JPS6221875B2 - - Google Patents
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- JPS6221875B2 JPS6221875B2 JP53051350A JP5135078A JPS6221875B2 JP S6221875 B2 JPS6221875 B2 JP S6221875B2 JP 53051350 A JP53051350 A JP 53051350A JP 5135078 A JP5135078 A JP 5135078A JP S6221875 B2 JPS6221875 B2 JP S6221875B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
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Description
本発明は苛性アルカリ水溶液の製造方法に関す
るものであり、更に詳しくはカルボキシル基を陽
イオン交換基の一部とする0.7〜1.5ミリグラム当
量／グラムドライレジンの交換容量を有する陽イ
オン交換膜を用い、ハロゲン化アルカリ水溶液を
電解するに際し、陰極室の苛性アルカリの濃度を
37〜50％の範囲内に維持し、かつ陽極室から陰極
室へ透過する透過水量を2.38〜3.2グラム／時・
アンペアに調節することにより高濃度苛性アルカ
リを85％以上の電流効率で製造することを特徴と
する苛性アルカリの製造法に関するものである。 ハロゲン化アルカリ水溶液の電解において、陽
イオン交換膜を使用することによりアスベスト隔
膜の使用に比して、含有塩化アルカリ量を少なく
し、高純度の苛性アルカリが得られることは既に
知られている。 しかし１枚の陽イオン交換膜を用いる２室法で
は、85％以上の電流効率で20％以上の苛性アルカ
リを得ることは困難であり、濃厚な苛性アルカリ
を得るためには、電解によつて得られた苛性アル
カリを更に別のイオン交換膜を通して濃縮する
か、或いは蒸発等の方法により濃縮する工程を必
要とする。 ハロゲン化アルカリ水溶液を電解する場合に要
求される陽イオン交換膜の性質として、 (1) 高濃度の苛性アルカリを取扱う場合にも高い
陽イオン選択性を示すこと、 (2) 陽イオン交換膜の電気抵抗が小さく、安価な
電力で苛性アルカリが生産されること、 (3) 陽イオン交換膜がハロゲン化アルカリ電解に
耐えうる耐薬品性を備えていること、 が挙げられる。 現在陽イオン交換膜として以上の点から弗素系
ポリマーを膜母体としスルホン酸基を交換基とす
るものが使用されているが、高い陽イオン選択性
を示すものが得られておらず、特に高濃度の苛性
アルカリを取扱う場合には、その電流効率は大巾
に低下する。このため弗素系ポリマーを膜母体と
し、スルホン酸基を交換基とするものを陽イオン
交換膜に使用し、その電流効率を大にするため、
陰極室からのOH-の陽極室への移動をできるだ
け少なくするため、種々の方法により、陽極室よ
り陰極室へ水を移行させる方法が考案されてい
る。しかしながらこの場合でも電流効率は陰極液
の苛性アルカリ濃度がある値でピークを生じ、苛
性アルカリ濃度が37〜38％程度以上になると電流
効率が低下することを防ぐことができなかつた。
このピーク値は、陽イオン交換膜の交換容量、陽
極室のハロゲン化アルカリ濃度、陰極室の苛性ア
ルカリ濃度、その他電流密度等の電解条件によつ
て支配され変化する。従つてこれらの値の変動に
より電流効率が変化し、37〜38％程度以上特に44
〜50％での高い苛性アルカリ濃度で85％以上の高
い電流効率を安定に維持することは極めて困難で
あつた。 本発明者等はかかる要求を満足すべく鋭意研究
の結果、カルボキシル基を陽イオン交換基の一部
とする0.7〜1.5ミリグラム当量／グラムドライレ
ジンの交換容量を有する陽イオン交換膜を使用
し、ハロゲン化アルカリ水溶液を二室型電解槽に
より電解するに当り、陰極室に膜を介して2.38〜
3.2グラム／時・アンペアの水を陽極室から透過
させ、かつ生成苛性アルカリ濃度を37〜50％の範
囲に保つ電解方法をとることにより85％以上の高
い電流効率で、かつ37％以上の高い濃度の苛性ア
ルカリを収得し得ることを見い出した。 即ち本発明の特徴は、第１に陽イオン交換膜と
して、カルボキシル基を陽イオン交換基の一部と
する膜を用いることである。 第２の特徴はその電解方法にある。即ち陽極室
から陽イオン交換膜を介して陰極室へ透過する水
量が2.38〜3.2グラム／時・アンペアの量である
ように電解し、かつ生成苛性アルカリ濃度を37〜
50％の範囲、好ましくは44〜50％に保つことであ
る。 本発明で用いられる陽イオン交換膜は、少なく
ともカルボキシル基をその陽イオン交換基の一部
として所有しており、カルボキシル基の他の交換
基に対する割合はそれぞれ場合により異なるが、
少なくとも0.1％以上を含むことが必要である。
陽イオン交換基としては、他にスルホン酸基、フ
エノール基、リン酸基等が知られているが、本発
明ではカルボキシル基を主成分とするイオン交換
基層はイオン交換膜の片面であつても両面であつ
てもかまわないが、少なくとも１μ以上の厚みを
もつことが望ましい。この層のカルボキシル基は
前記イオン交換基総量の約80％以上を占有してい
ることが望ましい。カルボキシル基を主成分とす
るイオン交換基層は例えばスルホン酸からなるイ
オン交換膜の片面乃至両面を還元することにより
生成され、その反応条件により層の厚みが決定さ
れる。 またこのカルボキシル基を含む陽イオン交換膜
の交換容量は、0.7〜1.5ミリグラム当量／グラム
ドライレジンの範囲であることが必要であり、こ
の値より小さな交換容量では電気抵抗が大きくな
り、またこの値より大きな交換容量のものでは水
に対する膨潤性が大となり、却つてイオン選択性
が悪くなり、電流効率の低下につながる。従つて
この条件を満足しない陽イオン交換膜では本発明
における高濃度の苛性アルカリ領域で低抵抗で、
かつ高い電流効率を達成し得ない。 カルボキシル基を80％以上占有している陽イオ
ン交換膜の層が１μより薄くては、カルボキシル
基を陽イオン交換基とする特有の効果が表われな
いし、有利な電解を行なうことができない。 陽イオン交換膜の素材は特に限定はないが、ハ
ロゲン化アルカリ水溶液電解に充分耐え得るもの
である必要がある。例えばパーフロロカーボンよ
りなる素材であれば申し分ないが、ハイドロカー
ボンよりなるものである場合には、特に陽極側を
保護する必要がある。例えばパーフロロカーボン
よりなる他のイオン交換膜乃至は多孔膜とはり合
わせる等の方法がある。 これ等パーフロロカーボンを膜素材として、カ
ルボキシル基を含有する陽イオン交換膜としては
特開昭52−24176号で述べられているパーフロロ
スルフオン酸からなるイオン交換膜を還元して得
られるパーフロロカルボン酸イオン交換基を一部
に有する陽イオン交換膜は好ましいものの一つで
ある。 次に本発明の電解方法においては、陽極室から
陽イオン交換膜を介して陰極室へ透過する水量
を、2.38〜3.2グラム／時・アンペアの量の範囲
とし、かつ生成する苛性アルカリ濃度を37〜50％
の範囲に維持せねばならない。即ち透過水量が上
述の範囲以外のもの、即ち透過水量が少ないもの
は、苛性アルカリ濃度が40〜50％の範囲に維持さ
れても、電解時に膜電気抵抗が増大し槽電圧が大
となるし、又透過水量がこの範囲を越えるもの
は、充分な電流効率がもたらされないばかりか、
高濃度の苛性アルカリを容易に製造できない。こ
れらの条件を満足するためには、次の電解方式を
とることが必要である。 即ち苛性アルカリを生産する陰極室には、苛性
アルカリ更には水の補給を全く行なわないで陰極
室への水の補給は全て陽極側から陽イオン交換膜
を透過するものだけにする方法をとることであ
る。 この電解方法をとる場合、陰極室の水は陽極室
側の膜を透過して移動する水だけが補給されるこ
とになる。故に陰極室内の苛性アルカリ濃度は、
膜および陽極室のハロゲン化アルカリ濃度により
大略は決定される。即ち膜および電流密度を一定
とすると、陰極室内の苛性アルカリ濃度は陽極室
ハロゲン化アルカリ濃度によつて決定され、陽極
室に補給されるハロゲン化アルカリ濃度及びその
分解率によつて決定されることになる。故に陰極
室苛性アルカリ濃度は、膜および電流密度および
ブライン分解率を一定とすると、陽極室へ補給す
るハロゲン化アルカリ濃度によつて大略調節する
ことが可能となる。 しかし本発明で有効な苛性アルカリ濃度は37〜
50％の範囲であり、この範囲に生成苛性アルカリ
濃度を調節する必要がある。 本発明において、更にもう一つ重要なことは、
上述の如く苛性アルカリ濃度を37〜50％に調節し
ても、陽極室から陽イオン交換膜を介して陰極室
へ透過する水量が、2.38〜3.2グラム／時・アン
ペアの範囲である必要があることである。 本発明において有効なイオン交換基容量は、前
述の如く0.7〜1.5ミリグラム当量／グラムドライ
レジンであり、かつ陰極室苛性アルカリ濃度は37
〜50％で、透過水量が2.38〜3.2グラム／時・ア
ンペアであるためには、自から陽極室ブライン
（ハロゲン化アルカリ水溶液）濃度が限定され
る。陽極室ブライン濃度は供給ブライン濃度と分
解率によつて決定されるが、陽極室ブライン濃度
は大略８〜20％水溶液が適当な範囲である。 本発明は陽極室から陰極室へ透過する透過水量
を、2.38〜3.2グラム／時・アンペアに調節する
ことが要件となるが、何れにせよカルボキシル基
を陽イオン交換基の一部とする0.7〜1.5ミリグラ
ム当量／グラムドライレジンの交換容量を有する
陽イオン交換膜を使用して初めて従来使用されて
きたスルホン基をイオン交換基とする陽イオン交
換膜と異なり、陰極室における37〜50％、好まし
くは44〜50％の高い苛性アルカリ濃度にも拘らず
電流効率85％以上の高い能率で電解を行なうこと
ができるのである。カルボキシル基のかかる効果
は、スルホン酸基やフエノール基等に比し、酸性
度恒数が小さいこと、膨潤性の小さいこと等が何
等かの影響を与えているものと考えられる。 以下本発明の理解を助けるために実施例により
説明する。 実施例 １ E.I.デユポン社製のスルホン酸基を陽イオン交
換基とするパーフロロ系イオン交換膜ナフイオン
Ｎ−110（デユポン社製商品名）（交換容量0.92ミ
リグラム当量／グラムドライレジン、厚み254
μ）を五塩化リンとオキシ塩化リンの重量比で１
対１の混合物中に120℃で48時間浸漬させた。こ
の膜を四塩化炭素中に80℃で30分間浸漬の後、表
面赤外スペクトルを取ると、表面の−SO3H基に
基づく1060cm-1の吸収は−SO2Cl基に基づく
（1420cm-1）の吸収に全部変化していた。顕微鏡に
より断面を観察すると均一な構造であり、−
SO2Clに全て変化していると考えられる。 この膜を更に57％のヨウ化水素酸水溶液中に入
れ、100℃で72時間保つた。この膜を10分間流水
中で洗浄の後、80℃の温水中に30分間浸漬させ
た。この膜の断面の顕微鏡観察からは明らかに三
層になつており、未反応部分は中間層の部分と考
えられ、この部分は膜厚の約2/3程度であつた。 この膜の表面赤外吸収スペクトル、即ち反応部
分には1780cm-1のカルボン酸基に基づく吸収が出
現し、−SO2Clに基づく吸収はすべて消失してい
た。 尚この陽イオン交換膜のイオン交換容量を測定
すると0.95ミリグラム当量／グラムドライレジン
であつた。この膜をメタノール−水−苛性ソーダ
の2.5モル溶液（メタノール／水＝１／１（容
量））中に80℃で24時間浸漬の後にNaCl電解を行
なつた。電解条件は第１表の如くである。
るものであり、更に詳しくはカルボキシル基を陽
イオン交換基の一部とする0.7〜1.5ミリグラム当
量／グラムドライレジンの交換容量を有する陽イ
オン交換膜を用い、ハロゲン化アルカリ水溶液を
電解するに際し、陰極室の苛性アルカリの濃度を
37〜50％の範囲内に維持し、かつ陽極室から陰極
室へ透過する透過水量を2.38〜3.2グラム／時・
アンペアに調節することにより高濃度苛性アルカ
リを85％以上の電流効率で製造することを特徴と
する苛性アルカリの製造法に関するものである。 ハロゲン化アルカリ水溶液の電解において、陽
イオン交換膜を使用することによりアスベスト隔
膜の使用に比して、含有塩化アルカリ量を少なく
し、高純度の苛性アルカリが得られることは既に
知られている。 しかし１枚の陽イオン交換膜を用いる２室法で
は、85％以上の電流効率で20％以上の苛性アルカ
リを得ることは困難であり、濃厚な苛性アルカリ
を得るためには、電解によつて得られた苛性アル
カリを更に別のイオン交換膜を通して濃縮する
か、或いは蒸発等の方法により濃縮する工程を必
要とする。 ハロゲン化アルカリ水溶液を電解する場合に要
求される陽イオン交換膜の性質として、 (1) 高濃度の苛性アルカリを取扱う場合にも高い
陽イオン選択性を示すこと、 (2) 陽イオン交換膜の電気抵抗が小さく、安価な
電力で苛性アルカリが生産されること、 (3) 陽イオン交換膜がハロゲン化アルカリ電解に
耐えうる耐薬品性を備えていること、 が挙げられる。 現在陽イオン交換膜として以上の点から弗素系
ポリマーを膜母体としスルホン酸基を交換基とす
るものが使用されているが、高い陽イオン選択性
を示すものが得られておらず、特に高濃度の苛性
アルカリを取扱う場合には、その電流効率は大巾
に低下する。このため弗素系ポリマーを膜母体と
し、スルホン酸基を交換基とするものを陽イオン
交換膜に使用し、その電流効率を大にするため、
陰極室からのOH-の陽極室への移動をできるだ
け少なくするため、種々の方法により、陽極室よ
り陰極室へ水を移行させる方法が考案されてい
る。しかしながらこの場合でも電流効率は陰極液
の苛性アルカリ濃度がある値でピークを生じ、苛
性アルカリ濃度が37〜38％程度以上になると電流
効率が低下することを防ぐことができなかつた。
このピーク値は、陽イオン交換膜の交換容量、陽
極室のハロゲン化アルカリ濃度、陰極室の苛性ア
ルカリ濃度、その他電流密度等の電解条件によつ
て支配され変化する。従つてこれらの値の変動に
より電流効率が変化し、37〜38％程度以上特に44
〜50％での高い苛性アルカリ濃度で85％以上の高
い電流効率を安定に維持することは極めて困難で
あつた。 本発明者等はかかる要求を満足すべく鋭意研究
の結果、カルボキシル基を陽イオン交換基の一部
とする0.7〜1.5ミリグラム当量／グラムドライレ
ジンの交換容量を有する陽イオン交換膜を使用
し、ハロゲン化アルカリ水溶液を二室型電解槽に
より電解するに当り、陰極室に膜を介して2.38〜
3.2グラム／時・アンペアの水を陽極室から透過
させ、かつ生成苛性アルカリ濃度を37〜50％の範
囲に保つ電解方法をとることにより85％以上の高
い電流効率で、かつ37％以上の高い濃度の苛性ア
ルカリを収得し得ることを見い出した。 即ち本発明の特徴は、第１に陽イオン交換膜と
して、カルボキシル基を陽イオン交換基の一部と
する膜を用いることである。 第２の特徴はその電解方法にある。即ち陽極室
から陽イオン交換膜を介して陰極室へ透過する水
量が2.38〜3.2グラム／時・アンペアの量である
ように電解し、かつ生成苛性アルカリ濃度を37〜
50％の範囲、好ましくは44〜50％に保つことであ
る。 本発明で用いられる陽イオン交換膜は、少なく
ともカルボキシル基をその陽イオン交換基の一部
として所有しており、カルボキシル基の他の交換
基に対する割合はそれぞれ場合により異なるが、
少なくとも0.1％以上を含むことが必要である。
陽イオン交換基としては、他にスルホン酸基、フ
エノール基、リン酸基等が知られているが、本発
明ではカルボキシル基を主成分とするイオン交換
基層はイオン交換膜の片面であつても両面であつ
てもかまわないが、少なくとも１μ以上の厚みを
もつことが望ましい。この層のカルボキシル基は
前記イオン交換基総量の約80％以上を占有してい
ることが望ましい。カルボキシル基を主成分とす
るイオン交換基層は例えばスルホン酸からなるイ
オン交換膜の片面乃至両面を還元することにより
生成され、その反応条件により層の厚みが決定さ
れる。 またこのカルボキシル基を含む陽イオン交換膜
の交換容量は、0.7〜1.5ミリグラム当量／グラム
ドライレジンの範囲であることが必要であり、こ
の値より小さな交換容量では電気抵抗が大きくな
り、またこの値より大きな交換容量のものでは水
に対する膨潤性が大となり、却つてイオン選択性
が悪くなり、電流効率の低下につながる。従つて
この条件を満足しない陽イオン交換膜では本発明
における高濃度の苛性アルカリ領域で低抵抗で、
かつ高い電流効率を達成し得ない。 カルボキシル基を80％以上占有している陽イオ
ン交換膜の層が１μより薄くては、カルボキシル
基を陽イオン交換基とする特有の効果が表われな
いし、有利な電解を行なうことができない。 陽イオン交換膜の素材は特に限定はないが、ハ
ロゲン化アルカリ水溶液電解に充分耐え得るもの
である必要がある。例えばパーフロロカーボンよ
りなる素材であれば申し分ないが、ハイドロカー
ボンよりなるものである場合には、特に陽極側を
保護する必要がある。例えばパーフロロカーボン
よりなる他のイオン交換膜乃至は多孔膜とはり合
わせる等の方法がある。 これ等パーフロロカーボンを膜素材として、カ
ルボキシル基を含有する陽イオン交換膜としては
特開昭52−24176号で述べられているパーフロロ
スルフオン酸からなるイオン交換膜を還元して得
られるパーフロロカルボン酸イオン交換基を一部
に有する陽イオン交換膜は好ましいものの一つで
ある。 次に本発明の電解方法においては、陽極室から
陽イオン交換膜を介して陰極室へ透過する水量
を、2.38〜3.2グラム／時・アンペアの量の範囲
とし、かつ生成する苛性アルカリ濃度を37〜50％
の範囲に維持せねばならない。即ち透過水量が上
述の範囲以外のもの、即ち透過水量が少ないもの
は、苛性アルカリ濃度が40〜50％の範囲に維持さ
れても、電解時に膜電気抵抗が増大し槽電圧が大
となるし、又透過水量がこの範囲を越えるもの
は、充分な電流効率がもたらされないばかりか、
高濃度の苛性アルカリを容易に製造できない。こ
れらの条件を満足するためには、次の電解方式を
とることが必要である。 即ち苛性アルカリを生産する陰極室には、苛性
アルカリ更には水の補給を全く行なわないで陰極
室への水の補給は全て陽極側から陽イオン交換膜
を透過するものだけにする方法をとることであ
る。 この電解方法をとる場合、陰極室の水は陽極室
側の膜を透過して移動する水だけが補給されるこ
とになる。故に陰極室内の苛性アルカリ濃度は、
膜および陽極室のハロゲン化アルカリ濃度により
大略は決定される。即ち膜および電流密度を一定
とすると、陰極室内の苛性アルカリ濃度は陽極室
ハロゲン化アルカリ濃度によつて決定され、陽極
室に補給されるハロゲン化アルカリ濃度及びその
分解率によつて決定されることになる。故に陰極
室苛性アルカリ濃度は、膜および電流密度および
ブライン分解率を一定とすると、陽極室へ補給す
るハロゲン化アルカリ濃度によつて大略調節する
ことが可能となる。 しかし本発明で有効な苛性アルカリ濃度は37〜
50％の範囲であり、この範囲に生成苛性アルカリ
濃度を調節する必要がある。 本発明において、更にもう一つ重要なことは、
上述の如く苛性アルカリ濃度を37〜50％に調節し
ても、陽極室から陽イオン交換膜を介して陰極室
へ透過する水量が、2.38〜3.2グラム／時・アン
ペアの範囲である必要があることである。 本発明において有効なイオン交換基容量は、前
述の如く0.7〜1.5ミリグラム当量／グラムドライ
レジンであり、かつ陰極室苛性アルカリ濃度は37
〜50％で、透過水量が2.38〜3.2グラム／時・ア
ンペアであるためには、自から陽極室ブライン
（ハロゲン化アルカリ水溶液）濃度が限定され
る。陽極室ブライン濃度は供給ブライン濃度と分
解率によつて決定されるが、陽極室ブライン濃度
は大略８〜20％水溶液が適当な範囲である。 本発明は陽極室から陰極室へ透過する透過水量
を、2.38〜3.2グラム／時・アンペアに調節する
ことが要件となるが、何れにせよカルボキシル基
を陽イオン交換基の一部とする0.7〜1.5ミリグラ
ム当量／グラムドライレジンの交換容量を有する
陽イオン交換膜を使用して初めて従来使用されて
きたスルホン基をイオン交換基とする陽イオン交
換膜と異なり、陰極室における37〜50％、好まし
くは44〜50％の高い苛性アルカリ濃度にも拘らず
電流効率85％以上の高い能率で電解を行なうこと
ができるのである。カルボキシル基のかかる効果
は、スルホン酸基やフエノール基等に比し、酸性
度恒数が小さいこと、膨潤性の小さいこと等が何
等かの影響を与えているものと考えられる。 以下本発明の理解を助けるために実施例により
説明する。 実施例 １ E.I.デユポン社製のスルホン酸基を陽イオン交
換基とするパーフロロ系イオン交換膜ナフイオン
Ｎ−110（デユポン社製商品名）（交換容量0.92ミ
リグラム当量／グラムドライレジン、厚み254
μ）を五塩化リンとオキシ塩化リンの重量比で１
対１の混合物中に120℃で48時間浸漬させた。こ
の膜を四塩化炭素中に80℃で30分間浸漬の後、表
面赤外スペクトルを取ると、表面の−SO3H基に
基づく1060cm-1の吸収は−SO2Cl基に基づく
（1420cm-1）の吸収に全部変化していた。顕微鏡に
より断面を観察すると均一な構造であり、−
SO2Clに全て変化していると考えられる。 この膜を更に57％のヨウ化水素酸水溶液中に入
れ、100℃で72時間保つた。この膜を10分間流水
中で洗浄の後、80℃の温水中に30分間浸漬させ
た。この膜の断面の顕微鏡観察からは明らかに三
層になつており、未反応部分は中間層の部分と考
えられ、この部分は膜厚の約2/3程度であつた。 この膜の表面赤外吸収スペクトル、即ち反応部
分には1780cm-1のカルボン酸基に基づく吸収が出
現し、−SO2Clに基づく吸収はすべて消失してい
た。 尚この陽イオン交換膜のイオン交換容量を測定
すると0.95ミリグラム当量／グラムドライレジン
であつた。この膜をメタノール−水−苛性ソーダ
の2.5モル溶液（メタノール／水＝１／１（容
量））中に80℃で24時間浸漬の後にNaCl電解を行
なつた。電解条件は第１表の如くである。
【表】
陽極室に供給するブライン濃度を10％から17％
に変化させ、NaClの分解率を10％に維持し、ま
た陰極室には全く水を供給しないでNaCl電解を
行なつた時の電流効率と槽電圧および陽極室から
陰極室へ膜を介して透過した水量を第２表に示
す。
に変化させ、NaClの分解率を10％に維持し、ま
た陰極室には全く水を供給しないでNaCl電解を
行なつた時の電流効率と槽電圧および陽極室から
陰極室へ膜を介して透過した水量を第２表に示
す。
【表】
このように本発明の如く苛性ソーダ濃度を37〜
50％に維持し、水透過量を2.38〜3.2グラム／
時・アンペアに調節することにより極めて高い電
流効率でまた低い槽電圧で高濃度の苛性アルカリ
を製造できる。 尚、陽極より陽イオン交換膜を介して、陰極室
へ透過する透過水量の算出は、一定時間に陰極室
内に製造された苛性ソーダの含有水および電気分
解により消費された水の量およびこの時の電流量
より求めた。 比較例 １ 実施例１で用いた同じ陽イオン交換膜を第１表
の条件下で26％のNaCl水溶液を供給ブラインと
し、分解率10％でNaCl電解を行なつた。この際
陰極室には陰極室の苛性ソーダ濃度が47％になる
よう水を供給してコントロールした。この時の槽
電圧、水透過量、電流効率を第３表に示す。
50％に維持し、水透過量を2.38〜3.2グラム／
時・アンペアに調節することにより極めて高い電
流効率でまた低い槽電圧で高濃度の苛性アルカリ
を製造できる。 尚、陽極より陽イオン交換膜を介して、陰極室
へ透過する透過水量の算出は、一定時間に陰極室
内に製造された苛性ソーダの含有水および電気分
解により消費された水の量およびこの時の電流量
より求めた。 比較例 １ 実施例１で用いた同じ陽イオン交換膜を第１表
の条件下で26％のNaCl水溶液を供給ブラインと
し、分解率10％でNaCl電解を行なつた。この際
陰極室には陰極室の苛性ソーダ濃度が47％になる
よう水を供給してコントロールした。この時の槽
電圧、水透過量、電流効率を第３表に示す。
【表】
以上のように水透過量の少ない電解では実施例
１に比較し槽電圧は著しく高く、電流効率も低い
ものしか得られないことが理解される。 比較例 ２ E.I.デユポン社製のナフイオンＮ−110（交換
容量0.92ミリグラム当量／グラムドライレジン、
厚み254μ）をカルボキシル基に変化させること
なくそのまま使用した。水中に１昼夜浸漬の後、
NaCl電解を行なつた。電解条件は実施例１と同
様である。 陽極室に供給するブライン濃度がNaCl20％の
ときおよび26％のときを第５表に示す。
１に比較し槽電圧は著しく高く、電流効率も低い
ものしか得られないことが理解される。 比較例 ２ E.I.デユポン社製のナフイオンＮ−110（交換
容量0.92ミリグラム当量／グラムドライレジン、
厚み254μ）をカルボキシル基に変化させること
なくそのまま使用した。水中に１昼夜浸漬の後、
NaCl電解を行なつた。電解条件は実施例１と同
様である。 陽極室に供給するブライン濃度がNaCl20％の
ときおよび26％のときを第５表に示す。
【表】
即ち水透過量は容易に上昇せず、かつ苛性ソー
ダの高濃度の所ではカルボキシル基を有しない陽
イオン交換膜では電流効率は極めて低く、本発明
陽イオン交換膜を使用した場合の効果の著しいこ
とが判る。
ダの高濃度の所ではカルボキシル基を有しない陽
イオン交換膜では電流効率は極めて低く、本発明
陽イオン交換膜を使用した場合の効果の著しいこ
とが判る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ カルボキシル基を陽イオン交換基の一部とす
る0.7〜1.5ミリグラム当量／グラムドライレジン
の交換容量を有する陽イオン交換膜を用い、ハロ
ゲン化アルカリ水溶液を電解するに際し、陽極室
のハロゲン化アルカリ濃度を８〜20％の範囲内と
しかつ陰極室への水の補給は全て陽極側から陽イ
オン交換膜を透過するものだけとすることによつ
て、陰極室の苛性アルカリの濃度を37〜50％の範
囲内に維持し、かつ陽極室から陰極室へ陽イオン
交換膜を介して透過する透過水量を2.38〜3.2グ
ラム／時・アンペアに調節することにより高濃度
苛性アルカリを85％以上の電流効率で製造するこ
とを特徴とする苛性アルカリの製造法。 ２ 苛性アルカリの濃度を44〜50％の範囲に維持
し、かつ高濃度苛性アルカリを85％以上の高電流
効率で製造する特許請求の範囲第１項記載の苛性
アルカリの製造法。 ３ カルボキシル基を主体とするイオン交換膜層
が少なくとも１μ以上であり、カルボキシル基を
陽イオン交換基の一部とする0.7〜1.5ミリグラム
当量／グラムドライレジンの交換容量を有する陽
イオン交換膜を用いる特許請求の範囲第１項記載
の苛性アルカリの製造法。 ４ スルホン酸基を有する弗素系ポリマーからな
る陽イオン交換膜のスルホン酸基を還元すること
により、一部をカルボキシ化した陽イオン交換膜
を使用する特許請求の範囲第１項記載の苛性アル
カリの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5135078A JPS54143798A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Production of caustic alkali |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5135078A JPS54143798A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Production of caustic alkali |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54143798A JPS54143798A (en) | 1979-11-09 |
| JPS6221875B2 true JPS6221875B2 (ja) | 1987-05-14 |
Family
ID=12884469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5135078A Granted JPS54143798A (en) | 1978-04-28 | 1978-04-28 | Production of caustic alkali |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54143798A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368781U (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-09 | ||
| JPS6430530A (en) * | 1987-07-02 | 1989-02-01 | Johnson & Son Inc S C | Insect attracting apparatus and its production |
| JPH044536Y2 (ja) * | 1987-06-30 | 1992-02-10 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126393A (en) * | 1975-04-28 | 1976-11-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Process for regenerating activated carbon |
| JPS51140899A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-04 | Asahi Glass Co Ltd | Process for production of sodium hydroxide |
| JPS5220980A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-17 | Asahi Glass Co Ltd | Fluororesin cation exchange membrane for electrolysis |
| JPS5236589A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-19 | Asahi Glass Co Ltd | Membrane of cation exchange resin containing fluorine |
-
1978
- 1978-04-28 JP JP5135078A patent/JPS54143798A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51126393A (en) * | 1975-04-28 | 1976-11-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Process for regenerating activated carbon |
| JPS51140899A (en) * | 1975-05-30 | 1976-12-04 | Asahi Glass Co Ltd | Process for production of sodium hydroxide |
| JPS5220980A (en) * | 1975-08-12 | 1977-02-17 | Asahi Glass Co Ltd | Fluororesin cation exchange membrane for electrolysis |
| JPS5236589A (en) * | 1975-09-19 | 1977-03-19 | Asahi Glass Co Ltd | Membrane of cation exchange resin containing fluorine |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368781U (ja) * | 1986-10-23 | 1988-05-09 | ||
| JPH044536Y2 (ja) * | 1987-06-30 | 1992-02-10 | ||
| JPS6430530A (en) * | 1987-07-02 | 1989-02-01 | Johnson & Son Inc S C | Insect attracting apparatus and its production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54143798A (en) | 1979-11-09 |
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