
法に使用されているものすべてが使用出来る。例えば、
米国デュポン社のｍｒ−９０１等が有効である。又、本
発明にががゎるヘッダーパイプ及び細管材料は耐塩素性
及び耐熱性を有するもののなかから選定すればよく、例
えば４フッ化エチレン、フッ化エチレン・プロピレン、
２７フ化エチレン、４フツ化エチレン・エチレン共重合
体等のフッ素樹脂、耐熱性を改善した塩化ビニル樹脂、
ポリプロピレン等が使用出来る。
シール用プラグ、＠極及び陰極１分離板、電槽カバー等
については本発明を利用する事による材質上の制限はな
く、当該材料が接する液又はガスに対して十分な耐食性
があればよい。例えば、塩素ガス又は塩素ガスを含有し
た塩水に接するシール用プラグ、＠極９分離板、電槽カ
バーはチタン材。
については本発明を利用する事による材質上の制限はな
く、当該材料が接する液又はガスに対して十分な耐食性
があればよい。例えば、塩素ガス又は塩素ガスを含有し
た塩水に接するシール用プラグ、＠極９分離板、電槽カ
バーはチタン材。
フッ素樹脂又はフッ素樹脂ライニング材、ポリプロピレ
ン、耐熱性を改善した塩化ビニル樹脂及びゴム・ライニ
ング材のうちから選定すればよく、水素ガス又は苛性ソ
ーダに接する陰極材料については鉄、ステンレス鋼又は
これらにニッケル・メッキを施工した材料が使用出来る
。
ン、耐熱性を改善した塩化ビニル樹脂及びゴム・ライニ
ング材のうちから選定すればよく、水素ガス又は苛性ソ
ーダに接する陰極材料については鉄、ステンレス鋼又は
これらにニッケル・メッキを施工した材料が使用出来る
。
以下の使用例により本発明を更に詳しく説明する。
米国ダイヤモンド・ジャムロック社製ＤＳ〜４５型隔膜
電解槽を基に、米国デュポン社製Ｎｆ−９０１イオン交
換膜で上端が開放された袋状イオン交換膜を作り、ＤＳ
］ｎ陽極をおおい陰極室。
電解槽を基に、米国デュポン社製Ｎｆ−９０１イオン交
換膜で上端が開放された袋状イオン交換膜を作り、ＤＳ
］ｎ陽極をおおい陰極室。
陽極室を区画したボックス型イオン交換膜電解槽を製作
し、一方には本発明にかかわる耐熱塩ビ製ヘッダーパイ
プを電槽カバー内に内挿し、該ヘッダーパイプより４フ
ッ化エチレンチユーブを各陽極室底部まで連絡した。他
方は従来知られている通りの電槽カバー一端に、塩水供
給用ノズルを設けた。これらの電解槽について陰極室苛
性ソーダ濃度３２％、陽極液食塩濃度２００り／ｌ、電
解槽温度８５℃で電気分解反応を行い、電解槽の通電を
停止し３〜１０日間放置した。該電解槽に再び塩水を供
給し、陰極室苛性ソーダ温度が７０°Ｃになるまで加温
した後、通電し電気分解反応を開始させ電解槽より出る
淡塩水についてｐＨ及び有効塩素濃度を測定した。通電
１０分後の電解槽から排出される淡塩水分析値は、本発
明にかかわるヘッダーパイプ内挿の電解槽についてはｐ
Ｈ＝４〜５、有効塩素濃度１〜２９／ｌ、又ヘッダーパ
イプのない従来型電解槽の場合ｐＨ＝１１〜１６、有効
塩素濃度５〜２０９／ｌであり、本発明にかかわる電解
槽では安定した操業が実施された。
し、一方には本発明にかかわる耐熱塩ビ製ヘッダーパイ
プを電槽カバー内に内挿し、該ヘッダーパイプより４フ
ッ化エチレンチユーブを各陽極室底部まで連絡した。他
方は従来知られている通りの電槽カバー一端に、塩水供
給用ノズルを設けた。これらの電解槽について陰極室苛
性ソーダ濃度３２％、陽極液食塩濃度２００り／ｌ、電
解槽温度８５℃で電気分解反応を行い、電解槽の通電を
停止し３〜１０日間放置した。該電解槽に再び塩水を供
給し、陰極室苛性ソーダ温度が７０°Ｃになるまで加温
した後、通電し電気分解反応を開始させ電解槽より出る
淡塩水についてｐＨ及び有効塩素濃度を測定した。通電
１０分後の電解槽から排出される淡塩水分析値は、本発
明にかかわるヘッダーパイプ内挿の電解槽についてはｐ
Ｈ＝４〜５、有効塩素濃度１〜２９／ｌ、又ヘッダーパ
イプのない従来型電解槽の場合ｐＨ＝１１〜１６、有効
塩素濃度５〜２０９／ｌであり、本発明にかかわる電解
槽では安定した操業が実施された。
第１図は食塩電解槽内にヘッダーバイブ及び細管を取り
付けた電解槽を示す図である。 １ 袋状イオン交換膜 ２ 袋状イオン交換膜上端開口部 ３ ガス抜穴等付シール用プラグ ４ ＠極 ５ 陰極 ６ 分離板 ７ 電槽カバー ８ 陽極室上部共通ヘッダ一部 ９ ヘッダーバイブ １０ 細管 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 −一一一−中 −一り 手続補正書 昭和５９年６月７ 日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １事件の表示 ｒ）’−／ｌｐ／祝・２、−昭和５９年
５月２２日付提出の特許願 ２発明の名称 ボックス型イオン交換膜電解槽 ろ補正をする者 事件との関係 特許出願人 （連絡先）〒１０７ 東京都港区赤坂１丁目７番７号（
東曹ビル）東洋曹達工業株式会社特許情報部 電話番号（５８５）３３４１ ４補正命令の日付 自 発 ５補正の対象
付けた電解槽を示す図である。 １ 袋状イオン交換膜 ２ 袋状イオン交換膜上端開口部 ３ ガス抜穴等付シール用プラグ ４ ＠極 ５ 陰極 ６ 分離板 ７ 電槽カバー ８ 陽極室上部共通ヘッダ一部 ９ ヘッダーバイブ １０ 細管 特許出願人 東洋曹達工業株式会社 −一一一−中 −一り 手続補正書 昭和５９年６月７ 日 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿 １事件の表示 ｒ）’−／ｌｐ／祝・２、−昭和５９年
５月２２日付提出の特許願 ２発明の名称 ボックス型イオン交換膜電解槽 ろ補正をする者 事件との関係 特許出願人 （連絡先）〒１０７ 東京都港区赤坂１丁目７番７号（
東曹ビル）東洋曹達工業株式会社特許情報部 電話番号（５８５）３３４１ ４補正命令の日付 自 発 ５補正の対象
Claims (1)
- 一端が開放された袋状イオン交換膜により陽極又は陰極
がおおわれ、分離板により陽極側と陰極側が仕切られ、
上部が共通のヘッダーとなる様電槽カバーを設け、電槽
カバー内に内挿する配管ヘッダーより各々の陽極室底部
まで細管を設けたボックス型イオン交換膜電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59101825A JPS60245794A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボツクス型イオン交換膜電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59101825A JPS60245794A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボツクス型イオン交換膜電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245794A true JPS60245794A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14310883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59101825A Pending JPS60245794A (ja) | 1984-05-22 | 1984-05-22 | ボツクス型イオン交換膜電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245794A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723085A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-06 | Asahi Glass Co Ltd | Fitting method for ion exchange membrane |
| JPS5741386A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-08 | Chlorine Eng Corp Ltd | Electrolytic cell by ion exchange membrane method |
| JPS5917761B2 (ja) * | 1973-08-30 | 1984-04-23 | サント− オイ | 羅針盤 |
-
1984
- 1984-05-22 JP JP59101825A patent/JPS60245794A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5917761B2 (ja) * | 1973-08-30 | 1984-04-23 | サント− オイ | 羅針盤 |
| JPS5723085A (en) * | 1980-07-15 | 1982-02-06 | Asahi Glass Co Ltd | Fitting method for ion exchange membrane |
| JPS5741386A (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-08 | Chlorine Eng Corp Ltd | Electrolytic cell by ion exchange membrane method |
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