JPS6077982A - 塩素酸塩抑制法 - Google Patents
塩素酸塩抑制法Info
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- JPS6077982A JPS6077982A JP58186255A JP18625583A JPS6077982A JP S6077982 A JPS6077982 A JP S6077982A JP 58186255 A JP58186255 A JP 58186255A JP 18625583 A JP18625583 A JP 18625583A JP S6077982 A JPS6077982 A JP S6077982A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/14—Alkali metal compounds
- C25B1/16—Hydroxides
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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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】
本発明はイオン交換膜法によるハロゲン化アルカリ金属
水溶液の電解に関し、更に詳しくは該方法で製造する水
酸化アルカリ金属中の塩素酸塩の増大を防止Ｔる方法を
提供するものである。
水溶液の電解に関し、更に詳しくは該方法で製造する水
酸化アルカリ金属中の塩素酸塩の増大を防止Ｔる方法を
提供するものである。
ハロゲン化アルカリ金属水浴液の電解法として、近年イ
オン交換膜法が工業的に実施されている。イオン交換膜
法は水銀法と同じように塩水を循環使用するのが一般的
である。即ち、第１図のブロックフロー図に示すように
、４塩水調整槽（１）で塩水の濃度等を調整後、陽極室
（２）に塩水を供給する。陽極室（２）より淡塩水が排
出され脱塩素槽（３）で溶存塩素を完全に除去し、溶解
槽（４）で粗塩水とする。粗塩水は一次精製装置（５１
と二次精製装＠（６）を経て精製塩水となる。該フロー
でイオン交換膜性電解を続けると、陰極液中の塩素酸塩
が増加してぐるという現象か起きる。
オン交換膜法が工業的に実施されている。イオン交換膜
法は水銀法と同じように塩水を循環使用するのが一般的
である。即ち、第１図のブロックフロー図に示すように
、４塩水調整槽（１）で塩水の濃度等を調整後、陽極室
（２）に塩水を供給する。陽極室（２）より淡塩水が排
出され脱塩素槽（３）で溶存塩素を完全に除去し、溶解
槽（４）で粗塩水とする。粗塩水は一次精製装置（５１
と二次精製装＠（６）を経て精製塩水となる。該フロー
でイオン交換膜性電解を続けると、陰極液中の塩素酸塩
が増加してぐるという現象か起きる。
陰極液（例えば水酸化す） ＋１ウム浴液）中の塩素酸
塩含有量が増加してぐると、濃縮工程で桐質の腐食が促
進され、製品中にニッケル、クロム等の不純物量が増加
するという好捷しくない現象が生じる。さらに製品（例
えば苛性ソーダ）のユーザーによっては原単位悪化や装
置材料腐食のトラブルが発生することがあり、塩素酸塩
の含有量は少ない程好ましい。苛性ソーダの場合には塩
素酸す） ＩＪウム含有量は通常Ｉ Ｕ ｐＩＱ１５０
％ＮａＯＨ以下が望まれている。
塩含有量が増加してぐると、濃縮工程で桐質の腐食が促
進され、製品中にニッケル、クロム等の不純物量が増加
するという好捷しくない現象が生じる。さらに製品（例
えば苛性ソーダ）のユーザーによっては原単位悪化や装
置材料腐食のトラブルが発生することがあり、塩素酸塩
の含有量は少ない程好ましい。苛性ソーダの場合には塩
素酸す） ＩＪウム含有量は通常Ｉ Ｕ ｐＩＱ１５０
％ＮａＯＨ以下が望まれている。
陰極液中の塩素酸塩含有量は、不発明哲等の研究による
と陽極室よりイオン交換膜を通って陰極室に拡散「る塩
素酸イオンの量により変化することがわ刀）つた。塩素
酸イオンの拡散量は電解温度、電流密度、陰極液苛性ア
ルカリ濃度、陽極液のハロゲン化アルカリ金属濃度、塩
素酸塩濃度、ｐＨ１使用するイオン交換膜の種類等によ
り大きく変化するが、本発明者等は最も安全且つ経済的
に陰極液中の塩素酸塩含有量を抑制する方法につき鋭意
研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。即ち
、陰極液中の塩素酸塩含有量は塩水中の塩素酸塩濃度が
上昇ずれは増大し、下がれば減少するという現象に着目
し、塩水中の塩素酸塩濃度を限度値以下に維持すること
により、製品水酸化アルカリ中の塩素酸塩含量の増大を
防止するものである。
と陽極室よりイオン交換膜を通って陰極室に拡散「る塩
素酸イオンの量により変化することがわ刀）つた。塩素
酸イオンの拡散量は電解温度、電流密度、陰極液苛性ア
ルカリ濃度、陽極液のハロゲン化アルカリ金属濃度、塩
素酸塩濃度、ｐＨ１使用するイオン交換膜の種類等によ
り大きく変化するが、本発明者等は最も安全且つ経済的
に陰極液中の塩素酸塩含有量を抑制する方法につき鋭意
研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。即ち
、陰極液中の塩素酸塩含有量は塩水中の塩素酸塩濃度が
上昇ずれは増大し、下がれば減少するという現象に着目
し、塩水中の塩素酸塩濃度を限度値以下に維持すること
により、製品水酸化アルカリ中の塩素酸塩含量の増大を
防止するものである。
即ち、本発明はイオン交換膜法によ°るハロゲン化アル
カリ金属水溶液の電解において、４ 水中に還元剤を添
加し塩水中の塩素酸塩ａ度を限度値以下に維持すること
を特徴とする水酸化アルカリ金属中の塩素酸塩抑制法を
内容とするものである。
カリ金属水溶液の電解において、４ 水中に還元剤を添
加し塩水中の塩素酸塩ａ度を限度値以下に維持すること
を特徴とする水酸化アルカリ金属中の塩素酸塩抑制法を
内容とするものである。
陽極室内において塩素酸イオンが電気化学的又は化学的
に生成することは良く知られた事実である。その生成反
応式は次の通りである、６（４）−＋ ａｆ（２０−２
（＝：１Ｏａ−＋ ４Ｃ（１−＋６Ｈ” ＋８７２０２
＋６ｅ−（１ンＣ１○＋ｗＢｏ−ｃβｏａ ＋ ２Ｃ
５−＋ ２Ｈ＋（２１３Ｃ１ｚ十αＩ（−ＣＩ ＯＢ−
＋５Ｃ４−＋３８２０ （３）８Ｃ１２＋ ａＨ２０ｃ
６ｏ、、−＋ ６Ｆ（＋＋ ３８２０ （４）式（１）
は電気化学的反応、式（２）〜（４）は化学的反応であ
る。これらの反応による塩素酸イオンの生成は陽極液の
ｐＨが低い程抑制される。しかし、一般にイオン交換脱
法電解は陰極加圧と称する電圧低減策をとって伝るため
、陽極とイオン交換膜はほとんど密着の状態にある。イ
オン交換膜と陽極の密着が強すぎる場合、局部反応が優
先的に起こり、陽極液ｐ Ｈ低丁による塩素酸イオン生
成抑制効果が効きにくくする。また、工業規模でのイオ
ン又換膜法電解においては、電解槽の運転数が多く、各
セルにより性能（特に電流効率）のバラツキがあるのが
一般であり、この場合、電流効率の悪い電解槽では陽極
液のｐ Ｈは他の電槽より高くなり、塩素酸塩の生成が
多い。さらに、イオン交換膜法は一般に金属陽極を用い
ているが、陽極コーテイング物質の種類により酸素過電
圧に差異かあり、酸素過電圧の低い陽極は高い陽極より
も多くの塩素酸塩を生成することが知られている。電解
槽で生成する塩素酸塩の量を考えるため、陽極室中に洩
れこんだ水酸イオンが塩素酸イオンに転化する割合をＲ
とする。Ｒは運転条件等により大きく変化するが、１％
〜３０％の範囲が一般的である。電槽供給塩水に塩酸を
添加した場合は、通常Ｒは１〜３％となり、塩酸を全（
加えない場合は１０〜３０％となる。イオン交換膜法の
運転において特別な塩素酸塩除去又は分解操作をしない
場合、塩水中の塩素酸塩濃度は次第に」二昇してぐる。
に生成することは良く知られた事実である。その生成反
応式は次の通りである、６（４）−＋ ａｆ（２０−２
（＝：１Ｏａ−＋ ４Ｃ（１−＋６Ｈ” ＋８７２０２
＋６ｅ−（１ンＣ１○＋ｗＢｏ−ｃβｏａ ＋ ２Ｃ
５−＋ ２Ｈ＋（２１３Ｃ１ｚ十αＩ（−ＣＩ ＯＢ−
＋５Ｃ４−＋３８２０ （３）８Ｃ１２＋ ａＨ２０ｃ
６ｏ、、−＋ ６Ｆ（＋＋ ３８２０ （４）式（１）
は電気化学的反応、式（２）〜（４）は化学的反応であ
る。これらの反応による塩素酸イオンの生成は陽極液の
ｐＨが低い程抑制される。しかし、一般にイオン交換脱
法電解は陰極加圧と称する電圧低減策をとって伝るため
、陽極とイオン交換膜はほとんど密着の状態にある。イ
オン交換膜と陽極の密着が強すぎる場合、局部反応が優
先的に起こり、陽極液ｐ Ｈ低丁による塩素酸イオン生
成抑制効果が効きにくくする。また、工業規模でのイオ
ン又換膜法電解においては、電解槽の運転数が多く、各
セルにより性能（特に電流効率）のバラツキがあるのが
一般であり、この場合、電流効率の悪い電解槽では陽極
液のｐ Ｈは他の電槽より高くなり、塩素酸塩の生成が
多い。さらに、イオン交換膜法は一般に金属陽極を用い
ているが、陽極コーテイング物質の種類により酸素過電
圧に差異かあり、酸素過電圧の低い陽極は高い陽極より
も多くの塩素酸塩を生成することが知られている。電解
槽で生成する塩素酸塩の量を考えるため、陽極室中に洩
れこんだ水酸イオンが塩素酸イオンに転化する割合をＲ
とする。Ｒは運転条件等により大きく変化するが、１％
〜３０％の範囲が一般的である。電槽供給塩水に塩酸を
添加した場合は、通常Ｒは１〜３％となり、塩酸を全（
加えない場合は１０〜３０％となる。イオン交換膜法の
運転において特別な塩素酸塩除去又は分解操作をしない
場合、塩水中の塩素酸塩濃度は次第に」二昇してぐる。
通常の運転で糸外に排出されている塩水は塩水マッド付
着母液のみであり、この量は塩化すｌ−ＩＪウム電解の
場合には約１０４／Ｔ −ＮａＯＨである。即ち、塩水
マット付着母液より糸外に出る塩素酸塩と系内で生成す
る塩素酸塩とが等しくなるまで、塩水中の塩素酸塩濃度
は上昇する。因みに塩化す） ＩＪウム電解の場合ｌこ
、電流効率９５％の時のＲ，ｌ！：塩水中嘱累酸すｌ・
リウム平衡儂度は以下の通りである。
着母液のみであり、この量は塩化すｌ−ＩＪウム電解の
場合には約１０４／Ｔ −ＮａＯＨである。即ち、塩水
マット付着母液より糸外に出る塩素酸塩と系内で生成す
る塩素酸塩とが等しくなるまで、塩水中の塩素酸塩濃度
は上昇する。因みに塩化す） ＩＪウム電解の場合ｌこ
、電流効率９５％の時のＲ，ｌ！：塩水中嘱累酸すｌ・
リウム平衡儂度は以下の通りである。
Ｒ（％） 塩水中塩素酸ナトｌＪウム平衡濃Ｊ￥￥＜９
／（ｈｌ １５ ２ ３０ ３ ４５ １０ １５２ ２０ ３０Ｂ ３０ ４５５ 一方、塩化す） ＋４ウム電解の場合′に陰極液中の塩
素酸ナトリウム含量を１０ Ｉ）９ｍ１５０％−ＮａＯ
Ｈ以下に抑えるためには、電解条件や使用するイオン交
換膜の種類により異なるが、塩水中の塩素酸ナトリウム
６度をｌ Ｏｇ／（Ｊ以下、好ましくは５ ｆ／ｌ以下
、さらに好ましくは２１／ｌ以下とするのが良い。
／（ｈｌ １５ ２ ３０ ３ ４５ １０ １５２ ２０ ３０Ｂ ３０ ４５５ 一方、塩化す） ＋４ウム電解の場合′に陰極液中の塩
素酸ナトリウム含量を１０ Ｉ）９ｍ１５０％−ＮａＯ
Ｈ以下に抑えるためには、電解条件や使用するイオン交
換膜の種類により異なるが、塩水中の塩素酸ナトリウム
６度をｌ Ｏｇ／（Ｊ以下、好ましくは５ ｆ／ｌ以下
、さらに好ましくは２１／ｌ以下とするのが良い。
塩水中の塩素酸イオンを限度値以下に維持するには塩水
を一部パージする方法が考えられるが、これは貴重な原
料を大量にロスすることになり得策ではない。また特開
昭５４−２８２９４に開示されているような塩水に塩酸
を添加して塩素酸塩を分解する方法があるが、この方法
は塩素酸塩濃度が高くないと反応率が低いという欠点を
有し、塩素酸す） ＩＪウムを１ ＯＱ／ｌ以下とする
ような条件には不適である。
を一部パージする方法が考えられるが、これは貴重な原
料を大量にロスすることになり得策ではない。また特開
昭５４−２８２９４に開示されているような塩水に塩酸
を添加して塩素酸塩を分解する方法があるが、この方法
は塩素酸塩濃度が高くないと反応率が低いという欠点を
有し、塩素酸す） ＩＪウムを１ ＯＱ／ｌ以下とする
ような条件には不適である。
本発明に使用し得る還元剤としては、毒性が低く、塩素
酸イオンとの反応生成物がイオン交換膜性電解工程に影
響を与えない物質、又は電解工程に多少影響を与えても
塩水の前処理等でそのほとんどの量が容易に除去可能な
物質ならばどの様なものでも良い。例えば亜硫酸塩、ピ
ロ亜硫酸塩、亜硫酸ガス等の塩素酸イオンと反応して硫
酸塩となる物質、次亜燐酸塩、亜燐酸塩等の塩素酸イオ
ンと反応して燐酸塩となる物質、又はヒドロキシルアミ
ンの塩酸塩もしくは硫酸塩等が例示される。それらの中
で、亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスは安価である
うえ、塩素酸イオンとの反応速度か速いので特に好まし
い還元剤である。これらを使用した場合、反応生成物は
硫酸イオンとなり、このイオンは通常行なわれている脱
芒法により糸外に排出することができる。
酸イオンとの反応生成物がイオン交換膜性電解工程に影
響を与えない物質、又は電解工程に多少影響を与えても
塩水の前処理等でそのほとんどの量が容易に除去可能な
物質ならばどの様なものでも良い。例えば亜硫酸塩、ピ
ロ亜硫酸塩、亜硫酸ガス等の塩素酸イオンと反応して硫
酸塩となる物質、次亜燐酸塩、亜燐酸塩等の塩素酸イオ
ンと反応して燐酸塩となる物質、又はヒドロキシルアミ
ンの塩酸塩もしくは硫酸塩等が例示される。それらの中
で、亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスは安価である
うえ、塩素酸イオンとの反応速度か速いので特に好まし
い還元剤である。これらを使用した場合、反応生成物は
硫酸イオンとなり、このイオンは通常行なわれている脱
芒法により糸外に排出することができる。
還元剤の塩の形は製品物質を考慮して、水酸化アルカリ
金属と同じアルカリ金属が好ましい。
金属と同じアルカリ金属が好ましい。
固型の還元剤は水浴液として系内に添加し、気体の還元
剤は塩水中に吹きこむか、又は適当な気液接触装置を用
いる方法で使用するのがよい。
剤は塩水中に吹きこむか、又は適当な気液接触装置を用
いる方法で使用するのがよい。
還元剤水溶液の添加方法は種々考えられるが、塩素酸塩
分解槽を設置し、そこで一部の塩水と還元剤を混合・反
応させる方法や、イオン交換脱法工程の送液ラインに直
接還元剤を添加する方法も好適に使用できる。特に後者
の場合で淡塩水ラインに添加する時は、脱塩素を終った
塩水に還元剤を入れるのが経済的である。そして、用い
る還元剤の種類により塩水ｐ Ｈをその還元剤に持回の
値に制御することにより、還元剤の有効利用と反応速度
の増進が図られる。亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガ
スを使用する場合には塩水との反応ｐ Ｈとして３以下
が好ましく、更に好ましくは２〜３の範囲である。ｐＨ
が３を越えると殆んど塩素酸塩の分解が進まないし、一
方ｐ Ｈか２未満になると亜硫酸ガスの発生、放散が起
こり易く、亜硫酸ガス吸収装置等を設けない場合には公
害の発生や原単位の低下といった思わＩ７ぐない現象が
惹起こされる。
分解槽を設置し、そこで一部の塩水と還元剤を混合・反
応させる方法や、イオン交換脱法工程の送液ラインに直
接還元剤を添加する方法も好適に使用できる。特に後者
の場合で淡塩水ラインに添加する時は、脱塩素を終った
塩水に還元剤を入れるのが経済的である。そして、用い
る還元剤の種類により塩水ｐ Ｈをその還元剤に持回の
値に制御することにより、還元剤の有効利用と反応速度
の増進が図られる。亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガ
スを使用する場合には塩水との反応ｐ Ｈとして３以下
が好ましく、更に好ましくは２〜３の範囲である。ｐＨ
が３を越えると殆んど塩素酸塩の分解が進まないし、一
方ｐ Ｈか２未満になると亜硫酸ガスの発生、放散が起
こり易く、亜硫酸ガス吸収装置等を設けない場合には公
害の発生や原単位の低下といった思わＩ７ぐない現象が
惹起こされる。
還元剤の添加量は系内で生成する塩素酸塩と当量または
それ以上が好ましい。遊離塩素を全く含まない塩水を密
閉系で還元剤と反応させる場合、還元剤の飛散や副反応
によるロスは少なく、はぼ塩素酸塩と当量の添加でよい
。し刀ユし遊離塩素を一部含んだ塩水と反応させたり、
開放系で反応させる場合、還元剤の添加は生成する塩素
酸塩と当量では不十分となる。塩素酸塩の生成量は各電
解槽ごとには供給塩水と淡塩水の塩素酸塩濃度と流量よ
り計算でめられ、全電解槽の平均は還元剤を全く加えな
い場合の塩水中塩素酸塩濃度北昇速度と全糸塩水保有量
より計算でめることができる。
それ以上が好ましい。遊離塩素を全く含まない塩水を密
閉系で還元剤と反応させる場合、還元剤の飛散や副反応
によるロスは少なく、はぼ塩素酸塩と当量の添加でよい
。し刀ユし遊離塩素を一部含んだ塩水と反応させたり、
開放系で反応させる場合、還元剤の添加は生成する塩素
酸塩と当量では不十分となる。塩素酸塩の生成量は各電
解槽ごとには供給塩水と淡塩水の塩素酸塩濃度と流量よ
り計算でめられ、全電解槽の平均は還元剤を全く加えな
い場合の塩水中塩素酸塩濃度北昇速度と全糸塩水保有量
より計算でめることができる。
以下、塩化す） ＩＪウムの電気分解の実施例で本発明
を更に具体的に説明するが、本発明は塩化カリウム等の
他のハロゲン化アルカリ金属の電気分解にも適用できる
ことは勿論であり、これら実施例により本発明が限定さ
れるものではない。
を更に具体的に説明するが、本発明は塩化カリウム等の
他のハロゲン化アルカリ金属の電気分解にも適用できる
ことは勿論であり、これら実施例により本発明が限定さ
れるものではない。
実施例１
ボックス型電解槽に徳山曹達（株）製の「ＮＥＯ８ＥＰ
ＴＡ −ＦＣ１０００Ｊ膜を取りつけ、陽極は金属電極
、陰極は軟鋼製穿孔板を用いて、陰極加圧を行ない陽極
にイオン交換膜が密着するようにしながら食塩の電気分
解を行なった。通電量１５０ＫＡ、電流密度２８．５１
／ｄｙｙｆ、苛性ソーダ２０％、陽極液の食塩濃度２０
０ Ｖ（Ｊ、温度８０°Ｃで運転し、電流効率９５％、
電圧３．６５Ｖを得た。電解槽の運転台数は６６台、全
系塩水保有量はり、８００ｙｙｔ’であった。この時に
、電解槽への塩酸添加量を変化させ、塩素酸ナトリウム
生成速度をめたところ、下記の結果が得られた。
ＴＡ −ＦＣ１０００Ｊ膜を取りつけ、陽極は金属電極
、陰極は軟鋼製穿孔板を用いて、陰極加圧を行ない陽極
にイオン交換膜が密着するようにしながら食塩の電気分
解を行なった。通電量１５０ＫＡ、電流密度２８．５１
／ｄｙｙｆ、苛性ソーダ２０％、陽極液の食塩濃度２０
０ Ｖ（Ｊ、温度８０°Ｃで運転し、電流効率９５％、
電圧３．６５Ｖを得た。電解槽の運転台数は６６台、全
系塩水保有量はり、８００ｙｙｔ’であった。この時に
、電解槽への塩酸添加量を変化させ、塩素酸ナトリウム
生成速度をめたところ、下記の結果が得られた。
〃
ｊ６２ ３％分 ０．８ ２ ３゜６
ＩＦｒ、 ８ 添加せず ２．３ ２０ ８６．４運転
開始当初は塩水中の塩素酸す） ＩＪウム濃Ｍ ハセｏ
であり、陰極液中の塩素酸す） ＩＪウム含量も’ ５
ｐｐｍ１５ Ｑ％ＮａＯＨ以下であった。塩酸添加量
を理論苛性生産量の４％分に保ちながら電解を継続した
ところ、運転開始１ケ月後、塩水中の塩素酸すＩ−ＩＪ
ウム濃度は１．６ｙ／ＩＪまで上昇し、陰極液中の塩素
酸す） ＩＪウム含量が５’Ｈ’ｍ、／’５０％ＮａＯ
Ｈに増加し、その増加傾向に変化は見られなかった。
開始当初は塩水中の塩素酸す） ＩＪウム濃Ｍ ハセｏ
であり、陰極液中の塩素酸す） ＩＪウム含量も’ ５
ｐｐｍ１５ Ｑ％ＮａＯＨ以下であった。塩酸添加量
を理論苛性生産量の４％分に保ちながら電解を継続した
ところ、運転開始１ケ月後、塩水中の塩素酸すＩ−ＩＪ
ウム濃度は１．６ｙ／ＩＪまで上昇し、陰極液中の塩素
酸す） ＩＪウム含量が５’Ｈ’ｍ、／’５０％ＮａＯ
Ｈに増加し、その増加傾向に変化は見られなかった。
このままではさらに塩素酸すｌ−ＩＩウム濃度が上昇す
るので、還元剤を添加して塩素酸すｌ−ＩＪウムを分解
した。亜硫酸す） ＩＪウム溶液（濃度ハＮａ２５Ｏａ
＜！： Ｌ テｌ ００９／（１）を減圧法による脱
塩素後の淡塩水（ｐＨ２，５、遊離塩素５ｏツ／４以下
）ラインに２２５ ｌ／Ｈｒの速度で添加した。
るので、還元剤を添加して塩素酸すｌ−ＩＪウムを分解
した。亜硫酸す） ＩＪウム溶液（濃度ハＮａ２５Ｏａ
＜！： Ｌ テｌ ００９／（１）を減圧法による脱
塩素後の淡塩水（ｐＨ２，５、遊離塩素５ｏツ／４以下
）ラインに２２５ ｌ／Ｈｒの速度で添加した。
添加後の塩水中には遊離塩素や未反応亜硫曹は全く残っ
ておらず、塩水中の塩素酸す） ＩＪウム濃度は添加の
前後で４０号ｑ低下した。亜硫曹の添加量は系内で生成
Ｔる塩素酸す） ＩＩウムの当量の２０％増しであるが
、これは塩水中の微量遊離塩素により亜硫曹が消費され
るのを考慮した。との亜硫曹の添加後は系内の塩水中の
塩素酸ナト１１ウム濃度は１．５９／ｌ〜１．６ ！／
ｌで一定となり、陰極液中の塩素酸ナトリウム含量も４
〜５ ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨを維持し、増大現象を止
めることができた。
ておらず、塩水中の塩素酸す） ＩＪウム濃度は添加の
前後で４０号ｑ低下した。亜硫曹の添加量は系内で生成
Ｔる塩素酸す） ＩＩウムの当量の２０％増しであるが
、これは塩水中の微量遊離塩素により亜硫曹が消費され
るのを考慮した。との亜硫曹の添加後は系内の塩水中の
塩素酸ナト１１ウム濃度は１．５９／ｌ〜１．６ ！／
ｌで一定となり、陰極液中の塩素酸ナトリウム含量も４
〜５ ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨを維持し、増大現象を止
めることができた。
実施例２
実施例１で述べたイオン交換膜法プロセスに、亜疏曹の
代りにピロ亜硫酸ナトリウム（濃度はＮａ２Ｓ２Ｏ５と
［、て１００Ｆ／６）を１７０ （１／Ｈｒ （Ｄ速度
で減圧法による脱塩素後の淡塩水（ｐＨ２，５）に添加
した。添加後の塩水中には未反応の酸性亜硫酸イオンは
全く残っておらず、塩水中の塩素酸すｈ ＩＩウム濃度
は添加の前後で４０ Ｍ！；Ｉ／ｌ低下した。還元剤の
添加により塩水中の塩素酸ナトリウムは１．５〜１．６
Ｖｌで一定となり、陰極液中の塩素酸ナトリウム含量
は４〜５ ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨを維持した。
代りにピロ亜硫酸ナトリウム（濃度はＮａ２Ｓ２Ｏ５と
［、て１００Ｆ／６）を１７０ （１／Ｈｒ （Ｄ速度
で減圧法による脱塩素後の淡塩水（ｐＨ２，５）に添加
した。添加後の塩水中には未反応の酸性亜硫酸イオンは
全く残っておらず、塩水中の塩素酸すｈ ＩＩウム濃度
は添加の前後で４０ Ｍ！；Ｉ／ｌ低下した。還元剤の
添加により塩水中の塩素酸ナトリウムは１．５〜１．６
Ｖｌで一定となり、陰極液中の塩素酸ナトリウム含量
は４〜５ ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨを維持した。
実施例３
実施例１で述べたイオン交換膜法プロセスにおいて一次
精製前濃塩水（ｐ Ｈ７，０、’ＮａＣｄ８１Ｕ９／ｌ
）を１０η？／Ｈｒ分岐し、攪拌機付きの気液混合槽
に送液した。気液混合槽には亜硫酸ガス（ＳＯ２１０’
ＶＯＩ％） ４０ Ｎｎｆ／Ｈｒを混入し、ｐＨ調整の
ため２５％苛性ソーダ約２５１２／Ｉ′ｈ″を加え、ｐ
Ｈを２〜３とした。気液混合槽エリ出てくる塩水中には
還元性成分は全く含まれておらず、塩素酸す） ＩＩウ
ム濃度はＱ、 ５ ｆ／ｌ低下した。亜硫酸ガスの吸収
効率は９９％以上であり、気液混合槽よりの廃ガスは塩
素ガススクラバーに送り、微量台まれている亜硫酸ガス
を完全に除去した。
精製前濃塩水（ｐ Ｈ７，０、’ＮａＣｄ８１Ｕ９／ｌ
）を１０η？／Ｈｒ分岐し、攪拌機付きの気液混合槽
に送液した。気液混合槽には亜硫酸ガス（ＳＯ２１０’
ＶＯＩ％） ４０ Ｎｎｆ／Ｈｒを混入し、ｐＨ調整の
ため２５％苛性ソーダ約２５１２／Ｉ′ｈ″を加え、ｐ
Ｈを２〜３とした。気液混合槽エリ出てくる塩水中には
還元性成分は全く含まれておらず、塩素酸す） ＩＩウ
ム濃度はＱ、 ５ ｆ／ｌ低下した。亜硫酸ガスの吸収
効率は９９％以上であり、気液混合槽よりの廃ガスは塩
素ガススクラバーに送り、微量台まれている亜硫酸ガス
を完全に除去した。
気液混合槽より排出される塩水は、次工程の脱芒反応槽
へ送られ、そこで硫酸イオンを除去したのち、−次精製
工程に送液し、塩水の全系に合流させた。
へ送られ、そこで硫酸イオンを除去したのち、−次精製
工程に送液し、塩水の全系に合流させた。
この操作を続けることにより、セル供給塩水中の塩素酸
ナトリウムは１．５〜１．６９／ｌで一定となり、また
陰極液中の塩素酸す） ＩＩウム含量は４〜５ Ｉ）９
ｍ１５０％ＮａＯＨを維持した。
ナトリウムは１．５〜１．６９／ｌで一定となり、また
陰極液中の塩素酸す） ＩＩウム含量は４〜５ Ｉ）９
ｍ１５０％ＮａＯＨを維持した。
比較例１
４ ｃｍ Ｘ １０ ａｎの通電面積を有する電解槽に
徳山曹達（株）製の「ＮＥＯ８ＥＰＴＡ −ＦＣ１００
Ｕ Ｊ膜をセットした。陽極は金属陽極、陰極は軟鋼製
穿孔板を用いた。陽極とイオン交換膜間は１朋、陰極と
イオン交換膜間は２朋の間隔をとり陰極側に＋）ＯＯｆ
ｆｌｆｆ水柱の圧力を刀）けた。この操作によりイオン
交換膜は陽極とほぼ密着した。苛性ソーダ濃度２０％、
陽極液の食塩濃度２００ ｆ／ｌ、電流密度２８．５
Ａ／ｄ１ｚ／一温度８０°Ｃで電解し、供給塩水中の塩
素酸ソーダ濃度を種々変えた時の陰極液中の塩素酸ソー
ダ含量をめた。結果は次の通りであった。尚、塩水中の
塩酸は電流効率の４％分となるように加えた。
徳山曹達（株）製の「ＮＥＯ８ＥＰＴＡ −ＦＣ１００
Ｕ Ｊ膜をセットした。陽極は金属陽極、陰極は軟鋼製
穿孔板を用いた。陽極とイオン交換膜間は１朋、陰極と
イオン交換膜間は２朋の間隔をとり陰極側に＋）ＯＯｆ
ｆｌｆｆ水柱の圧力を刀）けた。この操作によりイオン
交換膜は陽極とほぼ密着した。苛性ソーダ濃度２０％、
陽極液の食塩濃度２００ ｆ／ｌ、電流密度２８．５
Ａ／ｄ１ｚ／一温度８０°Ｃで電解し、供給塩水中の塩
素酸ソーダ濃度を種々変えた時の陰極液中の塩素酸ソー
ダ含量をめた。結果は次の通りであった。尚、塩水中の
塩酸は電流効率の４％分となるように加えた。
０
６
５ １５
１０ ３０
２０ ８０
即ち、「ＮＩ号ＯＳ居ＰＴＡ −ＦＣ１０Ｕ ＯＪ膜を
使用する場合、陰極液中の塩素酸ソーダ含量をＩ Ｌ）
ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨ以下とするためには塩水中の
塩素酸ソーダ濃度を３．３ダ／β以下にしなければなら
ず、本発明を笑施する必要がある。
使用する場合、陰極液中の塩素酸ソーダ含量をＩ Ｌ）
ｐｐｍ１５０％ＮａＯＨ以下とするためには塩水中の
塩素酸ソーダ濃度を３．３ダ／β以下にしなければなら
ず、本発明を笑施する必要がある。
比較例２
比較例１と同一の電解槽に旭硝子（株）製の「ＦＬＥＭ
工０Ｎ７３２Ｊ膜をセットした。電解条件は苛性ソーダ
濃度３５％以外は比較例１と同じである。この場合の塩
水中の塩素酸ソーダ濃度と陰極液中の塩素酸ソーダ含量
の関係は次の通りであった。
工０Ｎ７３２Ｊ膜をセットした。電解条件は苛性ソーダ
濃度３５％以外は比較例１と同じである。この場合の塩
水中の塩素酸ソーダ濃度と陰極液中の塩素酸ソーダ含量
の関係は次の通りであった。
０
２１．５
５３．８
１０ ９．０
２０ ２５、（１
即ち、「ＦＬＥＭ工０Ｎ７Ｂ２Ｊ膜を使用する場合、陰
極液中の塩素酸ソーダ含量をＬ Ｏｐｐｍ１５０％山圧
以下とするためには、塩水中の塩素酸ソーダ濃度を１０
．５９／ｌ以下としなくてはならず、本発明を笑施Ｔる
必要がある。
極液中の塩素酸ソーダ含量をＬ Ｏｐｐｍ１５０％山圧
以下とするためには、塩水中の塩素酸ソーダ濃度を１０
．５９／ｌ以下としなくてはならず、本発明を笑施Ｔる
必要がある。
第１図はイオン交換脱法電解プロセスのフローを示すブ
ロック図である。 １・・・塩水調整槽 ２・・・電解槽の陽極室３・・・
脱塩素槽 ４・・・原塩浴解槽５− ・−次精製装＠
６・・・二次精製装置７・・・電解槽の陰極室
ロック図である。 １・・・塩水調整槽 ２・・・電解槽の陽極室３・・・
脱塩素槽 ４・・・原塩浴解槽５− ・−次精製装＠
６・・・二次精製装置７・・・電解槽の陰極室
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 イオン交換膜法によるハロゲン化アルカリ金属水
浴液の電解において、塩水中に還元剤を添加し塩水中の
塩素酸塩濃度を限度値以下に維持することを特徴とする
水酸化アルカリ金属中の塩素酸塩抑制法。 ２ 塩素酸塩の限度値が１０９７１以下である特許請求
の範囲第１項記載の方法。 ３、 還元剤の添加欧が電解槽で生成する塩素酸塩と当
量またはそれ以北である特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ４、 還元剤が亜硫酸塩、ピロ亜硫酸塩、亜硫酸ガスよ
りなる群から選ばれた一種以上のものである特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ５、還元剤との反応時のｐＨが３以下である特許請求の
範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186255A JPS6077982A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 塩素酸塩抑制法 |
| US06/657,545 US4643808A (en) | 1983-10-04 | 1984-10-04 | Method for controlling chlorates |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186255A JPS6077982A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 塩素酸塩抑制法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077982A true JPS6077982A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16185067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186255A Pending JPS6077982A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 塩素酸塩抑制法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4643808A (ja) |
| JP (1) | JPS6077982A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112464A (en) * | 1990-06-15 | 1992-05-12 | The Dow Chemical Company | Apparatus to control reverse current flow in membrane electrolytic cells |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3707713A1 (de) * | 1987-03-11 | 1988-09-22 | Basf Ag | Verfahren zur entfernung von chlorat aus natronlauge |
| US6689326B1 (en) * | 1997-07-07 | 2004-02-10 | Aapa Trust | Method and apparatus for introducing sulphur dioxide into aqueous solutions |
| JP6369579B1 (ja) * | 2017-02-24 | 2018-08-08 | 栗田工業株式会社 | 食塩水中のシリカ除去方法 |
| CN106906485A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-30 | 四川永祥股份有限公司 | 一种全卤制碱工艺 |
| CN114717581A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-08 | 宁夏英力特化工股份有限公司 | 一种淡盐水中氯气的解析装置及其解析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53123396A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-27 | Tokuyama Soda Co Ltd | Salt water treating method |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2569329A (en) * | 1947-08-29 | 1951-09-25 | Hooker Electrochemical Co | Operation in electrolytic alkali chlorine cells |
| US2610105A (en) * | 1951-03-26 | 1952-09-09 | Dow Chemical Co | Process of simultaneously purifying and dehydrating caustic alkali solutions containing chlorates |
| US2790707A (en) * | 1955-10-03 | 1957-04-30 | Dow Chemical Co | Method for removing chlorates and chlorides from concentrated electrolytic sodium hydroxide |
| US4055476A (en) * | 1977-01-21 | 1977-10-25 | Diamond Shamrock Corporation | Method for lowering chlorate content of alkali metal hydroxides |
| US4272338A (en) * | 1979-06-06 | 1981-06-09 | Olin Corporation | Process for the treatment of anolyte brine |
| US4528077A (en) * | 1982-07-02 | 1985-07-09 | Olin Corporation | Membrane electrolytic cell for minimizing hypochlorite and chlorate formation |
| US4481088A (en) * | 1982-07-06 | 1984-11-06 | Olin Corporation | Removal of chlorate from electrolyte cell brine |
| US4470891A (en) * | 1983-03-31 | 1984-09-11 | Olin Corporation | Process for removing available halogen from anolyte brine |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58186255A patent/JPS6077982A/ja active Pending
-
1984
- 1984-10-04 US US06/657,545 patent/US4643808A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53123396A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-27 | Tokuyama Soda Co Ltd | Salt water treating method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5112464A (en) * | 1990-06-15 | 1992-05-12 | The Dow Chemical Company | Apparatus to control reverse current flow in membrane electrolytic cells |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4643808A (en) | 1987-02-17 |
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