JPS6057516B2 - 食塩電解方法 - Google Patents

食塩電解方法

Info

Publication number
JPS6057516B2
JPS6057516B2 JP8820179A JP8820179A JPS6057516B2 JP S6057516 B2 JPS6057516 B2 JP S6057516B2 JP 8820179 A JP8820179 A JP 8820179A JP 8820179 A JP8820179 A JP 8820179A JP S6057516 B2 JPS6057516 B2 JP S6057516B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
naoh
naocl
excess
salt electrolysis
electrolytic cell
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.)
Expired
Application number
JP8820179A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5613488A (en
Inventor
修 黒田
清二 小池
燦吉 高橋
延 森戸
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP8820179A priority Critical patent/JPS6057516B2/ja
Publication of JPS5613488A publication Critical patent/JPS5613488A/ja
Publication of JPS6057516B2 publication Critical patent/JPS6057516B2/ja
Expired 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は食塩電解方法に係り、特に電解槽におけるス
ケール障害を防止した食塩電解方法に関する。
食塩電解における実用上極めて重要な問題として、電
解槽でのスケール析出の問題がある。
スケール析出の主原因は、電解液のpH変動にあり、主
として陰極面およびその近傍に硬度成分である。Ca
CO3、Ca(OH)2、MgCOa、Mg(OH)2
などが析出する。しカルて、これらの硬度成分は、電解
電圧の上昇、電解液の給排水の妨害などの問題を惹き起
し、著るしい場合には運転の継続を不可能にする。 ス
ケール障害を防止する方法として、電解槽に析出したス
ケールを、重大な障害に至る前にHCl、Hβ00など
の酸で溶解除去する酸洗法があるが、この方法は、上記
鉱酸を消費すること、鉱酸の貯蔵装置及び供給装置を必
要とすること、酸洗中は電解槽を停止しなければならな
いこと、廃酸の処理を必要とすることなどの欠点がある
スケール障害を防止する他の方法として、電解槽に供
給する前の原料水にNa、Co、、NaOHなどのアル
カリを別途添加し、硬度成分を低溶解度の炭酸塩(例え
ばCaC0。)や水酸化物(例えばCa(OH)2)と
して沈澱除去する方法があるが、この方法もN〜CO、
、NaOHなどの薬剤が必要である・こと、アルカリ薬
剤の貯蔵装置及び供給装置が必要であることなどの欠点
を有する。 このようなことから、電解槽のスケール障
害を簡易且つ効率的に防止する方法の開発が望まれてい
た。
又、近年、上下水道の殺菌は、塩素を注入する方式から
現場で食塩電解とNaOCl製造とを行ない、得られた
NaOClも殺菌に使用するという方式に転換されつつ
ある。
ところで食塩電解により生成したNaOH.!:.CI
2との反応によるNaOClの生成は、下記反応式によ
り進行し、理論的にはNaOH2モルがCl2lモルと
反応して1モルのNaOClを与えるが、NaOH/C
l2のモル比が2又はそれ以下である場合には反応液P
Hが低下し、NaOClの分解が進行するので、NaO
H過剰下(NaOH/Cl.モル比〉2)にNaOCl
製造反応を行なう必要がある。
このため、NaOCl製造プロセスを食塩電解プロセス
に連結した場合に両プロセスをバランス良く実施できる
方法の開発が望まれていた。本発明の目的は、上記した
従来技術の欠点を改良し、鉱酸やアルカリを別途使用す
ることなく、簡易且つ効率的に電解槽のスケール障害を
防止できる食塩電解方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、NaOCl製造プロセスに連結す
るに好適な食電解方法を提供することにある。
本発明のこの目的の達成のため、本発明者らは種々の検
討を重ねた結果、食塩を通常の運転条件すなわち電流密
度40A/Dd以下、電解温度5〜100℃で電解した
時にNaOHがCl2よりも当量比で1〜20%過剰に
生じることを確認し、この知見に−基づきNaOHの過
剰分を陰極室供給水に供給することにより、陰極室供給
水中のNa2+,Mff+などのスケール成分をCa(
0H)2,Mg(0H)2などとして析出除去すること
ができること及び食塩電解槽にNaOCl製造装置を連
結した場合には上記.NaOHの過剰分の一部をNaO
Cl製造装置に回すことによりNaOH過剰下(NaO
H/Cl2モル比〉2)にNaOCl製造反応を実施す
ることができることを見い出し本発明を完成するに至つ
た。
すなわち、本発明の要旨は、食塩電解において−Cl2
よりも過剰に生成するNaOHの過剰分を電解槽外で陰
極室供給水に添加し、硬度成分を固形物として析出せし
め、硬度成分濃度の低下した水を陰極室に供給すること
を特徴とする食塩電解方法にある。
陰極室でのNaOH生成量が陽極室でのCl2生成量よ
りも多い理由は明らかではないが、陽極室でCl2生成
反応以外の副反応が起り、その結果として、NaOH生
成量がCl2生成量よりも多くなるものと推定される。
本発明の方法は、NaOCl製造プロセスと連結して実
施した時に、電解槽のスケール障害の防止効果以外に次
のような顕著な技術的効果が得られLる。すなわち、N
aOHの過剰分の一部をNaOCl製造装置に回した場
合にc1、NaOH<5C12との反応をNaOH過剰
下(NaOH/Cl2モル比〉2)に実施できるので、
生成ぺAOClの分解を起すことなく、高収率でNaO
Clが得られる。以下、図面に基づき本発明を更に説明
する。
第1図は、イオン交換膜食塩電解槽とNaOCl製造装
置とから成る、本発明の方法を実施するに特に好適な装
置を示すものであるが、NaOClの製造を意図しない
場合には上記イオン交換膜食塩電解槽の”みで本発明の
方法を実施できることはもちろんである(実施例1参照
)。又、イオン交換膜電解槽の代りに通常の隔膜電解槽
を使用することもできる。第1図において、電解槽1は
、陰極11、陽極12、イオン交換膜13および電極1
1,12と膜13との間に形成される陰極室14、陽極
室15より成る。
陽極室15には陽極液槽4よりライン32経由で陽極液
(食塩水)が供給され、陽極室15においてCl2ガス
が生成し、ライン32を経た後分離器6て陽極液から分
離されて、ライン42経由てNaOCl製造装置7に送
られる。一方、陰極室14では陽極室から電気泳動によ
り移動してくるNa+が0H−と反応しNaOHを生成
し、同時に比が陰極で放電してH2を生ずる。この電解
操作において陰極室14のNaOHが高濃度(例えば2
0%以上)となると電流効率が低下するなどの不都合が
あるので、陰極室14に適当量の希釈水を供給してNa
OH濃度を調整することが行なわれており、この陰極室
供給水としては、Ca2+,Mg2+などの硬度成分を
含まないものが好ましい。従来、硬度成分を含まない陰
極室供給水を得るために別途NacO3やNaOHなど
のアルカリを添加していたが、本発明においては、食塩
電解においてNaOHがCl2よりも当量比で過剰に生
成するという知見に基づき、生成したNaOHの過剰分
をライン24経由で前処理槽2に送り、ライン21より
の供給水を処理して、硬度成分を析出させて、硬度成分
を含まない陰極室供給水を得る。本発明者らの検討によ
れば、ライン21よりの供給水にライン24よりのNa
OHを供給し、硬度成分を除去する場合に、PHを13
.1を越える値にすると前処理槽2でスケールが析出し
てしまい、陰極室でのスケールの析出が皆無であること
が確認された。ライン24よりNaOHを供給すること
により生成するCa(0H)2及びMg(0H)2は、
2〜3顛径のフロック状を呈し、液中に懸濁する。
十分な沈降時間がとれない場合にはこのフロックを陰極
室供給水とともに陰極液槽3及び陰極室14に導入して
も何ら不都合を生じない。その理由は、このフロックは
、本発明の方法を適用しない場合に電解槽内で析出する
スケールと生成機構が異なり、容易に電解槽内を通過し
、殆んど蓄積しないことなどの理由による。しかしなが
ら、イオン交換膜を固定するため電極と膜の間にスペー
サーとして網状構造物を挿入した場合などのように電解
槽の構造によつては懸濁物質の電解槽内への侵入が好ま
しくない場合もあり、この場合には第2図におけるよう
にフロック除去器9を設けるのが好ましい。
陰極室14からライン23に排出されたNaOH水溶液
及びH2ガスはH2ガス分離器5に送られ、ここで鴇ガ
スは分離され、ライン43より系外に出る。H2分離器
5を出たNaOH水溶液は、その一部がライン24経由
て前処理槽2に送られ、前処理槽2でのケース析出に供
され、残部がライン41経由でNaOCl製造反応器7
に送られる。
NaOCl製造反応器7に送られるNaOH量は、ライ
ン42経由.でNaOCl製造反応器7に供給されるC
l2量よりも過剰に(NaOH/Cl2モル比〉2)設
定されてあるので、生成NaOClの分解を起すことな
くNaOClを高収率で得ることができる。得られたN
aOClはライン44を経てNaOCl貯槽8に貯蔵さ
れる。以下実施例を挙げて本発明を更に説明する。実施
例1第1図の電解槽1を使用し食塩電解を行ない、電解
槽内のスケール付着状態を観察した。
電解槽1は電極1対、イイン交換膜1枚を有するフィル
ターブレス型であり、陽極12には白金メッキしたチタ
ン板、陰極11にはSUS板、イオン交換膜13にはナ
フイオン324(デュポン社製弗素樹脂系陽イオン交換
膜)を使用した。
電解室は巾60W1!R1長さ20『の切欠部を中央に
有する厚さ4WRのシリコンゴムシート2板の間に上記
イオン交換膜を挾み、その両端に電極を配置し絶縁板を
介して締め付けることにより構成した。以上・のように
構成された電解槽の陽極室15及び陰極室14には、そ
れぞれ下部に給液口を、上部に液及びガスの排出口を設
けた。運転はバッチ方式で行ない、陽極室15には飽和
食塩水1eを3C!n/Secの線速度で、陰極室14
には水1eを3cm/Secの線速度で循環させた。
電解条件は電流密度30A/dイの定電流とし、温度は
特に調節しなかつたが、結果的に80℃を越えることは
なかつた。最初の運転では陰極液として蒸留水を使用し
たが、この場合に10紛間の通電で濃度12.4Wt%
のNaOH水溶液1.4eが得られた。
このNaOH水溶液0.2′を、前処理槽2に満たした
0.8eの水道水(Ca2+濃度27m9/1..Mg
2+濃度97y!9/f)に添加したところ速やかに白
濁し、Ca(0H)2及びMg(0H)2を主成分とす
るフロックが生成した。続いてこの液を陰極液とし、新
たな飽和食塩水1′を陽極液として上記と同一の条件下
で食塩電解を行ない、10紛間の通電で濃度14.5計
%のNaOH水溶液1.4eを得た。以後同様の条件で
バッチ運転を繰り返したが、電解槽内でのスケールの析
出による液流通障害、電解電圧の上昇などのトラブルは
全く認められなかつた。
バッチ運転を5圓行なつたところで電解槽を解体し、内
部を観察したが、陰極表面及び陰極室内にスケールの付
着が認められなかつた。以上本発明の方法によれば、N
aOH,Na2CO3などのアルカリを別途使用するこ
となく、食塩電解においてCl2よりも過剰に生成する
NaOHの過剰分を循環使用することにより簡易且つ効
率的に電解槽のスケール障害を防止することができる食
塩電解方法が提供され、本発明のこの食塩電解方法は、
NaOCl製造工程と連結して実施した時に特に優れた
技術的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明の方法を実施するに好適な
装置のフローシートである。 1・・・電解槽、2・・・前処理槽、3・・・陰極液槽
、4・・・陽極液槽、5・・・H2ガス分離器、6・・
・Cl2ガス分離器、7・・・NaOCl製造反応器、
8・・・NaOCl貯槽、9・・・フロック除去器、1
1・・・陰極、12・・・陽極、13・・・イオン交換
膜、14・・・陰極室、15・・・陽極室、21・・・
水ライン、23・・・陰極液循環ライン、24・・・N
aOH分取ライン、31・・・原料塩ライン、32・・
・陽極液循環ライン、41・・・NaOH溶液ライン、
42・・・Cl2ガスライン、43・・・鴇ガスライン
、44・・・NaOClライン。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 食塩電解においてCl_2よりも当量比で過剰に生
    成するNaOHの過剰分を電解槽外で陰極室供給水に添
    加し、硬度成分を固形物として析出せしめ、硬度成分濃
    度の低下した水を陰極室に供給することを特徴とする食
    塩電解方法。 2 特許請求の範囲第1項において、上記NaOHの過
    剰分の供給により液pHを13.1を越える値に調整し
    て硬度成分を固形物として析出せしめることを特徴とす
    る食塩電解方法。 3 特許請求の範囲第1項又は第2項において、上記N
    aOHの過剰分の一部をNaOCl製造プロセスに回し
    、NaOH過剰下(NaOH/Cl_2モル比>2)に
    NaOClをも製造することを特徴とする食塩電解方法
JP8820179A 1979-07-13 1979-07-13 食塩電解方法 Expired JPS6057516B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8820179A JPS6057516B2 (ja) 1979-07-13 1979-07-13 食塩電解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8820179A JPS6057516B2 (ja) 1979-07-13 1979-07-13 食塩電解方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5613488A JPS5613488A (en) 1981-02-09
JPS6057516B2 true JPS6057516B2 (ja) 1985-12-16

Family

ID=13936275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8820179A Expired JPS6057516B2 (ja) 1979-07-13 1979-07-13 食塩電解方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6057516B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772205A3 (en) * 1995-11-01 1997-12-17 Douryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyoudan Process for treatment of radioactive waste

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3121656C2 (de) * 1981-05-30 1984-03-15 Rittershaus & Blecher Gmbh, 5600 Wuppertal Filterplatte für Filterpressen

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0772205A3 (en) * 1995-11-01 1997-12-17 Douryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyoudan Process for treatment of radioactive waste

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5613488A (en) 1981-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4435256A (en) Process for making potassium ferrate [Fe(VI)] by the electrochemical formation of sodium ferrate
JPS6327429B2 (ja)
US4049519A (en) Carbonate reduction
US4483754A (en) Electrolysis of sodium chloride with the use of ion exchange membranes
KR910001138B1 (ko) 이산화염소와 수산화나트륨의 제조방법
EP0210769B1 (en) Removal of arsenic from acids
JPH033747B2 (ja)
JPS5920483A (ja) 電解セル塩水からのクロレ−トの除去方法
KR850001577B1 (ko) 막(膜)전해조 염수 공급액의 처리 방법
US4190505A (en) Electrolysis of sodium chloride in an ion-exchange membrane cell
US4310396A (en) Method for desalination of water, in particular sea water
JP2704629B2 (ja) 電気透析装置
US4510026A (en) Process for electrolysis of sea water
JP3380658B2 (ja) アルカリ溶液の精製方法
JPS6057516B2 (ja) 食塩電解方法
RU2108413C1 (ru) Способ получения водного подкисленного раствора, содержащего хлоратные ионы, способ электрохимической обработки водного раствора смеси солей щелочных металлов, способ получения двуокиси хлора
US4204921A (en) Method for rejuvenating chlor-alkali cells
KR960000306B1 (ko) 멤브레인 전해장치 및 그 장치를 이용한 금속이온 제거방법
CA1257560A (en) Electrochemical removal of hypochlorites from chlorate cell liquors
US1126627A (en) Process for electrolyzing alkali-chlorid solution.
SU649310A3 (ru) Способ получени тетраалкилтиурамдисульфида
US1309214A (en) Hugh k
Smetanin et al. Electrochemical preparation of arsenic and its compounds
US1173346A (en) Method for the manufacture of chlorates and perchlorates of alkali metals.
JP5344278B2 (ja) 金属インジウム製造方法及び装置