KR100797062B1 - 전해조 및 전기분해 방법 - Google Patents

전해조 및 전기분해 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100797062B1
KR100797062B1 KR1020027013928A KR20027013928A KR100797062B1 KR 100797062 B1 KR100797062 B1 KR 100797062B1 KR 1020027013928 A KR1020027013928 A KR 1020027013928A KR 20027013928 A KR20027013928 A KR 20027013928A KR 100797062 B1 KR100797062 B1 KR 100797062B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cathode
anode
electrolysis
brine
electrolytic cell
Prior art date
Application number
KR1020027013928A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030019353A (ko
Inventor
지안 피에로 폰자노
Original Assignee
아뮤치나에스.피.에이
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 아뮤치나에스.피.에이 filed Critical 아뮤치나에스.피.에이
Publication of KR20030019353A publication Critical patent/KR20030019353A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100797062B1 publication Critical patent/KR100797062B1/ko

Links

Images

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
    • C25B1/24Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26Chlorine; Compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/40Cells or assemblies of cells comprising electrodes made of particles; Assemblies of constructional parts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

전해조는 염수로부터 활성 염소를 갖는 차아염소산나트륨을 생산하기 위해서 설치된다. 전형적으로, 복수의 전해조는 전해액을 냉각시킬 목적으로 사용된다. 전해조는 전해액이 통과하는 원통형 통로를 형성하기 위해 음극 내에 배치되는 작은 원통형 금속 양극을 갖는 원통형 금속 음극을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 원통형 통로는 표면 접촉을 증가시키기 위해서 탄소와 같은 미립자 물질을 포함할 수 있고 음이온 교환막은 원통형 통로를 2개의 챔버로 나누는 양극 및 음극 사이에 설치될 수 있다.
전해조, 차아염소산나트륨, 활성 염소

Description

전해조 및 전기분해 방법{ELECTROLYTIC CELL AND METHOD FOR ELECTROLYSIS}
본 발명은 염수(brine)로부터 차아염소산나트륨을 생산하는데 유용한 전해조에 관한 것이다.
염수를 전기분해하면 다음 반응식에 따라, 염소, 수산화나트륨 및 수소:
2NaCl + 2H2O ⇒ 2NaOH + Cl2 + H2
또는, 선택적으로, 다음 반응식에 따라 차아염소산나트륨 및 수소가 발생된다는 것은 당해 기술분야에 공지되어 있다.
NaCl + 2H2O ⇒ NaOCl + 2H2
전기분해 하는데 사용되는 방법 및 장치는 다양하게 변화되어 왔으나, 원하는 양의 생성물을 얻기 위해서는 대형 탱크와 복수의 양극 및 음극이 필요하다는 사실은 변하지 않고 있다. 그러나, 복수의 전지가 사용되는 탱크를 갖는 대형 전해조에 대해 기술하는 루렌의 미국특허 제 3,721,619호에 나타난 것처럼, 이런 장치는 부피가 크고, 고가이며 비효율적이다. 각 전지는 강 또는 스테인리스 강 스크린 또는 천공된 시트의 보조 음극으로 둘러싸이고 부가된 음극에 의해 더 둘러싸인 막대기 모양의 양극을 가지고 있다. 양극은 비다공성 탄소의 제 1층 및 다공성 탄소의 제 2층에 의해 둘러싸인 구리와 같은 금속 도체의 철심으로 구성된다.
또한, 동축적으로 배열된 음극과 양극을 사용하도록 제안되어온 다양한 다른 전해조 설계들이 있다. 그 중의 일부는 다음의 특허에 의해 나타난다.
에반스의 미국 특허 제3,076,754호는 양극이 음극을 둘러싼채로, 동축적으로 배열된 공동(空洞)의 양극 및 음극을 갖는 전해조에 대해 기술한다. 전해질은 전극들 사이를 통과하고 물은 전해조를 냉각시키기 위해 음극의 내부를 통과한다. 상기 참고문헌은 뛰어난 부식 저항성 때문에, 전해조의 전극으로 티타늄 또는 백금 코팅된 티타늄을 사용한다.
쿠퍼의 미국 특허 제3,390,065호는 바람직하게, 내부전극이 양극인 동축의 관 모양 전극으로 구성된 전해조에 대해 기술하고, 또한 내부전극을 통과하는 냉각수의 사용에 대해서도 기술한다. 격막은 원통의 내외면 사이를 양극과 음극으로 분리하는 2개 전극 사이에 위치한다. 이 참고문헌은 전극물질로 티타늄 또는 희(noble)원소로 코팅된 티타늄의 사용에 대해 기술한다.
피터 등의 미국 특허 제3,984,303호는 음극 내의 양극, 동축적으로 배열된 공동의 액체 투과성 전극을 갖는 전해조에 대해 기술한다. 관 모양의 이온 투과성 막은 음극액층으로부터 양극액층을 분리하기 위해 양극의 외부에 위치한다. 음극은 철, 연강, 니켈 또는 이들의 합금으로 만들어진다. 양극은 티타늄, 탄탈륨, 지르코늄, 텡스텐 또는 이들의 동종과 같은 밸브 금속이고, 백금류 금속 또는 밸브 금속 및 백금류 금속의 혼합 산화물의 피막을 갖는다. 냉각수가 양극의 빈 내부로 통과되지 않는다.
소렌슨의 미국 특허 제4,784,735호는 액체 투과성 음극, 이온 투과성 막 및 액체 투과성 양극에 의해 동축적으로 둘러싸인 음극액 재순환용 내부 튜브를 갖는 전해조에 대해 기술한다. 냉각수가 전해조로 통과되지 않는다. 예를 들어, 액체 투과성을 얻기 위해서, 전극은 구멍난 판 또는 엮어진 철사로 구성된다. 양극 금속은 탄탈륨, 텡스텐, 콜럼븀, 지르코늄, 몰리브덴 또는 이런 금속을 함유하는 합금일 수 있으나, 티타늄이 바람직하다. 기술되어진 음극 재료는 철, 니켈, 납, 몰리브덴, 코발트, 또는 이런 금속의 다량을 함유하는 합금이다.
전극 물질로 사용하기에 적합한 입자에 대해 기술하는 멕클린티어 등의 미국 특허 제4,481,303호에 나타난 것처럼, 전극의 물리적 형태의 변형이 소개되어오고 있다. 상기 입자는 접합제 및 전도성 촉매를 함유하는 피막에 의해 적어도 부분적으로, 그러나 바람직하게는 전부 둘러싸인 흑연과 같은 기질로 구성된다. 이 기질 입자는 약 0.3mm보다 작거나 약 2.5cm보다 클 수 있으나, 바람직한 범위는 약 0.7mm 내지 4mm(700-4000㎛)이다.
상기 특허에서 볼 수 있듯이, 당해 기술분야의 당업자는 보다 효율적이고, 저렴한 전해조를 만들기 위한 노력을 이어오고 있다. 상기의 특허에 의해 보여진 다른 전해조는 지금까지 취해져온 넓고 다양한 접근법을 보여준다. 그러나, 보다 효율적이고 저렴하게 염수로부터 염소를 생산할 수 있는 전해조에 대한 요구가 있다.
본 발명에 따라서, 수용액에서 활성 염소이온을 갖는 차아염소산나트륨은 전 극의 표면 지역을 증가시키는 미소 입자물질의 고정된 층을 포함하는 원통형 금속 전극을 갖는 전해조를 사용하여 염수로부터 생산된다.
본 발명의 전해조는 양극과 음극 사이에 원통형 통로를 만들기 위해서 공동의 금속 원통형 음극 및 음극 내에 동축적으로 배치되는 금속 원통형 양극을 포함한다. 예를 들어, 이 통로는 약 1000마이크로미터의 평균 지름을 갖는 미립자 탄소를 함유할 수 있다.
본 발명의 전해조는 또한 양극 및 음극 챔버를 분리하는 원형 통로 내에 배치되는 원통형 막을 포함할 수 있다.
본 발명의 전해조를 사용하는 방법은 공동의 원통형 음극 및 음극 내에서 동축적으로 배치되는 공동의 원통형 양극 사이에 있는 원통형 통로를 용액이 통과하게 하는 단계와 전기분해하여 차아염소산 용액을 생산하기 위해서 전해조에 전압을 인가하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따라 다수의 전해조가 연속적으로 사용될 수 있다. 전해조들 사이를 통과하는 용액의 온도를 조절하기 위해서 전해조들 사이에 열교환기가 연속하여 위치할 수 있다. 냉각장치는 분리된 전해조에는 이중이고 비분리된 전해조에는 단일인 외부 열교환 장치를 포함할 수 있다.
다음의 발명의 전체적인 설명과 상세한 설명은 발명의 실시예를 포함하는데 이것으로 첨부된 청구항의 범위를 제한하지 말아야 한다.
본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명과 일치하는 장치 및 방법을 설명하고, 명세서와 함께 본 발명의 원리를 설명한다. 도면에서:
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전해조의 상부 단면도이다.
도 2는 도 1의 전해조의 측면 단면도이다.
도 3은 원통형 공간을 나누는 음이온 교환막을 나타내는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전해조의 상부 단면도이다.
도 4는 도 3의 전해조의 측면 단면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4의 전해조의 측면 사시도이다.
도 6은 도 5의 전해조 내부를 나타내는 상부 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전해조를 검사하기 위한 검사 전해조 파일럿 플랜트(pilot plant)를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 양극의 편광 곡선의 그래프를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 음극의 편광 곡선의 그래프를 나타낸다.
도 10 내지 12는 활성 염소의 농도 대 본 발명에 따른 전해조를 흐르는 전류에 대한 그래프를 나타낸다.
도 13은 활성 염소의 농도 대 본 발명에 따른 음이온 교환막을 갖는 전해조를 흐르는 전류에 대한 그래프를 나타낸다.
도 14는 본 발명에 따른 열교환기와 연속하여 연결되고, 도 3 내지 6에서 나타난 형태의 3개의 전해조이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 참조문헌은 더욱 상세하게 될 것이고, 그 실시예는 첨부된 도면에 나타난다. 가능하다면, 동일한 참조번호가 동일 또는 유사 부분을 언급하기 위해 도면 전체에서 사용될 것이다.
본 발명은 염수로부터 활성 염소를 갖는 차아염소산나트륨을 생산하는 전해조 및 전해 장치를 제공한다. 본 발명은 음극 내에 위치한 양극을 갖는 전해조 안에 동축적으로 배열된 공동의 원통인 음극 및 양극으로 구성된 전해조를 포함한다. 염수는 음극 및 양극 사이에 형성된 원통형 공간을 통해 흐른다. 전해액이 원통형 공간을 떠날 때, 전해액은 적절한 온도를 유지하기 위해서 외부 관모양의 열교환기로 들어가고 제 2 전해조 등의 양극 및 음극 지역으로 들어간다. 적절한 농도의 유리 염소가 되면, 양극액(최종 생성물)에서, 유리 염소는 장치를 떠나고 음극액은 제 1 전해조로 재순환되고 새로운 염수가 음극 전해조 속으로 공급된다.
본 발명의 한 실시예에서, 충분한 양의 개방 다공성을 만들어서 전극의 표면 적을 극대화시키기 위해서, 양극 및 음극은 각각 금속 전극 및 약 0.1 내지 1mm의 평균 지름을 갖는 미세 미립자 흑연으로부터 각각 형성된다. 전극의 표면적을 극대화함으로써, 전해조는 향상된 효율을 갖고, 통상의 전해조와 동일한 양의 염소를 생산하기 위해서 더 적은 에너지, 더 적은 원료 및 더 적은 장비를 필요로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 다공성 음이온 교환막은 원통형 공간을 양극 및 음극 챔버로 분리하기 위해서 음극 및 양극 사이의 원통형 공간에 설치된다.
도 1 및 2는 전해조(10)가 공동의 원통형 음극(11) 및 전기분해되는 용액의 통로를 위한 원통형 공간을 형성하기 위해 음극 내에 배치되는 공동의 원통형 양극(12)을 갖는 본 발명의 실시예를 나타낸다. 전해조(10)의 측면 단면도인 도 2는 원통형 공간 속으로 용액을 주입하기 위한 전해조 하부에 위치한 입구(14) 및 전해용액을 제거하기 위한 전해조 상부에 위치한 출구(15)를 나타낸다. 도 1에서 나타난, 본 발명의 다른 실시예에서, 원통형 공간(13)은 양극 및 음극의 표면적을 극대화시키기 위해서 흑연과 같은 미립자 물질을 함유할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 복수의 전해조(10)는 한 전해조를 떠난 전해액이 다음에 이어지는 전해조 속으로 유입되도록 하기 위해서 연속적으로 연결될 수 있다. 전해액의 온도 조절은 흐르는 전해액의 온도를 제어하기 위해서 전해조 사이에 위치한 열교환기에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 도 3, 4, 5 및 6에 나타난다. 전해조(20)는 0.1 내지 1mm의 평균 입자크기를 갖는 흑연과 같은 미립자 탄소를 함유하는 상기의 원통형 공간(23)을 형성하기 위해 공동의 원통형 음극(21) 및 음극 내에 동축적으로 배치되는 공동의 원통형 양극(22)을 포함한다. 원통형 공간(23)은 양극 챔버(26) 및 음극 챔버(25)를 형성하기 위해서 양극 및 음극 사이에 배치되는 다공성 음이온 교환막(24)에 의해 나뉘어진다. 도 4에서 나타난 것처럼, 입구(27 및 29)는 염수 및 재순환된 음극액과 같은 용액을 유입하기 위해서 설치된다. 출구(28 및 30)는 차아염소산나트륨 및 활성 염소를 함유하는 전기분해 생성물을 제거하기 위해서 전해조의 상부에 설치된다.
본 발명에 따라 사용되는 양극 및 음극은 예를 들어 티타늄으로 만들어질 수 있는 다공성 금속 원통이다. 바람직하게, 음극은 백금층으로 둘러싸인 티타늄이고 양극은 루테늄 산화물로 둘러싸인 티타늄이다. 또한, 티타늄은 이리듐 산화물, 팔라듐 산화물, 니켈 산화물 또는 이들의 조합으로 코팅될 수 있다.
비록 본 발명에 대해 절대적은 아닐지라도, 통상적으로, 음극은 약 4인치의 지름, 양극은 2인치의 지름 및 음이온 교환막은 3인치의 지름의 원통일 수 있다.
양극 및 막 사이의 원통형 공간에는 고농도(>28g/l)에서 활성 염소를 함유하는 차아염소산나트륨으로 전환되는 염수가 들어있다. 저 염소 농도(<15g/l)의 경우에는, 막(24)은 불필요하다.
본 발명은 알칼리 금속 염수(NaCl 용액)를 전기분해함으로써 활성 염소를 갖는 차아염소산나트륨을 생산하는데 사용될 수 있다. 염수를 전해조(20)의 원통형 지역(25 및 26) 속으로 유입시키고 공지된 펌프장치를 사용하여 전해조(20)를 통과시킨다. 전압을 전해조(20)에 가해서 양극(22)에서 활성 염소를 갖는 차아염소산나트륨을 발생시키고, 음극(21)에서 수소와 수산화나트륨을 발생시킨다.
전체 전해조 반응은 다음과 같다:
2NaCl + 2H2O ⇒ 2NaOH + Cl2 + H2
본 발명의 전해조(20)에 투입하기 위해 염수를 사용하면, 차아염소산 이온을 생성하는 주요반응은 다음과 같다:
양극:
2Cl- ⇒ Cl2 + 2e
음극:
2H2O + 2e ⇒ 2OH- + H2
용액:
Cl2 + H2O ⇒ HClO + Cl- + H+
HClO ⇒ H+ + ClO-
대응하는 손실반응은 다음과 같다:
양극:
6ClO- + 3H2O ⇒ 2ClO3 - + 4Cl- + 3/2O2 + 6e
3H2O ⇒ O2 + 4H+ +4e
음극:
ClO- + H2O + 2e ⇒ Cl- + 2OH-
용액:
2HClO + ClO- ⇒ ClO3 - + 2Cl- + 2H+
2ClO ⇒ O2 + 2Cl-
실시예로서, 도 7은 본 발명의 전해조(20)에 의해 생산되는 염소의 양을 결정하는 장치(40)를 나타낸다. 나타낸대로, 전력은 전원(41)으로부터 전해조(20)에 공급된다. 염수를 원통형 공간(23)에서 가공하기 위해서 자동 온도조절 용기(42)에서 전해조(20)로 유입시킨다. 자동 온도조절 용기(42)를 폐쇄 회로 수냉각기(43)에 의해 냉각시킨다. 한 실시예에서, 전해조(20)가 음이온 교환막을 갖지 않을 때, 1개의 수냉각기(43)를 사용한다. 다른 실시예에서, 상기한 바와 같이, 전해조에서 음이온 교환막을 사용할 때, 하나는 양극용이고 다른 하나는 음극용인 2개의 수냉각기(43)를 사용한다. 냉각제는 양극의 내부를 통과할 수 있다. 전해조 및 염수의 냉각은 전해조를 통과하는 용액에 대한 전해조의 저항성을 감소시키고 이를 통해 얻어질 수 있는 염소의 양을 증가시킨다. 염화나트륨과 염소를 포함하는 얻어진 용액은 분석되기 전에 자동 온도조절 용기(42)로 돌아온다. 가스를 흡입장치에 의해 제거시킨다. 장치가 가득차면, 흘려보내고 새로운 염수를 장치의 전해조로 유입시킨다.
한 실시예에서, 복수-전해조 장치는 20℃의 입구온도 및 약 23℃의 출구온도를 각각 갖는 10개 전해조의 2 벌로 구성되어 있다.
도 8-13은 도 7의 검사 전해조를 사용하여 실시된 검사의 샘플결과를 나타낸다. 예시 전해조 안의 압축된 전극의 전기화학적 특성은 검사되어 도 8 및 9에서 나타나는 분극 곡선을 얻는다. 도 8은 양극에 대한 분극 곡선을 나타내는 반면에, 도 9는 음극에 대한 분극 곡선을 나타낸다.
도 10-13은 전해조를 흐르는 전류의 양과 생산되는 활성 염소의 양을 비교한 그래프이다.
도 10은 80그램/리터의 염화나트륨 양극액 및 80그램/리터의 수산화나트륨 음극액을 사용하여 얻은 농도를 나타낸다. 도 11은 80그램/리터의 염화나트륨 양극액 및 120그램/리터의 수산화나트륨의 음극액을 사용하는 농도를 나타낸다. 도 13은 120그램/리터의 염화나트륨 양극액 및 80그램/리터의 염화나트륨 양극액을 사용하는 농도를 나타낸다. 활성염소의 얻어진 양은 일반적으로 본 발명을 사용하여 염수를 전기분해한 후의 활성 염소 농도의 3%이상에 달한다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에서, 양극 관은 루테늄으로 코팅된 티타늄으로 만들어지고 양극 관은 백금으로 코팅된 티타늄으로 만들어진다.
음이온 교환막의 사용은 차아염소산염의 음극 환원을 제한함으로써 얻어질 수 있는 염소의 양을 증가시킨다.
한 실시예에서, 장치는 음이온 교환막 없이 전해조를 사용하고 1.2% 활성 염소이온을 가진 60리터/시간의 차아염소산나트륨을 생산한다. 다른 실시예에서, 장치는 전해조에 의해 나뉘어진 음이온 교환막을 사용하고 3% 활성 염소이온을 가진 20리터/시간의 차아염소산나트륨을 생산한다.
도 14는 복수 전해조가 전해조 사이에 삽입된 열교환기와 연속적으로 연결된 본 발명의 예시적 장치의 부분을 나타낸다. 전해조(60, 70 및 80)는 상기한 바와 같이, 음이온 교환막에 의해 분리된 양극 및 음극 챔버를 갖는 전해조이다. 각 전해조는 양극액 입구(각각 67,77 및 87), 음극액 입구(각각 69,70 및 89), 음극액 출구(각각 61, 71, 81) 및 양극액 출구(각각 68, 78 및 88)가 설치된다. 염수는 67을 통해 전해조(60)로 들어가고 재순환된 음극액은 69를 통해 전해조(70)로 들어간다. 양극액은 전해조(70 및 77)로 들어가기 전에 68을 통해 전해조(60)를 빠져 나와 열교환기(62)를 통과한다. 나타난 것처럼, 동일한 일련의 과정이 전해조(70 및 77)에서 일어나고 원하는 양극액이 얻어지고 장치로부터 제거될 때까지 계속된다.
다양한 변형 및 변화가 본 발명과 일치하는 전해조에 가해질 수 있다는 것은당해 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다. 여기서 기술된 본 발명의 명세서와 실 시를 고려하면 다른 실시예는 당해 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다. 명세서 및 실시예는 단지 예시로서 여겨지고, 본 발명의 진정한 범위 및 취지는 다음의 청구항에 의해 나타난다.
내용 중에 포함되어 있음

Claims (28)

  1. 공동의 원통형 음극;
    전기분해되는 동안에 상기 염수의 통로로서, 원통형 공간을 형성하기 위해 음극 내에 동축적으로 배치되는 공동의 원통형 양극;
    상기 음극 및 양극을 포함하는 하우징;
    양극 챔버 및 음극 챔버를 형성하기 위해 상기 원통형 공간 내의 양극 및 음극 사이에 배치되는 막; 및
    상기 염수를 원통형 공간으로 유입시키기 위한 입구 및 상기 차아염소산나트륨과 활성 염소를 함유하는 전기분해 생성물을 제거시키기 위한 출구를 포함하며,
    상기 막이 음이온 교환막인 것을 특징으로 하는 차아염소산나트륨 및 활성 염소를 생산하는 염수의 전기분해용 전해조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원통형 공간이 미립자 탄소를 함유하는 전해조.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 양극 및 음극이 다공성 금속인 전해조.
  8. 삭제
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 미립자 탄소가 흑연인 전해조.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 양이온 챔버 및 음이온 챔버가 각각 적어도 하나의 입구와 출구를 가지는 전해조.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 미립자 탄소의 평균 입자 크기가 0.1 내지 1mm인 전해조.
  15. 삭제
  16. 복수의 연속적으로 연결된 전해조를 포함하며, 각 전해조는 적어도 하나의 입구와 적어도 하나의 출구를 갖고, 각 연속 전해조의 입구는 전해조들 사이로 전해액을 전달하기 위한 처리 전해조의 출구와 연결되며,
    상기 전해조 각각은 공동의 원통형 음극;
    전기분해되는 동안에 전해액의 통로인 원통형 공간을 형성하기 위해 음극 내에 배치되는 공동의 원통형 양극; 및
    양극 챔버 및 음극 챔버를 형성하기 위해 상기 원통형 공간 내의 양극 및 음극 사이에 배치되는 막을 추가로 포함하며,
    상기 막이 음이온 교환막인 것을 특징으로 하는 차이염소산나트륨 및 활성 염소를 생성하기 위한 염수의 전기분해용 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 양이온 챔버 및 음이온 챔버가 각각 적어도 하나의 입구와 출구를 가지는 염수의 전기분해용 장치.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 원통형 공간이 미립자 탄소를 함유하는 염수의 전기분해용 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 미립자 탄소가 흑연인 염수의 전기분해용 장치.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 미립자 탄소의 평균 입자 크기가 0.1 내지 1mm인 염수의 전기분해용 장치.
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 16항에 있어서,
    전해조들 사이로 전달되는 전해질의 온도를 제어하기 위해 전해조들 사이에 열교환기가 제공되는 염수의 전기분해용 장치.
  26. 삭제
  27. 제 16항에 있어서,
    상기 음극 및 양극이 다공성 금속 원통인 염수의 전기분해용 장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 음극 및 양극이 다공성 금속 원통인 염수의 전기분해용 장치.
KR1020027013928A 2000-04-19 2001-04-19 전해조 및 전기분해 방법 KR100797062B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/552,645 2000-04-19
US09/552,645 US6409895B1 (en) 2000-04-19 2000-04-19 Electrolytic cell and method for electrolysis
PCT/US2001/012650 WO2001081656A2 (en) 2000-04-19 2001-04-19 Electrolytic cell and method for electrolysis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030019353A KR20030019353A (ko) 2003-03-06
KR100797062B1 true KR100797062B1 (ko) 2008-01-23

Family

ID=24206190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027013928A KR100797062B1 (ko) 2000-04-19 2001-04-19 전해조 및 전기분해 방법

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6409895B1 (ko)
EP (1) EP1274884B1 (ko)
JP (1) JP5192109B2 (ko)
KR (1) KR100797062B1 (ko)
CN (1) CN1303253C (ko)
AT (1) ATE279551T1 (ko)
AU (2) AU2001257097B2 (ko)
BG (1) BG107184A (ko)
CA (1) CA2405570C (ko)
CZ (1) CZ302260B6 (ko)
DE (1) DE60106419T2 (ko)
DK (1) DK1274884T3 (ko)
EA (1) EA005305B1 (ko)
ES (1) ES2230304T3 (ko)
GE (1) GEP20043392B (ko)
HK (1) HK1051560A1 (ko)
HU (1) HU229004B1 (ko)
IL (1) IL152056A0 (ko)
MX (1) MXPA02010336A (ko)
PL (1) PL194947B1 (ko)
PT (1) PT1274884E (ko)
SK (1) SK286786B6 (ko)
UA (1) UA75594C2 (ko)
WO (1) WO2001081656A2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433131B1 (ko) * 2012-10-12 2014-08-26 (주)그렌텍 전극판 간격 유지를 위한 극판지지봉을 가지는 살균수 생성 유닛

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052600B2 (en) * 1999-03-05 2006-05-30 Enproamerica, Inc. Apparatus for treating water
JP2005144240A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Honda Motor Co Ltd 電解槽及び電解水生成装置
US8025787B2 (en) 2006-02-10 2011-09-27 Tennant Company Method and apparatus for generating, applying and neutralizing an electrochemically activated liquid
US8046867B2 (en) 2006-02-10 2011-11-01 Tennant Company Mobile surface cleaner having a sparging device
US7374645B2 (en) * 2006-05-25 2008-05-20 Clenox, L.L.C. Electrolysis cell assembly
KR100794106B1 (ko) * 2007-02-01 2008-01-10 남궁정 차아염소산 전기분해조, 이를 이용한 차아염소산 제조장치및 제조방법
EP2207631A2 (en) * 2007-10-04 2010-07-21 Tennant Company Method and apparatus for neutralizing electrochemically activated liquids
JP4723627B2 (ja) * 2007-11-15 2011-07-13 ペルメレック電極株式会社 膜−電極接合体、これを用いる電解セル、電解水スプレー装置及び殺菌方法
US8231773B2 (en) * 2007-12-11 2012-07-31 GM Global Technology Operations LLC Method of treating nanoparticles using an intermittently processing electrochemical cell
BRPI0915432A2 (pt) * 2008-06-19 2017-06-27 Tennant Co célula de eletrólise, e, método para eletrolisar um líquido.
CN102123953B (zh) * 2008-06-19 2013-07-24 坦能公司 包括中心电极的管状电解电池和相应的方法
WO2009155749A1 (zh) * 2008-06-27 2009-12-30 马士科技有限公司 在电解槽中使液体产生电解离子或电解基团的方法及装置
JP5285393B2 (ja) * 2008-10-31 2013-09-11 オルガノ株式会社 電解装置
US20100283169A1 (en) * 2009-05-06 2010-11-11 Emmons Stuart A Electrolytic cell diaphragm/membrane
CN101845639A (zh) * 2010-05-11 2010-09-29 清华大学 一种连续操作小型电解还原池
CN102465311B (zh) * 2010-11-19 2015-06-10 中国水利水电科学研究院 用次氯酸钠的制造系统生产次氯酸钠溶液的方法
KR101817271B1 (ko) 2011-08-24 2018-01-10 모리나가 뉴교 가부시키가이샤 전해수 제조 장치
WO2013116619A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 The Research Foundation Of State University Of New York Electrochemical synthesis of chloro-chitosan
CN103043776B (zh) * 2012-12-04 2014-10-08 哈尔滨工业大学 套筒型微生物催化电解装置及用套筒型微生物催化电解装置降解废水的方法
WO2015088579A1 (en) 2013-12-09 2015-06-18 General Electric Company Polymeric-metal composite electrode-based electrochemical device for generating oxidants
CN105780047A (zh) * 2014-12-25 2016-07-20 佛山市宝航机械装备行业知识产权服务有限公司 一种高效安全的电解槽
CN104962947A (zh) * 2015-07-13 2015-10-07 罗民雄 由n个套筒式电极组构成的电极组件
AU2016422604C1 (en) 2016-09-07 2020-05-28 Colgate-Palmolive Company Product container with electrochemistry device
CN107142493A (zh) * 2017-04-01 2017-09-08 李向华 一种电解水电极板
CN107354487A (zh) * 2017-07-21 2017-11-17 耿琮 一种提升电解速率的装置和方法
CN111809194A (zh) * 2020-05-28 2020-10-23 宁波英德菲尔机械科技有限公司 便携式家用次氯酸水制造仪
CN113149145A (zh) * 2021-04-07 2021-07-23 湖南满缘红水科技有限公司 制备不含金属离子eow的电解槽、装置及制备方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB544608A (en) 1940-09-10 1942-04-20 Shawinigan Chem Ltd Improvements in and relating to electrolytic cells
US2681887A (en) 1950-02-03 1954-06-22 Diamond Alkali Co Electrolytic cell
DE1558726B2 (de) 1951-01-28 1973-09-06 Elektrolysierzelle
NL208205A (ko) 1955-06-21
NL124911C (ko) 1958-09-15
US3390065A (en) 1964-04-03 1968-06-25 Hal B.H. Cooper Process and cell for the manufacture of either sodium hypochlorite or chlorine
FR1419637A (fr) 1964-06-15 1965-12-03 Cellule d'électrolyse aqueuse de solutions salines, notamment des chlorures alcalins
US3721619A (en) 1970-09-25 1973-03-20 Phillips Petroleum Co Electrolytic cell
US3718540A (en) 1971-04-19 1973-02-27 Int Research & Dev Co Ltd Electrolytic cells
US3984303A (en) 1975-07-02 1976-10-05 Diamond Shamrock Corporation Membrane electrolytic cell with concentric electrodes
GB1539521A (en) 1975-10-08 1979-01-31 Magneto Chemie Bv Electrolytic cells
JPS53102294A (en) * 1977-02-18 1978-09-06 Kurorin Engineers Kk Method of making sodium hypochlorite
US4177116A (en) * 1977-06-30 1979-12-04 Oronzio DeNora Implanti Elettrochimici S.p.A. Electrolytic cell with membrane and method of operation
US4256554A (en) * 1980-03-28 1981-03-17 Energy Development Associates, Inc. Electrolytic cell for separating chlorine gas from other gases
US4285786A (en) * 1980-05-09 1981-08-25 Allied Chemical Corporation Apparatus and method of monitoring temperature in a multi-cell electrolyzer
US4329216A (en) 1980-07-07 1982-05-11 Ppg Industries, Inc. Electrolytic cell utilizing a transition metal-graphite intercalation compound cathode
US4481303A (en) 1981-12-23 1984-11-06 The Dow Chemical Company Electrode material
US4439295A (en) 1983-03-31 1984-03-27 Richards Joseph M Chlorine generating apparatus
JPS6126795A (ja) * 1984-07-16 1986-02-06 Chlorine Eng Corp Ltd 流動床を用いる電解方法及び電解槽
US4569729A (en) 1984-07-16 1986-02-11 Chlorine Engineers Corp., Ltd. Electrolyzing method and electrolytic cell employing fluidized bed
US4784735A (en) 1986-11-25 1988-11-15 The Dow Chemical Company Concentric tube membrane electrolytic cell with an internal recycle device
JP3677078B2 (ja) * 1995-04-21 2005-07-27 ペルメレック電極株式会社 過酸化水素水の製造方法及び装置
US5873986A (en) * 1997-03-19 1999-02-23 Cpac, Inc. Metal recovery apparatus
JPH11290856A (ja) * 1998-04-10 1999-10-26 Trp:Kk 殺菌洗浄水の生成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101433131B1 (ko) * 2012-10-12 2014-08-26 (주)그렌텍 전극판 간격 유지를 위한 극판지지봉을 가지는 살균수 생성 유닛

Also Published As

Publication number Publication date
PL356907A1 (en) 2004-07-12
EP1274884A2 (en) 2003-01-15
HK1051560A1 (en) 2003-08-08
EP1274884B1 (en) 2004-10-13
US6409895B1 (en) 2002-06-25
GEP20043392B (en) 2004-06-10
HUP0300312A2 (hu) 2003-06-28
WO2001081656A2 (en) 2001-11-01
SK286786B6 (sk) 2009-05-07
MXPA02010336A (es) 2003-04-25
CZ20023393A3 (cs) 2003-04-16
EA200201107A1 (ru) 2003-02-27
HU229004B1 (en) 2013-07-29
JP2003531300A (ja) 2003-10-21
IL152056A0 (en) 2003-05-29
HUP0300312A3 (en) 2005-07-28
CA2405570C (en) 2010-02-16
ES2230304T3 (es) 2005-05-01
BG107184A (bg) 2003-05-30
AU2001257097B2 (en) 2005-10-27
CZ302260B6 (cs) 2011-01-19
EA005305B1 (ru) 2004-12-30
KR20030019353A (ko) 2003-03-06
CA2405570A1 (en) 2001-11-01
JP5192109B2 (ja) 2013-05-08
WO2001081656A3 (en) 2002-05-23
CN1425079A (zh) 2003-06-18
AU5709701A (en) 2001-11-07
PT1274884E (pt) 2005-01-31
ATE279551T1 (de) 2004-10-15
DE60106419T2 (de) 2005-10-13
DK1274884T3 (da) 2005-02-07
DE60106419D1 (de) 2004-11-18
SK14792002A3 (sk) 2003-06-03
CN1303253C (zh) 2007-03-07
PL194947B1 (pl) 2007-07-31
UA75594C2 (en) 2006-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100797062B1 (ko) 전해조 및 전기분해 방법
AU2001257097A1 (en) Electrolytic cell and method for electrolysis
US3984303A (en) Membrane electrolytic cell with concentric electrodes
JP2003531300A5 (ko)
JPS5949318B2 (ja) 次亜ハロゲン酸アルカリ金属塩の電解製造法
TWI622666B (zh) 電解水生成裝置
JPS599185A (ja) イオン交換膜法電解槽
JP3421021B2 (ja) 塩化アルカリの電解方法
WO2015108115A1 (ja) イオン交換膜電解槽用陽極およびこれを用いたイオン交換膜電解槽
US5296121A (en) Target electrode for preventing corrosion in electrochemical cells
CN111032919B (zh) 电解池及电解池用电极板
JP7236568B2 (ja) 電解用電極および電解装置
JP2017524815A (ja) 狭い間隙の非分割電解槽
KR100754274B1 (ko) 사이클론형 전기분해용 전해조
JP4498740B2 (ja) アルカリ金属塩化物水溶液の電解法
RU2126461C1 (ru) Способ хлорщелочного электролиза и диафрагменный электролизер
JPH05255883A (ja) 電解方法
JPH09220573A (ja) 2室型電解槽を使用する電解方法
JPH09217187A (ja) 2室型電解槽を使用する電解方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121112

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131119

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee