JPS61161108A

JPS61161108A - 改良電極体を使用する電気フイルター装置

Info

Publication number: JPS61161108A
Application number: JP60299682A
Authority: JP
Inventors: ピーター　アール　クラインコウスキー
Original assignee: Dorr Oliver Inc
Current assignee: Dorr Oliver Inc
Priority date: 1984-12-31
Filing date: 1985-12-25
Publication date: 1986-07-21
Also published as: US4569739A; IN165347B; ZA859325B; AU5077185A; EP0187549A2; EP0187549A3

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】発明の分野この発明は粒子を吸引する改良電極装置をもつ電気フィ
ルターを使用して、液状またはコロイダル分散体から粒
子を脱水または分離するシステム及び方法に関する。

従来技術はぼすべての相境界は電荷を示す。これは非対的な力が
界面に作用するからである。この表面電荷はバルク材と
は異なる粒子に所定特性を付４する。例えば、微粒子の
水分散体は沈降しない。というのは、重力による下向き
力が粒子の表面電荷による上向き反撥力よシも小さいか
らである。

液体に固体粒子を分散させて、表面電荷を与えると共に
、外部から電場を作用させると、粒子は相反する電荷の
電極の方に吸引されるが、同一電荷の電極によって反発
される。粒子が自由に移動する場合には、電気欠配によ
って付与される運動は「電気泳動」と呼ばれる。一方、
粒子が拘束されている場合には、液体が粒子に対して相
対的に移動するので、粒子が移動しているようにみえる
。この現象は「電気浸透」と呼ばれる。

粒子及び／又は液体の移動速度は加えた電場の強度及び
粒子／液体の界面における電荷の大きさに比例する。こ
の表面電荷は諸特性例えばｐＨ，導電率を含む固体また
は液体の組成及び他の物質の添加を変えることによって
変えることができる。

電子導体及び電解質導体を並設することによって電気化
学セルを形成するため、電流が金属などの電子導体から
酸溶液、塩基溶液または塩溶液などの電解質導体に流れ
るので、界面において化学反応が生じる。酸化が生じる
電子／電解質界面は陽極と呼ばれ、そして還元が生じる
界面は陰極と呼ばれる。

荷電粒子を電気化学セルの陽極と陰極との間に入れると
、粒子は電荷の関数として電極の方に移行する傾向を示
す。例えば、カオリンクレーは負に荷電されるため、陽
極の方に移行する。

水分子は電気浸透によって陰極の方に移行する傾向を示
す。従って、カオリンクレーは、電気化学セル内にクレ
ー懸濁液を入れ、これに直流を適用すると、「脱水」で
きる。クレー粒子は陽極表面に沈降または析出し、水分
子や液分子を排除するため、液分散体や水分散体よシも
固形分が大きい、よシ粘稠なケーキ層またはスラリーを
形成する。電気化学セルから陽極を取出し、そしてこの
陽極からクレー粒子の粘稠層を回収する。水は陰極にお
いて回収するか取出す。

粒子の移行速度は電流密度の関数なので、できるだけ多
くの電流を適用することが望ましい。

しかし、水分子の加水分解及び陽極における酸化による
酸（Ｈ）及び塩基（ＯＨ−）の発生量が電流のｉｌＫ比
例するため、電極寿命を縮めるこれら反応を抑えるため
に印加電流を制限しなければならない。

従って、導電性が高く、効率的であり、しかも耐酸性、
耐酸化性を示す電極を提供することが望ましい。また、
電極は腐食したなら交換しなければならないので、コス
トを可能な限り低く抑える必要がある。最小コストで最
大効率を与える電極システムに関して多くの努力がなさ
れている。また、システムの他の点に関′する改善もな
されている。例えば、反応生成物を取出てから中和する
ように、電解質を連続的に補充するようＫしている。

電項間に懸濁体を入れ、これに電流を印加する方法を利
用する脱水のひとつの例は米国特許第４，３６７．１３
２号公報に記載されている。この方法では、一対の浸漬
形多孔性電極間の化学的に沈降したスラッジに直流を印
加することによって該スラッジを脱水する。この処理の
結果、電気浸透によりスラッジの液相が陰極の方に流れ
、多孔性陰極を通過した後補集される。多孔性陽極には
さらに液体が蓄積し、固形スラッジが陽極に蓄積するの
に従って、拡散が生じる。この過程で陽極が消費される
ため、この方法に使用される多孔性電極は、鉄、アルミ
ニウムやグラファイトなどの低コスト材料から好ましく
は形成される比較的簡単な金属シートである。場合によ
っては、ポリプロビレ／やレーヨン地などの材料からな
る多孔性の非導電性膜で電極を被覆してスラッジ材料が
電極の目詰シを引き起すのを防止する（前記第４，３６
７、ｆ３２号公報、カラム５，５〜２７行参照）。

電気ろ過の工業的に重要な用途、例えばカオリンクレー
粒子の分離では、耐酸性、耐酸化性の導電性金属触媒の
、コストの高い被膜を設けたシートの形をしたチタン電
極が唯一の実際的な電極である。この電極のコストは非
常に高い。

というのは、チタンからなる上に、耐酸性、耐酸化性の
金属触媒の保護被膜は１　ｆｅｅｔ　　当シのコストが
約１００ドルであるからである。この被膜はチタンバッ
クボーンを電気ろ過器の腐食性環境から保護するように
機能する。これは、ひ金属を酸化する電位よシも低い電
位で生じる水の加水分解などの電極反応に触媒作用を与
えることによって行われる。しかし、実際には、保護被
膜材料が徐々に腐食するか、失活する結果、チタンバッ
クボーンが露出し、腐食する。これら電極の交換コスト
は相当高い。従って、耐酸性・耐酸化性の材料、例えば
被覆チタンから形成しなければならないシェル内に別な
電極要素を設ける必要を除くことが望ましい。

電解セルに使用され、かつ耐腐食性の大きい各種電極装
置は米国特許第４，１９１，６１８号、同第４．５２５
，４５５号及び同第４，５６０，４１６号の各公報に記
載されている。これら電極はイオン交換膜の表面に金属
複合体を接合することによって構成され、固体ポリマー
電解質装置として知られているものである。一般に、金
属複合体は少なくとも白金族金属酸化物などの触媒物質
を含み、そして適宜酸化安定性を向上させるマンガンや
パルプの金属の酸化物及び／又はテフロンなどの疎水性
化合物を含む。イオン交換膜は電解時に陽極において発
生するカチオンを通すので、カチオンが陰極の方に移動
し、−万Ｍは液体の流れに対して実質的に不透性を示す
。アルカリイオン（ＯＨ−）の陽極の逆移行は避けられ
る。というのはアニオンはこの種の膜を通過しないから
である。これら電極体はよシ強い耐腐食性を示すが、陽
極及び陰極が隣接し、しかもイオン交換膜によってのみ
分離されている電解セルにのみ使用が制限される。

電気化学セル内の電極の性能に影響を及ぼす要素には電
極の表面積、触媒金属及び／又は導電性金属の存在及び
性質、反応体中の不純物及び電気化学セルに生じる反応
の性質がある。従って、例えばあるタイプの電極がある
タイプの電気化学セルシステムにおいて有利な結果を与
えたとしても、そのセルシステムに有効な電極を異なる
システムに適用できる可能性を予測することは困難であ
る。つまシ、同じ電極を異なる電気化学セルシステムに
適用したときに、このような改良が必ずしも得られない
ということである。常に望ましいことは、電気化学セル
の電極及び他の要素の安定性を向上させるだけでなく、
電気化学セルのプロセス効率を向上嘔せることである。

発明の要約従って、本発明の目的は酸やアルカリなどの反応生成物
などの悪影響が最小に抑えられ、従って可使時間の長い
電気フィルターを嶌つ電極装置を提供することＫある。

本発明の別な目的は製造コスト及び操作コストの共に低
い電気フィルターをもつ電気フィルターを提供すること
Ｋある。

本発明のさらに別な目的は、本発明により改良した電気
装置を備えた電気フィルターを用いることによシ、液状
またはコロイド状懸濁体から粒子を分離するか、または
該粒子を脱水する高効率・低コストの方法を提供するこ
とにある。

従来の問題点を克服するために、本発明の電気フィルタ
ーには内面に金属複合層を被覆するか接合すると共に、
導電性コア材料で構造的に支持したイオン選択性膜材料
を有する改良電極装置を設ける。

本発明の電気フィルターは懸濁粒子の固有電荷を利用す
ることによって液状またはコロイド状懸濁体から粒子を
分離するか、該粒子を脱水するために有効である。例え
ば、カオリンクレーの脱水についていえば、間隔を離し
て設けた浸漬電極によって電流を電気フィルターに印加
した場合、クレー粒子は陰電荷をもち、そして陽極の方
に移行する。クレー粒子は電極装置の外面に蓄積し、ケ
ーキまたは濃厚スラリ一層を形成する。電流により水分
子の一部が加水分解されて、陽極で酸イオン（Ｈ）及び
酸素ガスを生成し、陰極でアルカリイオン（ＯＨ″″）
及び水素ガスを生成する。

本発明の電気フィルターは少なくともひとつの膜電極を
有する。よく知られているようＫ。

もう一方の電極は本発明の膜電極に対して対向電極とし
て用いることができる。それ以上の電極及び／又は対向
電極も好ましくは直列に接続して使用できるが、これら
は電気化学セルから別々Ｋまたは一対的に取出すことが
できる。

本発明の固体膜電極は好適にはイオン選択膜シェル材料
を有する。クレー粒子の脱水に好適な膜材料はＮａｆｉ
ｏｎ　（Ｈ，１，ＤｕＦｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓ
ｋｃｏ、製のパーフルオロカーボンスルホン酸固体ポリ
マー電解質材料）である。脱水用には、膜シェル材料は
Ｕ字形に成形するのが好適である。

本発明の固体ポリマー膜材料の内壁には導電性金属複合
層を接合するか、被覆する。本発明の複合層には白金、
ロジウム、パラジウム及び他のＶＩＩＩＢ族の金属また
はこれらの合金が特に好適である。

本発明の電極装置の内側コア材料はグラファイトなどの
構造用導電性コア材料からなる。導電性端子をコア材料
に設け、電流源に接続する。

従来のものに比較して、本発明の電気フィルターは改良
電極体によシすぐれ九ものになっている。この電極体は
コストが低く、製造・操作が簡単で、しかも腐食速度が
小さいため、従来の電極体よシも交換度数が少ない。

以下、本発明の好適な実施塵を添付図面について説明し
ていく。ただし、第１図は従来の電気フィルターを示す
横断面図である。

前述したように１本発明は液状またはコロイド状懸濁体
から粒子を分離するか、この粒子を脱水するために使用
できる電気フィルターに関するものである。第２図にお
いて、電気フィルター５８の改良膜電極体４０はイオン
選択性固体ポリマー膜フィルム４８からなる。この膜フ
ィルムにはその内面に、導電性コア材料５８によって構
造的に支持された導電性金属複合層５６を被覆するか、
接合する。

本発明の電気フィルターは上記タイプの膜電極体を少な
くともひとつ有している。そして、膜電極体の対向電極
としては公知タイプの電極が便用できる。それ以上の電
極体及び／又は対向電極も使用でき、これは電気フィル
ターセルから一体的にあるいは別々に取出すことができ
る。

本発明の固体膜電極体４０は好適には固体ポリマー電解
質としてイオン交換膜４８１含む。

液状またはコロイド状懸濁体を脱水するためには、加水
分解反応によるイオン例えばＨイオンが対向電極例えば
陰極の方に膜壁を介して移行するように膜材料はイオン
選択性でなければならない。このようなイオン選択性膜
は電極体の内側区画室に小さなりレー粒子や水が侵入す
るのをできるだけ防止できるものでなければならない。

好適な膜４８はカチオンを選択的に通し、しかも液体の
流れに対して実質的に不透性を示す安定な水利化膜であ
る。スルホン酸カチオン交換樹脂及びカルボン酸カチオ
ン交換樹脂がカチオンを選択的に通すことができる膜に
成形できるよく知られている２種類のイオン交換樹脂で
ある。スルホン酸交換樹脂の場合には、イオン交換団は
スルホン化によってポリマー骨格に結合された水利化ス
ルホン酸ラジカル（ＳＯ３Ｍ。

Ｘ　−Ｈ２Ｏ）でめる〇クレー粒子の脱水に好適な陽極膜材料はナフィオン（Ｎ
ａｆｉｏｎ　）であるが、これはポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＢ　）　トペンダントスルホン酸基を含
むポリスルホニルフルオライドエーテルとの水利化コー
ポリマーから得られる膜で、Ｅ、　１．　Ｄｕｐｏｎｔ
　ｄａ　Ｎｅｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ、から市販されてい
る。脱水用としては、膜材料をＵ字形シェルに成形して
、均−形状及び均一厚さのケーキ層またはスラリ一層を
形成するのが好適である。

電気ろ過操作の用途に応じて他の形状・構造の膜も使用
できる。

導電性金属複合層５６を本発明の固形ポリマー膜材の内
壁に結合するか、被覆して電極を形成する。本発明の複
合層に％に好適なのは導電性の高い金属酸化物、白金、
ロジウム、パラジウムや他のＶＩＩＩＢ族金属の合金及
び／又はニオブ、タンタル、ジルコン、ハウニウム、チ
タンヤ他の耐酸化性金属などのパルプ金属である。金属
粒子は適宜テフロンなどの疎水性材料や他のバンダー、
エキステンダーと結合して使用する。

本発明の目的に有効な金属複合材料は米国特許第４，１
９１，６１８号公報及び同第４．３２１３，０８６号公
報に記載されている。複合材料は米国特許第４．１９１
，６１８号公報に記載されているフルオロカーボン等の
ポリマーと結合してもよい。一方、米国特許第４，５２
８，０８６号公報には、低温ガスプラズマを使用して、
触媒金属複合材料を膜材料、特にナフィオンに埋込む方
法が記載されている。

複合被覆層を膜材料に結合する他の方法ももち論使用で
きる。

本発明の電極体の内側コア材料５８はポリマー強化グラ
ファイト、樹脂強化グラファイトやグラファイトなどの
構造用導電性材料からなる。

このコア材料はセルの境界から固体ポリマー電極へ電流
を伝導すると共に１分配させる。この材料は固体ポリマ
ー電極において最小の接触抵抗を示して、好適な実施態
様においてイオン交換膜に対して点接触だけするように
しなければならない。また、濃淡分極、よどんだガスの
蓄積及び水酸化ナトリウムなどの固形付着物の蓄積を防
止するために、この材料は陽極室の電解質を分配・拡散
させる作用を示す。

グラファイトは本発明電極体５８の特に好適な材料であ
る。というのは、比較的コストが低く、導電率が良好で
、電荷分配能力があり、また容易には腐食・溶解せず、
しかも種々な形態が利用できるからである。グラファイ
トの代りに、またはこれに加えて、金属フェルト、金属
スクリーン、グラファイトスクリーン、あるいは固体グ
ラファイトコアに担持した導電性クリップなどの他の材
料も便用できる。導電性端子をコア材料内に設け、電流
源に接続する。

適当なポリマー強化グラファイト構造体はカーペー）　
（Ｋａｒｂａｔｅ　）の商品名でＵｎｉｏｎ　Ｃａｒｂ
ｉｄｅＣｏｒｐｏｒａｔ　ｉｏｎから市販されている。

この材料は電極の動作が生じる化学的環境において選択
される耐薬品性合成樹脂で含浸されたグラファイトであ
る。また、この樹脂によれば、グラファイトは流体不透
過性になると共に、その強度が実質的に高になる。連続
脱水操作においては、膜壁を通過する液体はる液として
得ることができる。このろ液の回収はよく知られている
真空手攻か他の手！ｂｔ、ＶＣよって行えばよい。

本発明に従って脱水操作に有効に使用できる対向電極は
ろ布かまたは多孔性（液透過性）膜材料で取囲んだ電極
要素からなる。電極要素は導電性材料であって、導電性
端子に取付け、電流源に接続する。ろ布または多孔膜は
、懸濁液中の液体が膜を通過し、一方はクレー粒子など
の懸濁液中の粒子が膜壁を通ることがないように選択し
なければならない。対向電極に有効な膜材料はダイネル
、ポリプロピレンやレーヨンなどのろ布である。

あるいは、ポリスルホン、カイカ［Ｋｙｎａｒ（ポリビ
ニリデンフルオライド）〕、ポリビニルクロライドや適
当な耐薬品性をもつ他の有機ポリマーなどの微孔性膜も
便用できる。また、第３の材料は米国特許第４６１５．
０２４号公報に記載されているのと同様な限外ろ過膜で
ある。

多孔性陰極膜間に圧力差を維持すれば、ろ過動率をさら
に向上できる。このような圧力差を適用・維持する方法
はよく知られている。

従来技術に比較して、その改良電極のために本発明の電
気フィルターはすぐれたものＫなっている。

第１図にカオリンクレーの水懸濁体を脱水する従来セル
の例を第１図に示す。矩形の処理容器１０は陽極１３／
陰極１５からなる一対の金属電極を有する。ｔＷは容器
１０に垂直に配置され、その間に処理域１６が画成され
る。

陽極体１３は耐酸性・耐酸化性金属合金コーチングで被
覆したチタン電極１２からなり、そしてアノード液が満
たされたアノード液室２）を形成するナフィオン膜シェ
ル２８を保ａする。

アノード液は入口３６を介して陽極室２０に流入し、出
口５７を介して取出される。アノード液により陽極１２
と膜２８との間に導電路が形成すると共に、チタン電極
１２上の金属合金コーチングに対する保護環境が作られ
る。

陰極体１５はグイネル、ろ布、微孔性膜や限外ろ過膜な
どの、ろ液室を構成する多孔性膜２６によってカバーさ
れた導電性金属陰極１７からなる。ろ液は出口３４を介
して陰極体１５から取出される。

処理域１６に十分な量の液状懸濁体をポンプ供給して、
容器を少なくとも部分的に充填しすると共に、陽極１２
と陰極１４との間に電流路を形成する。

電位を電極に印加すると、電流が流れ始める。

処理域１６内の負に荷電された粒子２４が電気泳動によ
シ陽極体１３の方に移動し、膜２８に付着して、陽極ケ
ーキ３０を形成する。同様に、液体２２が陽極ケーキ３
０から電気浸透圧よシ　　　゛追い出され、ケーキが脱
水される。陰極ろ液出口３４に真空を作用させる。液体
２２は真空ろ過と電気浸透ポンプ作用の合成力によって
分離室１６から陰極多孔性膜２６を通ってろ液室１８に
移行する。

捕集された固形物を陽極膜２８から周期的に回収し、こ
の捕集／＃縮工程を反復する。

第２図は本発明の電気フィルター３８を示すと共に、陽
極位＠４０１Ｃおける電極体４２を示す図である。なお
、陽極体４２は陽極４０及び／又は陰極５０として使用
できる。（図中大きな円で示すようＫ）負電荷をもつあ
る稲のカオリンクレー粒子４４を脱水するためには、電
極体４２を正電荷をもつ陽極４ａとして設け、これによ
シ、直流を電気フィルター５８に印加したときに、クレ
ー粒子４４が電極体４２の方に移行し、そして膜材料４
８にケーキ層１６として付着する。懸濁体中の粒子を正
に荷電する場合には、負の電荷をもつ陰極５０に電極体
４２を設ける必要がある。従って、これは正に荷電され
た粒子を吸引できる。液状ま友はコロイド状懸濁体が正
及び負に荷電された粒子の両者を含む場合には、各種粒
子を分離・付着するために、陰極５０及び陽極の両位置
において電極体４２を使用できる。本発明の電極体４２
は膜材料４８の外側シェル層を有し、また導電性金属複
合粒子からなる内部コーチングまたは結合層５６を有す
る。膜４８及び内部コーチング５６によって形成された
、この複合シェルは導電性材料５８によって構造的に支
持するが、この材料５８は電極体４２に形を与え、電流
の導体または分配体として作用する。供給ロア０を介し
て陽極室５７に水を満たす。導電性端子６０を導電性コ
ア材料５８に設け、電流源に接続する。

通気ロア２を使用して、ガス状反応生成物を逃がす。

負に荷電された粒子を脱水するために好適な、本発明対
向電極体または陰極体５１は電流源に接続される導電性
端子６４に取付けた導電性電極要素６２からなる。陰極
要素６２の周囲にろ布または多孔性膜６６を設ければ、
曇濁体中の微粒子がろ液室に達することがないよう圧す
るが、キャリヤ液体またはろｆｇ、６８は膜６６を通し
てろ液室６８に達するようにする。電解反応が進行し、
ケーキ層またはスラリ一層４６が電極体４２に蓄積する
と、ろｒＬ６Ｂを出ロア１を介して取出す。

クレーの脱水操作においては、給電源の■端子を端子６
０においてグラファイト電流分配器６０に接触させ、給
電源のＯ端子を端子６４において陰極６２に接触させる
ことによって本発明の電気フィルター３８に印加する。

生じた電気回路によりグラファイト分配器５８を介して
電流が、密接している金属触媒５６に流れる。

入ロア０及び出ロア２によって室５７に水をじゆん壌さ
せる。触媒表面５６において発生した酸素は（出ロア２
を介して取出される）水を室７２に循環させることによ
って掃引される。ヒドロニウムイオンは７−ロメトリカ
リーに膜４８を通シ、分離室６５を横断し、次に多孔膜
６６を通って陰極ろ液室６３に流れ、出ロア１を介して
ろ液と共に取出される。

同時に、電流が流れる走め、陰極反応にょシ陰極６２に
おいてヒドロキシルイオンが遊離シ、そして水素ガスが
発生する。このガスは出ロア１からろ液と共にろ液室６
５から掃引される。操作条件に応じて、ヒドロキシルイ
オンはる液ト共に陰極室から掃引され、ヒドロニウムイ
オンによって中和され、膜６６′ｆｔ通ってろ液室に流
れ込むか、または分離室に逆拡散してヒドロニウムイオ
ンを中和する。

他の溶解イオン種はその電荷に従って分離室を横断する
。ヒドロニウムイオン及び他の正に荷電されたイオン５
２は陽極から陰極の方に移行する。ヒドロキシルイオン
及び他の負に荷電されたイオン５４は陽極４０の方〈移
行すると共Ｋ、陰極５０の方に離れる。

陽極体４２にケーキを形成するように設計した場合には
、十分な厚みのケーキ４６が膜４８に付着・析出した後
、電気フィルターセル３８から陽極体４２を取外し、膜
４８からケーキ層４６を取外すことができる。その後、
陽極体４２をセル３８に戻して、付着・析出を続ける。

電気フィルターセル３Ｂは個別にまたは一体的に取外す
ことができるいくつかの電極体を有していてもよい。こ
のようなシステムのひとつは米国特許第４．１０７．０
２６号公報に例示されている◎本発明の電極体はケーキ
またはスラリーを周期的に取出すために１そして電極を
交換するために、電気フィルターから取外すことができ
る。

ケーキやスラリーの除去はスクレーピング法、噴霧法、
ドクターナイフ法など含む他の手段によって達成できる
。このような電極体をいくつか直列に設けるのが好まし
く、個々にあるいは一体的に取外すことができる。膜材
料の外面にグリッドかスクリーンを設けると、フィルタ
ーケーキまたはスラリーを取除くときに、膜が傷つくこ
とがない。

あるいは、スラリーかコロイド状懸濁体を濃縮する゛よ
うに設計した場合には、膜表面３８を分離室内の材料で
フラッシュして、ケーキの蓄積を制限するか、妨止する
。ケーキの蓄積を妨止するための供給原料の好適な流れ
方向は固形ポリマー電極の表面に対して平行な方向であ
る。

元の固形分濃度においてか、あるいは液体の除去によシ
溶液または懸濁体の固形分が太きくなつた後に、供給原
料を使用して膜表面をフラッシュする。

本発明の電気フィルターでは、電極体と対向電極体とを
端子接続することによって電流を印加する。電流量を調
節して、ろ過速度を加減する。

従って、内部に金属複合層を接着にするか被覆したイオ
ン選択性材料のシェルと導電性構造材料コアからなる電
極体をもつ電気フィルターは液状またはコロイド状懸濁
体から粒子を分離するか、あるいは脱水するためのコス
トが低く、かつ効率のよいシステムを提供するものであ
る。

この電極体は容易には腐食せず、また溶解しない。そし
て、操作上の問題も比較的ない。

本発明を好適な実施態様について説明してきたが、他の
実施態様でも結果は同じである。

【図面の簡単な説明】

第１図は被覆チタン電極とナフィオン膜シェルからなる
従来の電気フィルターを示し、かつシェル上に脱水され
たフィルターケーキが生成することを説明する横断面で
あり、そして第２図は陽極位蟹における本発明の電極体
を備えた電気フィルターを示し、かつ電極体上に脱水さ
れたフィルターケーキを生成することを説明する横断面
図である。１０：処理容器、１３：陽極、１５：陰極、２６：多孔性膜、３８：電気フィルター、４０：電極体、４８：イオン交換膜、５８：コア材料。特許出願人　　トルーオリバー　インコーポレイテッド
ＦＩＧ、２

Claims

【特許請求の範囲】

（１）処理すべきスラリー、分散体または懸濁体を収容
する処理容器、及び間に処理域を形成するように離して設けた、該処理容器
内の電極と対向電極からなり、該電極が内部に触媒材料コーチングを設けたＵ字形イオ
ン選択性膜シエルからなる電極体であり、該触媒材料が
周期律表第VIIIＢ族金属、第 I Ｂ族金属、耐酸化性の
高いバルブ金属、金属酸化物及びこれらの金属からなる
群から選択される金属であり、そしてさらに該触媒コーチングに接触して電流をこのコ
ーチングに分配し、しかも該Ｕ字形シエルの支持体にな
る電流分配器を有する、スラリー、分散体または懸濁体
中の粒子を脱水または分離する電気フイルター装置。
（２）該膜がイオン交換樹脂からなる特許請求の範囲第
１項に記載の装置。
（３）該電流分配器がグラフアイト、樹脂含浸グラフア
イト及びポリマー系樹脂含浸グラフアイトからなる群か
ら選択される材料からなる特許請求の範囲第１項に記載
の装置。
（４）固体ポリマー電極の表面に粒子が蓄積するのを防
止する手段をさらに有する特許請求の範囲第１項に記載
の装置。
（５）粒子の蓄積を防止する手段が固体ポリマー電極の
表面に濃厚供給材料を流す手段を有する特許請求の範囲
第４項に記載の装置。
（６）さらに、該対向電極の周囲に多孔性膜を設けた特
許請求の範囲第１項に記載の装置。
（７）さらに該多孔性膜間に圧力差を維持する手段を設
けた特許請求の範囲第６項に記載の装置。
（８）さらに、該対向電極と該多孔性膜間の液体を取出
す手段を有する特許請求の範囲第６項に記載の装置。
（９）触媒材料からなるイオン選択性膜及び電流分配器
からなり、該膜を該分配器に接触させるようにした少な
くともひとつのポリマー系電極体と少なくともひとつの
対向電極からなる電気フイルター装置を用意し、この電気フイルター装置に粒子含有溶液を添加し、そし
て該電極体及び該対向電極体に電流を印加する工程からな
る粒子含有液体中の粒子を脱水するか、又は分離する方
法。
（１０）該固形ポリマー系電極体で粒子を捕集する工程
をさらに含む特許請求の範囲第１項に記載の方法。
（１１）捕集された粒子を該固形ポリマー系電極体から
取出す特許請求の範囲第１０項に記載の方法。
（１２）該固形ポリマー系電極の表面に粒子が蓄積する
ことを防止する工程を有する特許請求の範囲第９項に記
載の方法。
（１３）該固形ポリマー系電極体の表面に平行に濃厚供
給材料を流すことによつて該固形ポリマー系電極の表面
に粒子が蓄積するのを防止した特許請求の範囲第１２項
に記載の方法。
（１４）多孔性陰極膜間に圧力差を維持する工程をさら
に有する特許請求の範囲第９項に記載の方法。
（１５）周期律表第VIIIＢ族金属、第 I Ｂ族金属、耐
酸化性の高いバルブ金属及び金属酸化物からなる群から
選択される触媒材料を用意し、そしてこの触媒材料を該
固形ポリマー系電極体に設ける工程をさらに有する特許
請求の範囲第９項に記載の方法。
（１６）該粒子含有溶液を連続的に添加する手段、及び
該粒子含有溶液から液体を分離する手段を有し、そして
分離された液体を、排除しながら、該粒子含有溶液を電
気フイルター装置に添加する特許請求の範囲第９項に記
載の方法。
（１７）該対向電極に多孔性膜を設ける特許請求の範囲
第９項に記載の方法。
（１８）該対向電極と該多孔性膜との間に該粒子含有液
体から分離された液体を除去する手段を設けた特許請求
の範囲第１７項に記載の方法。
（１９）該電極フイルターに該粒子含有液体を連続的に
加え、そして該粒子含有液体から分離される液体を回収
するさいに、該分離液体を回収するのと同じ速度で該粒
子含有液体を添加する特許請求の範囲第１８項に記載の
方法。