JPS62182292A - Ｈｃｉの隔膜電解法 - Google Patents
Ｈｃｉの隔膜電解法Info
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- JPS62182292A JPS62182292A JP62015317A JP1531787A JPS62182292A JP S62182292 A JPS62182292 A JP S62182292A JP 62015317 A JP62015317 A JP 62015317A JP 1531787 A JP1531787 A JP 1531787A JP S62182292 A JPS62182292 A JP S62182292A
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Classifications
-
- 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
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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ｌｌＣｌの隔膜電解法を実施する改良法に関す
る。
る。
゛１′Ｉ業界の技術の現状においては１１Ｃ！ は塩化
水素酸の水浴液をや数の個々の電解槽に供給することに
よＩ）電へイされる。この電解槽は夫／ｌ隔膜ｔこより
２個の部屋に′Ｊ１劃され、このような個々の装置が：
（０〜４５個−結にされて電解装置と呼ばれる積層物に
されている、この電解装置の個々の電解槽において、陽
極液の酸はＰべての陽極室を１１シ列に通って流れ、ま
た陰（執゛〕；＜の酸はｒべての１１２樟室を並列に通
って流れるように、陰１に液入ブ陽撓液の循環系に連結
されている。両刀の循環系に３０％の塩化水素酸をｒＪ
（給し、薄い酸濃度を２０〜２４％に増加させる１ 市
ンイナッケル・キュヒラ−（Ｗｉｎｎｎｃｋｅｒ Ｋｕ
ｅｅｌ＋１ｅｒ）、ヘミフシｘ Ｎテクノロギー（ＣＨ
ｅｍｉｓｃｈｅ ’ｒｃｃ１団ｏｌｏＨ１ｅ）１５２巻
、第４版、１９８２年、４４３頁以降参照１゜ 隔膜法の欠点は隔膜を辿る時に陽極液及び陰（執１（ｆ
ｆｉが互いに混合し、隔膜が電解液に灯して透過性をも
っているためにこの混合を！／′１一部から抑制できな
い点である。その結果陽ｍｌの酸の中に溶解した塩素は
陰極ｎ側に透過した後一部は遊離し、水素をｉｌＪ染１
−るＩにζ因になる。１（ＩＬの１゛１ｂ分のＪ１１＾
素は陰極的ｉこ還元され、１１−酸物／エネルギー収率
の１氏１・゛を招く。電解１″、稈で１１゛、成された
ガス状の塩、にと水素とのン昆含も１イ・Ａ（１豪中で
起ることができ乙。
水素酸の水浴液をや数の個々の電解槽に供給することに
よＩ）電へイされる。この電解槽は夫／ｌ隔膜ｔこより
２個の部屋に′Ｊ１劃され、このような個々の装置が：
（０〜４５個−結にされて電解装置と呼ばれる積層物に
されている、この電解装置の個々の電解槽において、陽
極液の酸はＰべての陽極室を１１シ列に通って流れ、ま
た陰（執゛〕；＜の酸はｒべての１１２樟室を並列に通
って流れるように、陰１に液入ブ陽撓液の循環系に連結
されている。両刀の循環系に３０％の塩化水素酸をｒＪ
（給し、薄い酸濃度を２０〜２４％に増加させる１ 市
ンイナッケル・キュヒラ−（Ｗｉｎｎｎｃｋｅｒ Ｋｕ
ｅｅｌ＋１ｅｒ）、ヘミフシｘ Ｎテクノロギー（ＣＨ
ｅｍｉｓｃｈｅ ’ｒｃｃ１団ｏｌｏＨ１ｅ）１５２巻
、第４版、１９８２年、４４３頁以降参照１゜ 隔膜法の欠点は隔膜を辿る時に陽極液及び陰（執１（ｆ
ｆｉが互いに混合し、隔膜が電解液に灯して透過性をも
っているためにこの混合を！／′１一部から抑制できな
い点である。その結果陽ｍｌの酸の中に溶解した塩素は
陰極ｎ側に透過した後一部は遊離し、水素をｉｌＪ染１
−るＩにζ因になる。１（ＩＬの１゛１ｂ分のＪ１１＾
素は陰極的ｉこ還元され、１１−酸物／エネルギー収率
の１氏１・゛を招く。電解１″、稈で１１゛、成された
ガス状の塩、にと水素とのン昆含も１イ・Ａ（１豪中で
起ることができ乙。
このＪ、つな欠点は隔膜の代りにイオン交換膜を便用ｒ
ることにより除去する、：とができる。即ちドイツ特Ｉ
ｉ／［公開明細書第２，８４４，４９９弓には両側を′
屈１１イ触媒で被覆されｒこイオン交換膜を使用し、給
電用尺１／’集主用の電極により電ｊズこを供給しＩＬ
つ集めることが記載されている。この方法は固体１Ｔ１
合体電解質（Ｓｌｌｌ’：）系と呼ばれ、電解質回路を
一つしか必要としないという利、１．Ｌをもっている。
ることにより除去する、：とができる。即ちドイツ特Ｉ
ｉ／［公開明細書第２，８４４，４９９弓には両側を′
屈１１イ触媒で被覆されｒこイオン交換膜を使用し、給
電用尺１／’集主用の電極により電ｊズこを供給しＩＬ
つ集めることが記載されている。この方法は固体１Ｔ１
合体電解質（Ｓｌｌｌ’：）系と呼ばれ、電解質回路を
一つしか必要としないという利、１．Ｌをもっている。
何故ならば陰極側で放’、ｉｔ シたプロトンは陰極側
から膜中へ移動し、従ってＪ！ｌ！論的にはｐ２律液中
ではイオンに関する枯７〜が起らないからである。しか
し実際には水和した水が陰（叡側へ移動するので、これ
を除去しなければならない。
から膜中へ移動し、従ってＪ！ｌ！論的にはｐ２律液中
ではイオンに関する枯７〜が起らないからである。しか
し実際には水和した水が陰（叡側へ移動するので、これ
を除去しなければならない。
しかしこの方法の欠点の−っは給電／集電用の電極から
１作用電極−１への１ｕ流の移動が電解質内部で行われ
、従って一定の電流の移動を調節することが困難であり
、外部から制御できないという点である。
１作用電極−１への１ｕ流の移動が電解質内部で行われ
、従って一定の電流の移動を調節することが困難であり
、外部から制御できないという点である。
ドイツ特許公開明細りＩ−第２，８４４，４９９号の池
の欠点は給Ｘｉｉ ／集電用の電極として提案されてい
る金に１スクリーンが王！的な用途において陽極側では
非常に短時間しか安定でなく、１１３極側ではｌｐＲ極
に保護を施した場合のみ安定であることである。腐食耐
性をもったグラファイトがらっ（られたスクリーンは非
常に高価であり、工業的な電解装置ｒｔの大きさでは（
代械的に非常に安定というわけにはゆかない。
の欠点は給Ｘｉｉ ／集電用の電極として提案されてい
る金に１スクリーンが王！的な用途において陽極側では
非常に短時間しか安定でなく、１１３極側ではｌｐＲ極
に保護を施した場合のみ安定であることである。腐食耐
性をもったグラファイトがらっ（られたスクリーンは非
常に高価であり、工業的な電解装置ｒｔの大きさでは（
代械的に非常に安定というわけにはゆかない。
電解触媒としては、け金属から成る群がら選ぼＪｔた還
丸酸化物が使用され、多少ともグラファイトと？Ｊｔ介
されるでいる。しかしこれらの系は抛作条ｆ（・↑゛に
おいてグラファイトよりも安定性が溝かに少ない。しか
し耐久性の理由で１１ｑ上の電解触媒／ｆ４及び給電／
集電用の７を体としてグラファイトを使用しなければな
らない場合には、従来法の固体グラ７アイ）Ｓｔｆ４歳
は−１−記のような欠点は示さない、特に電解触媒を膜
ｔこ接消する際常１こ起る問題が避けられる。
丸酸化物が使用され、多少ともグラファイトと？Ｊｔ介
されるでいる。しかしこれらの系は抛作条ｆ（・↑゛に
おいてグラファイトよりも安定性が溝かに少ない。しか
し耐久性の理由で１１ｑ上の電解触媒／ｆ４及び給電／
集電用の７を体としてグラファイトを使用しなければな
らない場合には、従来法の固体グラ７アイ）Ｓｔｆ４歳
は−１−記のような欠点は示さない、特に電解触媒を膜
ｔこ接消する際常１こ起る問題が避けられる。
しかし？ｌ！極が膜から分離されると、電ン℃伝導性の
電解質が陰極側に必要である。塩化水素酸水溶液の最大
の伝導度は良く知られているようにＨＣｌ１７〜２２重
量％の濃度において得られる。陰極領域のＨＣＩ溶液の
濃度は膜を通して水和水が移動する結果減少するので、
１１Ｃ１溶液を取換えなければならない。
電解質が陰極側に必要である。塩化水素酸水溶液の最大
の伝導度は良く知られているようにＨＣｌ１７〜２２重
量％の濃度において得られる。陰極領域のＨＣＩ溶液の
濃度は膜を通して水和水が移動する結果減少するので、
１１Ｃ１溶液を取換えなければならない。
本発明の１−１的は−Ｉ−記Ｈ法の欠点をもたない１１
Ｃ１電解法を提供ｒることである。このＪｊ法によれば
唯一の電解質回路をもったＳＰＥ電解槽の利点を、有限
の電極／膜間隙を有する電解槽の利ｊ、’ｊ、と組み合
わせることができるであろう。
Ｃ１電解法を提供ｒることである。このＪｊ法によれば
唯一の電解質回路をもったＳＰＥ電解槽の利点を、有限
の電極／膜間隙を有する電解槽の利ｊ、’ｊ、と組み合
わせることができるであろう。
この［１的は＋＋２ ＋＆室を離れる少なくとも一部の
電解質を陽１執室の供給液として＋（（接ｆ５（給する
）ＩＣ１隔膜電角イ法によって簡単な方法で達成される
。
電解質を陽１執室の供給液として＋（（接ｆ５（給する
）ＩＣ１隔膜電角イ法によって簡単な方法で達成される
。
１１１解すべき濃塩酸を先ず電解槽の陰（叡室に供給す
る。この−［解槽は陽イオン交換膜により陰極室と陽（
執室とに分割されている。陽極室から陰（叡室へと輸送
されるプロトンの水和水によって稀釈された酸を浴流さ
せ、次に電解（台の陽極室に導入ｒる。電解に便用され
て稀釈されｊこ酸を陽（叡室から取り出し、残った堪あ
を除去しｔこ後〃ス状の１１Ｃ１で飽和させる二とがで
きる。本発明方法におり１ては陽極側から膜を透過する
水和水を＞ｔｆい外側のフィードバンク経路（こよって
フィードバンクさせる。フィードバンクの割合により、
ＩＩｃＩ を吸収させて濃くシなければならない稀釈
された酸の流れの容積を減少させることができる。
る。この−［解槽は陽イオン交換膜により陰極室と陽（
執室とに分割されている。陽極室から陰（叡室へと輸送
されるプロトンの水和水によって稀釈された酸を浴流さ
せ、次に電解（台の陽極室に導入ｒる。電解に便用され
て稀釈されｊこ酸を陽（叡室から取り出し、残った堪あ
を除去しｔこ後〃ス状の１１Ｃ１で飽和させる二とがで
きる。本発明方法におり１ては陽極側から膜を透過する
水和水を＞ｔｆい外側のフィードバンク経路（こよって
フィードバンクさせる。フィードバンクの割合により、
ＩＩｃＩ を吸収させて濃くシなければならない稀釈
された酸の流れの容積を減少させることができる。
本発明の特別な利点は、夫々の電解質の１Ｔｌｓ ＰＡ
を出た電解質の−ｆｌｋを、同じ′ＬＩｉ解貿の部屋に
フィードバックするようにして本発明が行なわれること
によって得られる。
を出た電解質の−ｆｌｋを、同じ′ＬＩｉ解貿の部屋に
フィードバックするようにして本発明が行なわれること
によって得られる。
第１ ｔｅｌは本発明り法を明らかにするためのもので
ある。＾（第１図）で供給される濃塩酸の蹴は対応する
頃の使用済みＩＩｃＩが出目Ｂ″Ｃ取り出されるように
調節される。八における濃度が：）０％、］３における
濃度が１８％の場合、電流密度３に静ｍ２において陰極
室の平均濃度は約２４％である。
ある。＾（第１図）で供給される濃塩酸の蹴は対応する
頃の使用済みＩＩｃＩが出目Ｂ″Ｃ取り出されるように
調節される。八における濃度が：）０％、］３における
濃度が１８％の場合、電流密度３に静ｍ２において陰極
室の平均濃度は約２４％である。
第２図は個々の′電解槽の多数、例えば３０〜４５個の
個々の一且ＩＩギ槽から１友る′直角ＩＣ装置（こ大−
ｔ する１１１１ｇな〜つのｉＡこれ図で９ｐ）ろ。
個々の一且ＩＩギ槽から１友る′直角ＩＣ装置（こ大−
ｔ する１１１１ｇな〜つのｉＡこれ図で９ｐ）ろ。
１’記の実Ｍｌｊ例により本発明を例小ｒる。これらの
実施例は？Ｉ１．に例、ｊりのためのものであり、本発
明を限定するらのではない。
実施例は？Ｉ１．に例、ｊりのためのものであり、本発
明を限定するらのではない。
実施例
第１図には本発明の？［ＣＭ槽１を示す。イオン父換膜
１米国プラウエア州つィルミントン（ＷｉｌｍｉＢｔｏ
ｎ）のデュポン（Ｄｕ Ｉ’ｏｎＶ）社製すフイオン（
Ｎａｔｉ。
１米国プラウエア州つィルミントン（ＷｉｌｍｉＢｔｏ
ｎ）のデュポン（Ｄｕ Ｉ’ｏｎＶ）社製すフイオン（
Ｎａｔｉ。
ｎ ）ＮＸ４：ＪＯＪにより電解槽は陰極室２と陽（執
室：（とに分割されている。、１五八において０．２１
２ ／時間の割合で３０％の塩酸を電解槽の陰極液回路
５に供給し、この混合物を底から電解槽に入れる。適当
蛾の２１％１１Ｃ１を陽極側からバイブロを通して潅流
させ、陽極液回路７に供給する。最後に使ＪｔＪ済みの
酸は約１８％の濃度で電解槽を離れる。点Ｂにおいて対
応する量のＩＩｃＩ を陽（叡液回路から取り出し、そ
の結果として容積を一定に保つ。電流密度：（ＯＡ７ｄ
ｍ２、電解′ｇｌ温度約８０″Ｃにおいて、＋１７．
＋＠間隙に依存し１．９〜２．１ボルトの電解摺電圧が
得られる。電解生成物の塩素及び水素は電解質と共に電
解槽を離れ、ガスの上杵効果のために電解質は濃度を」
〕記範囲に保つために供給しなければならない新しい酸
の量よりも多量に電解槽を出る。この過剰の量は直もに
適切な回路のパイプ５及び７を通じ電解槽の入口にフィ
ードバックされる。電解質からの生成物の塩素と水素と
の分離は点Ｃ及びＤにおいていわゆる「〃ス分離器」に
よって行われる。
室：（とに分割されている。、１五八において０．２１
２ ／時間の割合で３０％の塩酸を電解槽の陰極液回路
５に供給し、この混合物を底から電解槽に入れる。適当
蛾の２１％１１Ｃ１を陽極側からバイブロを通して潅流
させ、陽極液回路７に供給する。最後に使ＪｔＪ済みの
酸は約１８％の濃度で電解槽を離れる。点Ｂにおいて対
応する量のＩＩｃＩ を陽（叡液回路から取り出し、そ
の結果として容積を一定に保つ。電流密度：（ＯＡ７ｄ
ｍ２、電解′ｇｌ温度約８０″Ｃにおいて、＋１７．
＋＠間隙に依存し１．９〜２．１ボルトの電解摺電圧が
得られる。電解生成物の塩素及び水素は電解質と共に電
解槽を離れ、ガスの上杵効果のために電解質は濃度を」
〕記範囲に保つために供給しなければならない新しい酸
の量よりも多量に電解槽を出る。この過剰の量は直もに
適切な回路のパイプ５及び７を通じ電解槽の入口にフィ
ードバックされる。電解質からの生成物の塩素と水素と
の分離は点Ｃ及びＤにおいていわゆる「〃ス分離器」に
よって行われる。
以」二本明細書において本発明を限定することのない具
体化例によって本発明を説明した。本発明の精神及び範
囲を逸脱することなく種々の変形を行い得ることは明ら
かである。
体化例によって本発明を説明した。本発明の精神及び範
囲を逸脱することなく種々の変形を行い得ることは明ら
かである。
第１図は本発明方法を示す模式図であり、第２図は多数
の電解槽を示す回路図である。 特許出願人バイエル・アクチェンデゼルシャフト第１図 ＨＣｌ ＋１８％） 第２図
の電解槽を示す回路図である。 特許出願人バイエル・アクチェンデゼルシャフト第１図 ＨＣｌ ＋１８％） 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イオン交換膜によって分離された陰極室及び陽極室
から成る電解槽においてＨＣｌを電解してＨ＿２及びＣ
ｌ＿２を製造する方法において、塩酸の第１の流れを陰
極室の入口に供給し、塩酸の第２の流れを陰極室の出口
から取り出し、塩酸の第３の流れを陽極室の出口から取
り出し、塩酸の第４の流れを陽極室の入口に供給し、第
２の流れの少なくとも一部を陽極室に供給することを特
徴とする方法。 ２、さらに第２の流れの一部を陰極室の入口に供給する
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、さらに第３の流れの一部を陽極室の入口に供給する
特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、第２の流れの一部のＨＣｌ濃度は２１％である特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ５、第２の流れの一部のＨＣｌ濃度は２１％である特許
請求の範囲第２項記載の方法。 ６、第３の流れの一部のＨＣｌ濃度は２１％である特許
請求の範囲第３項記載の方法。 ７、第１の流れのＨＣｌ濃度は２４％である特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ８、陰極液回路は第１の流れと第２の流れとを連結して
いる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９、陰極液回路のＨＣｌ濃度は２１％である特許請求の
範囲第８項記載の方法。 １０、陽極液回路は第３の流れと第４の流れとを連結し
ている特許請求の範囲第１項記載の方法。 １１、陽極液回路のＨＣｌ濃度は２１％である特許請求
の範囲第１０項記載の方法。 １２、３０％ＨＣｌを含む流れが陰極液回路に入る特許
請求の範囲第８項記載の方法。 １３、３０％ＨＣｌを含む流れが陽極液回路に入る特許
請求の範囲第８項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3602683.2 | 1986-01-30 | ||
| DE19863602683 DE3602683A1 (de) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | Verfahren zur durchfuehrung der hcl-membranelektrolyse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182292A true JPS62182292A (ja) | 1987-08-10 |
Family
ID=6292898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62015317A Pending JPS62182292A (ja) | 1986-01-30 | 1987-01-27 | Ｈｃｉの隔膜電解法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4725341A (ja) |
| EP (1) | EP0234256B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62182292A (ja) |
| DE (2) | DE3602683A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006503180A (ja) * | 2002-10-18 | 2006-01-26 | アクアー クヴァナ カナダ インコーポレイテッド | ハロゲン化水素酸の調節した電解 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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