KR810001353B1 - Process for electrolysis - Google Patents

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KR810001353B1
KR810001353B1 KR7700721A KR770000721A KR810001353B1 KR 810001353 B1 KR810001353 B1 KR 810001353B1 KR 7700721 A KR7700721 A KR 7700721A KR 770000721 A KR770000721 A KR 770000721A KR 810001353 B1 KR810001353 B1 KR 810001353B1
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sulfonic acid
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anolyte
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마오미 세고
아스미찌 야마고시
히로쓰구 미야우찌
교우지 기모도
요시노리 마스다
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미야자끼 강아야끼
아사히가세이 고우꾜우 가부시기 가이샤
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Abstract

Sodium chloride soln. is electrolyzed in an electrolytic cell using a cation exchange membrane which is a fluorocarbon polymer containing sulfonic acid groups and at least one cation exchange group which is less acidic than the sulfonic acid group with higher proportion of the latter in surface stratum on the cathode slide of the membrane than in the anode membrane, while controlling proton concn. in the anolyte at not higher than critical proton conc. at which no substantial amount of protons in the anolyte penetrate into the membrane.

Description

전해방법(電解方法)Electrolysis Method

제1도는 중화를 일으키는 위치를 나타낸 모식도(模式圖).1 is a schematic diagram showing the position of neutralization.

제2도 및 제3도는 제1도의 경우에 있어서의 값을 나타낸 도면이다.2 and 3 are diagrams showing values in the case of FIG.

본 발명은 설폰산기 및 설폰산기보다 산성도가 약한 하나 또는 그 이상의 양이온 교환기를 가진 플로로 카본중합체로 이루어진 양이온 교환막을 사용하여 금속 할로겐화물 수용액을 전해하는 방법(電解方法)에 관한 것이다.The present invention relates to a method for electrolysis of an aqueous metal halide solution using a cation exchange membrane composed of a fluorocarbon polymer having a sulfonic acid group and one or more cation exchange groups having weaker acidity than the sulfonic acid group.

테트라 플로로 에틸렌과 퍼 플로로-3,6-디옥사-4-메틸-7-옥텐설포닐 플로라이드의 공중물의 망상물(網狀物)을 검화하여 측쇄에 설폰산기를 가진 퍼 플로로 카본 중합체의 양이온 교환막을 사용하여 알카리 금속 할로겐화물 수용액을 전해하는 방법은 종래 공지 되었다.Perfluorocarbons having sulfonic acid groups in the side chains by saponification of the network of tetrafluoroethylene and perfluoro-3,6-dioxa-4-methyl-7-octensulfonyl fluoride A method of electrolyzing an aqueous alkali metal halide solution using a cation exchange membrane of a polymer is known in the art.

그렇지만 이 종래 공지의 설폰산기만으로 된 퍼 플로로 카본계양이온교환막은 설폰산기의 친수성이 높기 때문에 음극실에서 나온 하이드록시 이온을 도로 투과하기 쉬우므로 전해시의 전류효율이 낮은 결점이 있다. 특히, 20% 이상의 고농도의 가성소다 용액을 제조하기 위하여 전해하는 때는 전류효율이 극단으로 낮아 종래의 수은법 또는 격막법에 의한 식염전해에 비하여 경제적으로 불리하다. 이 전류효율이 낮은 결점을 개량하기 위하여 설폰산기의 교환용량을 예를 들면 H형건조수지 1g당 0.7mg당량 이하로 낮추면 막중의 수분함량이 감소하고 막내 고정이온 농도가 교환용량이 높은 막에 비하여 상대적으로 높게되므로 전해시의 전류효율의 저하를 약간 방지하게 된다. 예를 들면 식염을 전해하여 농도 20%의 가성소다를 취득하는 경우에는 전류효율은 약 80%까지 개량된다.However, this conventionally known perfluorocarbon cation exchange membrane composed of only sulfonic acid groups has a drawback of low current efficiency during electrolysis because the hydrophilicity of sulfonic acid groups is high so that it is easy to permeate the hydroxy ions from the cathode chamber. Particularly, when the electrolysis is performed to prepare a high concentration caustic soda solution of 20% or more, the current efficiency is extremely low, which is economically disadvantageous compared to the salt electrolysis by the conventional mercury method or the diaphragm method. In order to improve the drawback of low current efficiency, lowering the exchange capacity of sulfonic acid group to below 0.7mg equivalent per 1g of H-type dry resin, for example, decreases the water content in the membrane and the fixed ion concentration in the membrane is higher than that of the membrane with high exchange capacity. Since it is relatively high, the current efficiency during electrolysis is slightly prevented. For example, in the case of obtaining sodium hydroxide with a concentration of 20% by electrolysis of salt, the current efficiency is improved to about 80%.

그렇지만 막의 교환용량을 작게하여 전류효율을 개량하면 막의 전기저항이 현저하게 증가하고 도저히 경제적으로 전해를 행할 수 없을 뿐 아니라 막저항을 높여도 전류효율을 약 90%부근까지 개량하여 공업적인 퍼 플로로 설폰산형의 양이온 교환막을 제조하는 것은 극히 곤란하였다.However, improving the current efficiency by reducing the exchange capacity of the membrane significantly increases the electrical resistance of the membrane and makes it impossible to carry out electrolytic economics.In addition, when the membrane resistance is increased, the current efficiency is improved to around 90%. It was extremely difficult to produce a sulfonic acid type cation exchange membrane.

상기와 같은 결점을 보완하기 위하여 예를 들면, 일본 특허공개 73-44360호, 75-66488호, 75-92339호, 일본특허원 75-84111호 및 75-84112호에 기재된 바와 같이 설폰산형의 양이온 교환막의 편면에 설폰산형보다는 산성도가 약한 교환기를 함유하는 플로로 카본 중합체로 이루어진 양이온 교환막을 알카리 금속할로겐화물 수용액의 전해에 사용된 것이 제안 되었다.In order to compensate for the above drawbacks, for example, sulfonic acid cations as described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 73-44360, 75-66488, 75-92339, Japanese Patent Application Nos. 75-84111 and 75-84112. It has been proposed that a cation exchange membrane made of a fluorocarbon polymer containing an exchange group having a weaker acidity than a sulfonic acid type on one side of the exchange membrane was used for electrolysis of an aqueous alkali metal halide solution.

이러한 양이온 교환막을 사용하는 전해법에 의하면 막중에 산성도가 약한 교환기가 존재하는 쪽에는 함수율이 저하하여 높은 전류효율이 얻어진다. 또, 교환기층의 두께는 보통 100A°이상이면 충분하고 막 전체의 두께에 대하여 아주 얇아서 전기 저항이 낮고, 저전조전압(低電槽電壓)이 실현된다.According to the electrolytic method using such a cation exchange membrane, the water content decreases on the side where an exchanger with weak acidity exists in the membrane, and high current efficiency is obtained. In addition, the thickness of the exchanger layer is usually 100 A ° or more, and is very thin with respect to the thickness of the entire film, so that the electrical resistance is low, and a low precursor voltage is realized.

그렇지만, 이러한 양이온 교환막을 사용하는 전해법에 있어서도 양극액중의 수소 이온 농도가 어떤 임계치를 벗어날 경우에는 전류효율이 저하되고 전압이 증가되며 경우에 따라서는 막의 일부에 균열 또는 박리가 일어날 수 있다. 임계치는 여러가지 인자에 좌우되는데 그러한 인자로는 온도, 전류밀도, 전류효율, 양극액 농도, 산성도가 약한 교환기를 가진 음극측 박층의 두께, 탈염층의 두께 등이 있다.However, even in the electrolytic method using such a cation exchange membrane, if the hydrogen ion concentration in the anolyte solution exceeds a certain threshold, the current efficiency is lowered, the voltage is increased, and in some cases, a crack or peeling may occur in a part of the membrane. The threshold depends on several factors, such as temperature, current density, current efficiency, anolyte concentration, thickness of the negative electrode thin layer with weak acidity, thickness of desalination layer, and the like.

높은 온도 높은 전류밀도 및 높은 전류효율은 고정비 및 운영비의 감소라는 관점에서 프로세스의 공업적 실시를 위하여 좋은 조건들이지만 이들 조건들하에서는 위와 같은 여러가지 문제가 발생한다.High temperatures, high current densities and high current efficiencies are good conditions for the industrial implementation of the process in terms of reduced fixed and operating costs, but under these conditions various problems arise.

이것은 공업적으로 양이온 교환막을 사용하는 중대한 장해이다. 이 장해는 종래의 양이온 교환막법, 전해에 있어서 생기는 문제이다. 따라서, 종래는 이러한 장해에 대한 고려는 전혀 하지 않았다.This is a serious obstacle to the use of cation exchange membranes industrially. This obstacle is a problem which occurs in the conventional cation exchange membrane method and electrolysis. Therefore, the prior art has not considered this obstacle at all.

본 발명자들은 이러한 양이온 교환막을 사용하여 전해방법에 관하여 예의 연구한 결과 본 발명에 도달한 것이다.The present inventors have reached the present invention as a result of intensive studies on the electrolytic method using such a cation exchange membrane.

즉, 본 발명은 설폰산기 또는 설폰산기보다 산성도가 약한 양이온 교환막을 1종 또는 그 이상을 갖는 플로로 카본 중합체로 이루어진 양이온 교환막(이 양이온 교환막은 설폰산기의 전 교환기수에 대한 비율이 일방 면의 표층부(A면)에 있어서, 타방면의 표층부(B면)보다도 큰 것을 특징으로 하는 양이온 교환막임)의하여 2실로 나누어진 전해조를 사용하여, 알카리금속 할로겐화물 수용액을 전해할 때,That is, the present invention is a cation exchange membrane made of a fluorocarbon polymer having one or more types of sulfonic acid groups or cation exchange membranes having a lower acidity than sulfonic acid groups (this cation exchange membrane has a ratio with respect to the total number of exchange groups of sulfonic acid groups on one side. When electrolytic solution of an alkali metal halide solution is used in the surface layer (A surface), using an electrolytic cell divided into two chambers by a cation exchange membrane characterized by being larger than the other surface layer (B surface).

(1) A면의 측에 칫수안정성이 있는 금속전극을 양극으로 설하고 B면의 측에 음극을 설한 것.(1) A metal electrode with dimensional stability is provided as an anode on the side of A surface, and a cathode is installed on the side of B surface.

(2) 전해온도를 60-130℃로 보지하는 것.(2) Holding electrolysis temperature at 60-130 degreeC.

(3) 전해전류 밀도를 10-80 A/dm2로 보지하는 것.(3) Holding the electrolytic current density at 10-80 A / dm 2 .

(4) 수소이온을 A면측의 액막계면 또는 보다 양극측에서 중화 되도록 양극액의 농도를 조절하는 것.(4) Adjust the concentration of the anolyte solution so that the hydrogen ions are neutralized at the liquid film interface on the A surface side or on the more anode side.

(5) 양극액의 농도를 1-5규정으로 보지하는 것.(5) Holding concentration of anolyte with 1-5 rule.

(6) 음극액의 농도를 1-20규정으로 보지하는 것.(6) Holding concentration of catholyte in 1-20 rule.

에서 된 전해 방법이다.It is an electrolytic method.

본 발명에 있어서의 설폰산기 보다도 산성도가 약한 양이온 교환기로서는 카르본산기, 인산기, 아린산기, 알콜성 또는 페놀성의 OH기, SH기, 설핀산기, 설폰 아미드기, N-모노치환설폰아미드기 등이다.Examples of the cation exchange group having a lower acidity than the sulfonic acid group in the present invention include a carboxylic acid group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid group, an alcoholic or phenolic OH group, an SH group, a sulfinic acid group, a sulfonamide group, and an N-monosubstituted sulfonamide group. .

이 중, 성능 및 안정성의 면에서 좋은 교환기는 카르본산기 및 인산기이고 특히 좋은 것은 카르본산기이다.Among these, a good exchange group in terms of performance and stability is a carboxylic acid group and a phosphoric acid group, and a particularly good one is a carboxylic acid group.

본 발명에 있어서 사용되는 양이온 교환막의 적합한 예로서는 다음의 것을 들 수 있다. 즉, 일면이 -SO2NMR1[M은 H, 금속 또는 암모니움이온, R1은 -CnHzn+1(n은 0-6의 정수), 페닐기 또는 R2MNO2S-{M은 상기의 정의와 같고, R2

Figure kpo00002
또는 -CmH2m-(m은 1-6의 정수)}]를 함유하고, 잔여의 부분이 -SO3M(M은 상기의 정의와 같고)를 가지고 타면에 -OCF2COOM(M은 상기의 정의와 같다)를 함유하고 잔여부분이 -OCF2CF2SO3M(M은 상기의 정의와 같다)를 가진 플로로 카본중합체로 이루어진 양이온 교환막이다.The following are mentioned as a suitable example of the cation exchange membrane used in this invention. That is, one side is -SO 2 NMR 1 [M is H, a metal or ammonium ion, R 1 is -CnHzn + 1 (n is an integer of 0-6), a phenyl group or R 2 MNO 2 S- {M is Is the same as R 2
Figure kpo00002
Or -CmH 2 m- (m is an integer from 1-6)}] and the remaining portion has -SO 3 M (M is as defined above) and -OCF 2 COOM (M is Cation exchange membrane consisting of a fluorocarbon polymer having a residue of -OCF 2 CF 2 SO 3 M (M is as defined above).

B면에 있어서 설폰산기보다도 산성도가 약한 교환기의 전교환기수에 대한 비율은 보통 10-100%, 좋기는 20-100%, 특히 좋기는 40-100%의 범위이고, 또, 설폰산기보다도 산성도가 약한 교환기가 존재하는 두께는 100A°이상이면 충분하다. 본 발명에 있어서의 양이온 교환막은 교환용량이 균일하여도 좋고 교환용량이 다른 2층 이상으로 구성되어도 좋다.On the B side, the ratio of the exchanger whose acidity is weaker than the sulfonic acid group to the total number of exchange groups is usually in the range of 10-100%, preferably 20-100%, particularly preferably 40-100%, and more acidic than the sulfonic acid group. The thickness at which the weak exchanger is present is more than 100 A °. The cation exchange membrane in the present invention may be composed of two or more layers having different exchange capacities or different exchange capacities.

이 경우 B면은 교환용량이 낮은 층으로 설하는 것도 좋다. 또, 본 발명에 사용되는 막은 기계적 강도를 높이기 위하여 폴리테트라플로로에틸렌 섬유로 만들어 진망 또는 폴리테트라플로로에틸렌의 다공성필름등을 이지(裏地)로 하여 보강하는 것이 좋다.In this case, the B side may be placed in a layer having a low exchange capacity. In addition, the membrane used in the present invention is preferably made of polytetrafluoroethylene fibers and reinforced with a porous film made of polytetrafluoroethylene or the like to increase the mechanical strength.

또, 설폰산기보다도 산성도가 약한 교환기를 존재시키는 방법으로서는 막 전체에 균일하게 설폰산기와 혼화하여 존재시키는 방법이 있다. 또, B면측만이 아니라 A면측에도 설폰산기 보다도 산성도가 약한 교환기를 존재시키는 방법도 있다. 보다 적은 전력으로 안정한 전해를 공업적으로 실시하기 위하여는 산성도가 약한 교환기를 B면에 만 100A°이상의 박층으로서 존재시키면 충분하다.Moreover, as a method of making an exchange group whose acidity is weaker than a sulfonic acid group, there exists a method to mix | blend and exist a sulfonic acid group uniformly in the whole membrane. There is also a method in which not only the B side but also the A side has an exchanger having a lower acidity than the sulfonic acid group. In order to industrially perform stable electrolysis with less power, it is sufficient to have a low acidity exchanger on the B side as a thin layer of 100 A or more.

본 발명의 방법에 따라 A면측의 액막계면 및 보다 양극측에서 막을 통과하는 수소이온이 중화되도록 양극액중의 수소이온 농도를 조절함으로써 높은 전류효율을 유지하고 전압의 상승을 방지하고 또, B면이 박리되는 것을 방지하여 장기적으로 안정한 운전을 행할 수 있다.According to the method of the present invention, by adjusting the concentration of hydrogen ions in the anolyte solution to neutralize the hydrogen ions passing through the membrane at the A surface side and the more anode side, high current efficiency is maintained and voltage rise is prevented. This peeling can be prevented and stable operation can be performed in the long term.

식염의 전해를 예로 하여 본 발명을 다시 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in detail again by taking electrolysis of the salt as an example.

막을 통과하는 하이드록시 이온이 양극액중의 수소이온에 따라 중화되는 경우, 일반적으로 중화를 일으키는 위치에 관하여 제1도에 표시한 바와 같이 a도, b도, c도의 세경우가 고려된다. 이 도면에 있어서, a도는 중화가 막내에서 일어나는 경우이고, b도는 중화가 액막계면에서 일어나는 경우이고, c도는 중화가 막외에서 일어나는 경우를 나타내었다. 따라서 이 도면에 있어서의 기호는 다음과 같다. 여기에서, 도난의 막 평형(Donnan's membrane equilibrium)에 따라 제1도의 부호관계를 보면 다음과 같다.When the hydroxy ions passing through the membrane are neutralized by the hydrogen ions in the anolyte solution, three cases of a, b and c are generally considered as shown in FIG. In this figure, a shows a case where neutralization occurs in the membrane, b shows a case where neutralization occurs in the liquid membrane interface, and c shows a case where neutralization occurs outside the membrane. Therefore, the symbol in this figure is as follows. Here, the sign relation of FIG. 1 according to Donnan's membrane equilibrium is as follows.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

Ci ; i이온의 양극액중의 농도Ci; concentration in the anolyte solution

Figure kpo00004
; i이온의 액막계면에 있어서의 농도
Figure kpo00004
; Concentration in the liquid film interface of i ion

Figure kpo00005
; i이온의 막내농도
Figure kpo00005
; Intracellular Concentration of Ions

상기 (a), (b), (c)중 어느 경우로 되는 것은 온도 전류밀도, 전류효율, 양극액농도, 양극액중의 수소이온농도, 탈염층의 두께등의 많은 요인에 의존하고 일률적으로 말할 수 없으나, 일반적으로 양극액 농도가 낮아지든가 양극액중의 수소이온 농도가 높아지든가 또는 탈염층의 두께가 얇아짐에 따라 전류효율이 높아져서 경우(a)가 일어나기 쉽게 된다. 온도 및 전류밀도의 영향은 매우 복잡하다. 왜냐하면 온도에 따라 이온의 확산계수가 변하고, 탈염층의 두께의 변화에도 영향을 받기 때문이다. 온도나 전류밀도와 같은 파라미터(parameter)가 높은 경우에는 (a)의 경우가 일어나기 쉽다.Any of the above (a), (b) and (c) is uniformly dependent on many factors such as temperature current density, current efficiency, anolyte concentration, hydrogen ion concentration in the anolyte solution, and thickness of the desalting layer. In general, the case (a) is likely to occur due to a decrease in the anolyte concentration, a high hydrogen ion concentration in the anolyte solution, or a thinner desalination layer. The influence of temperature and current density is very complex. This is because the diffusion coefficient of the ions changes with temperature, and the change in the thickness of the desalination layer is also affected. The case of (a) is likely to occur when parameters such as temperature and current density are high.

이상의 설명에서, 양극액중의 수소이온 농도가 온도, 전류밀도, 전류효율, 양극액 농도, 설폰산기보다 산성도가 약한 교환기가 존재하는 음극측 박층의 두께, 탈염층의 두께등 여러가지 인자에 지배받는 임계수소 이온농도를 초과하는 경우에는 중화 위치는 (a)의 경우에 있어서 음극측에 편기(片寄)하고 결국에는 상당한 양의 수소이온이 B면에 달하게 된다. 이 결과 B면에 함유된 상대적으로 산성도가 약한 기의 일부가 H형으로 변환되어 해리되지 않아 전류효율이 저하하고, 전압이 상승한다. 또 B형으로 변환된 부분의 팽윤도가 막내에 균열을 일으키는 다른 부분의 팽윤도와는 달라 수화된 나트륨 이온이 격렬히 이동을 하면 B면의 박리가 일어난다고 생각된다.In the above description, the hydrogen ion concentration in the anolyte is controlled by various factors such as temperature, current density, current efficiency, anolyte concentration, thickness of the negative electrode thin layer in which an exchanger with weaker acidity than sulfonic acid group exists, and thickness of the desalting layer. In the case of exceeding the critical hydrogen ion concentration, the neutralization position is deflected on the cathode side in the case of (a), and eventually a considerable amount of hydrogen ions reach the B plane. As a result, a part of the relatively weak acidic group contained in the B surface is converted to H-type, so that it is not dissociated, thereby lowering the current efficiency and increasing the voltage. In contrast to the swelling degree of the portion converted to form B, unlike the swelling of other portions that cause cracking in the film, it is considered that peeling of the B surface occurs when the hydrated sodium ions move violently.

본 발명의 방법에 따라 양극실의 수소이온 농도가 임계치를 넘지 않도록 양극실 입구에서 양극액에 염산을 가하여 수소 이온의 농도를 조절한다. 그럼으로써 막을 통과하는 하이드록시이온이 A면측의 계면액막 또는 A면측의 계면액막 근처에서 중화되어 상당량의 수소이온이 B면측의 표면층과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.According to the method of the present invention, hydrochloric acid is added to the anolyte solution at the inlet of the anode chamber so that the concentration of hydrogen ions in the cathode chamber is not exceeded. As a result, the hydroxyl ions passing through the membrane are neutralized in the vicinity of the interface liquid film on the A surface side or the interface liquid film on the A surface side, whereby a considerable amount of hydrogen ions can be prevented from contacting the surface layer on the B surface side.

그럼으로써 막의 B면층의 표면층을 박리하지 않고 높은 전류밀도를 유지할 수 있고 전압의 상승을 피할수가 있어서 장기적으로 안정한 운전을 행하는 것이 가능하게 된다.As a result, it is possible to maintain a high current density without peeling the surface layer of the B surface layer of the film and to avoid an increase in voltage, thereby making it possible to perform stable operation in the long term.

본 발명에서 사용되는 양극액중의 수소이온 농도의 범위로서는 상기의 여러가지 조건과 함께 전류밀도 및 양극액중의 수소이온 농도의 불균일성등의 많은 요인을 고려하여 결정되나 온도 60-130℃, 전류밀도 10-80A/dm2; 양극액의 농도 1-5규정, 음극액의 농도 1-20 규정의 조건하에서 일반적으로 1.0×10-1규정이하 좋기는 0.8× 규정이하, 특허 좋기는 0.5×10-1규정이하의 범위가 실용적으로 사용된다. 양극액중의 수소이온 농도의 하한치는 금속전극, 특히 귀금속 피복 양극을 보호하는 것, 양극실에서 발생하는 염소중의 산소농도를 일정치 이하로 억제하는 것등의 이유에서 결정되고 보통 1.0×10-5규정 정도이다.The range of hydrogen ion concentration in the anolyte used in the present invention is determined in consideration of many factors such as current density and non-uniformity of hydrogen ion concentration in the anolyte solution together with the above various conditions. 10-80 A / dm 2 ; Under the conditions of 1-5 regulation of anolyte concentration and 1-20 regulation of catholyte concentration, the range of 1.0 × 10 -1 or less is preferably 0.8 × or less, and the patent is 0.5 × 10 -1 or less. Used as The lower limit of the concentration of hydrogen ions in the anolyte solution is determined for reasons such as protecting the metal electrode, especially the noble metal-coated anode, and suppressing the oxygen concentration in the chlorine generated in the anode chamber below a certain value. That's about -5 .

이들의 관점에서 양극액중의 수소이온 농도는 높은 것이 좋고 따라서 그 상한치를 알고 그 부근에서 운전하는 것이 좋고 또 공업적으로 유리하다.From these viewpoints, it is preferable that the hydrogen ion concentration in the anolyte is high, and therefore, knowing its upper limit and operating in the vicinity thereof is advantageous and industrially advantageous.

양극액중의 수소이온 농도의 상한치가 상기와 같은 범위로 되는 것의 이해를 돕기 위하여 아래에서 다시 설명하지만 당업자에는 잘 알려진 바와 같이 물질이동 및 전류가 존재하는 계를 엄밀히 취급하는 것은 곤란하고 여기에서 주어지는 것은 근사적인 설명이고 본 발명의 기술적 범위는 하기의 설명에 국한되는 것은 아니다.Although it will be described again below to help understand that the upper limit of the concentration of hydrogen ions in the anolyte solution is in the above range, it is difficult and difficult to handle the system in which the mass transfer and the current exist as is well known to those skilled in the art. It is an approximate description and the technical scope of the present invention is not limited to the following description.

진술한 경우(a)의 경우에 대하여 액막계면에 있어서의 수소이온의 수지를 생각하면(1)식이 성립된다.In the case of (a), considering the resin of hydrogen ions in the liquid film interface, the formula (1) is established.

양극액중을 전류로 운반되는 수소이온 : (i/F)tH+ 탈염층내를 확산으로 운반되는 수소이온 : (DH+/d)(CH+

Figure kpo00006
+)막내에 침투하는 수소이온 : (i/F)(1-y)Hydrogen ions carried as a current in the anolyte: (i / F) t H + Hydrogen ions carried as diffusion in the desalination layer: (D H + / d) (C H +
Figure kpo00006
Hydrogen ions penetrating into the membrane: (i / F) (1-y)

따라서, (i/F)(1-y)=(i/F)tH+ +(DH+/d)(CH+

Figure kpo00007
+)…(1)Thus, (i / F) (1-y) = (i / F) t H + + (D H + / d) (C H +
Figure kpo00007
+)… (One)

여기에서, i는 전류밀도 : (A/cm2)Where i is the current density: (A / cm 2 )

F는 파라디 정수 : 96500(쿠롬/eg)F is a paradigm constant: 96500 (Kurom / eg)

d는 탈염층의 두께 : (cm)d is the thickness of the desalting layer: (cm)

y는 막중의 나트륨 이온의 수율y is the yield of sodium ions in the film

DH+는 액중의 수소이온의 확산계수 : (cm2·sec-1)D H + is the diffusion coefficient of hydrogen ions in the liquid: (cm 2 · sec -1 )

tH+는 액중의 수소이온의 수율로서 근사적으로 (2)식으로 표시된다.t H + is the yield of hydrogen ions in the liquid and is approximately represented by the formula (2).

Figure kpo00008
Figure kpo00008

여기에서, DNa+; DC1-)은 각각 액중의 나트륨이온, 염소이온의 확산계수 (cm2·Sec-1)이다. Wherein D Na + ; D C1- ) is the diffusion coefficient (cm 2 · Sec −1 ) of sodium and chlorine ions in the liquid, respectively.

그런데, 중화가 액막계면에서 일어나는 경우(b)에서는However, when neutralization occurs at the liquid film interface (b)

Figure kpo00009
+=0이므로, (1)식으로부터 (3)식이 얻어진다.
Figure kpo00009
Since it is + = 0, (3) is obtained from (1).

CH+(경우b)=(id/FDH+)(1-y-tH+)…(3)C H + (b) = (id / FD H + ) (1-yt H + )... (3)

따라서, 경우(b)를 가져온 양극액중의 수소이온 농도 CH+(경우b)는 (2)(3)식을 연립시켜 해석하므로서 구해진다.Therefore, the hydrogen ion concentration C H + (case b) in the anolyte solution obtained in the case (b) is obtained by analyzing the equation (2) (3).

(3)식에 있어서 i가 크게되면 가스발생이 격렬하게 되고 그 결과 d가 작게 되므로서 CH+(경우b)는 오히려 작게되고, 일예로서 온도가 90℃, 전류밀도가 50A/dm2의 경우에 대하여 d의 값을 파라매터로서 CH+(경우b)를 계산한 결과를, 양극액의 농도가 2.0규정, 4.0규정의 2개의 경우에 대하여 제2,3도에 표시하였다. 액중에 있어서의 이온의 확산 정수의 값으로서는 관용적으로 각 이온의 무한희석에 있어서의 당량전도도의 값에서 구하기 위하여 다음과 같은 수지를 사용한다.In formula (3), when i becomes large, gas generation becomes violent, and as a result, d becomes small, so that C H + (case b) becomes rather small, for example, when the temperature is 90 ° C. and the current density is 50 A / dm 2 . The result of calculating C H + (case b) as a parameter for the value of d is shown in Figs. 2 and 3 for two cases where the concentration of the anolyte solution is 2.0 regulation and 4.0 regulation. As the value of the diffusion constant of ions in the liquid, the following resins are conventionally used to obtain the equivalent conductivity in infinite dilution of each ion.

DH+ : 19×10-5(cm2·sec-1) DH +: 19 × 10 -5 ( cm 2 · sec -1)

DNa+ : 4.1×10-5(cm2·sec-1) DNa +: 4.1 × 10 -5 ( cm 2 · sec -1)

DC1-: 6.0×10-5(cm2·sec-1) DC1 -: 6.0 × 10 -5 ( cm 2 · sec -1)

한계 전류밀도를 구한 실험에서 보통의 실용적 전해조건에서는 탈염층의 두께는 거의 0.5-4×10-2cm의 범위이므로 전류 효율과 양극액의 농도의 조합에 있어서 CH+(경우b)를 제2,3도에서 읽어 취하면 하기와 같다.In the experiments in which the limit current density was obtained, the thickness of the desalted layer was in the range of approximately 0.5-4 × 10 −2 cm under ordinary practical electrolytic conditions. Therefore, CH + (case b) is determined by the combination of the current efficiency and the concentration of the anolyte. When read at 3 degrees, it is as follows.

Figure kpo00010
Figure kpo00010

본 발명의 방법에 있어서, 실용적으로 사용되는 양극액중의 수소이온 농도의 범위는 일반적으로 1.0×10-1규정이하, 좋기는 0.8×10-1규정이하, 특히 좋기는 0.5×10-1규정이하, 이지만 그)상한치는 기의 상기 표의 값의 범위에 포함된다.In the method of the present invention, the range of hydrogen ion concentration in the anolyte solution that is practically used is generally 1.0 × 10 −1 or less, preferably 0.8 × 10 −1 or less, particularly preferably 0.5 × 10 −1. Hereinafter, although the upper limit is included in the range of the value of the said table | group of group.

즉, 본 발명의 방법에 의하면 수소이온 농도의 상한치로서 온도, 식염농도, 전류밀도, 전류효율 및 그때의 전해 조건에 있어서의 탈염층의 두께에서 정해진 CH+의 값이 선택된다. 따라서 본 발명의 방법에 의하여 A면측의 액막계면 및 그것보다도 양극측에서 막을 통과하는 하이드록시 이온은 중화되고 상당량의 수소이온이 B면에 도달하는 것이 유효하게 저지되는 결과 높은 전류효율을 안정하게 얻는 것, 전압상승 및 박리를 방지하는 기구가 이해된다.That is, according to the method of this invention, the value of CH + determined from the thickness of the desalting layer in temperature, salt concentration, current density, current efficiency, and electrolytic conditions at that time is selected as an upper limit of hydrogen ion concentration. Therefore, the method according to the present invention neutralizes the hydroxy ions passing through the membrane on the A-side side and the membrane on the anode side, and effectively prevents a large amount of hydrogen ions from reaching the B-side, thereby stably obtaining high current efficiency. And mechanisms for preventing voltage rise and peeling are understood.

본 발명을 실시예에 따라 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail as follows.

[실시예 1]Example 1

테트라 플로로 에틸렌과 퍼플로로[3,6-디옥사-4-메틸-7-옥텐설포닐 플로라이드]를 과황산 암모니움염을 개시제, 퍼플로로 옥텐산의 암모니움염을 유화제로서 온도 70℃, 테트라플로로 에틸렌을 압력 4기압에서 유화 중합한다. 얻어진 중합체를 수세, 검화후 적정법에 의하여 교환 용량을 측정한 결과 건조수지당 0.83mg당량/g이었다.Tetrafluoroethylene and perfluoro [3,6-dioxa-4-methyl-7-octensulfonyl fluoride] were used as ammonium persulfate ammonium salts, and ammonium salt of perfluoro octenic acid as emulsifier. And tetrafluoro ethylene are emulsion polymerized at a pressure of 4 atmospheres. As a result of measuring the exchange capacity of the obtained polymer by water washing and saponification after titration, it was 0.83 mg equivalent / g per dry resin.

이 공중합체를 두께 0.3mm의 필름으로 가열 성형 후 2.5규정 가성소다/50% 매타놀중, 60℃-16시간 점화하고 그 후 2규정 염산중 90℃-16시간에서 H형으로 한후 5염화인과 옥시염화인의 1/1의 혼합용액중에서, 120℃-40시간 가열 환류하고 설포닐클로라이드 형으로 한다. 반응종료후 4염화 탄소중에서 환류시켜 4시간 세정하고 40℃에서 진공건조후 표면적외 스펙트럼을 측정한 결과 설포닐 플로라이드기의 1420cm-1의 흡수가 강하게 나타나고 일방 설폰산기의 흡수대인 1060cm-1에서 흡수가 되고 클리스탈 바이오렛트에 의한 염색에서도 전혀 염색되지 않았다.The copolymer was heat-molded with a 0.3 mm thick film, and then ignited at 60 ° C. for 16 hours in 2.5% caustic soda / 50% methanol, and then H-formed at 90 ° C-16 hours in 2% hydrochloric acid, followed by phosphorus pentachloride. In a 1/1 mixed solution of phosphorus oxychloride, the mixture is heated to reflux for 120 ° C to 40 hours to form a sulfonyl chloride. After completion of the reaction 4 by refluxing in carbon tetrachloride four hours and washed strong absorption of 1420cm -1 of fluoride vacuum As a result of measuring a spectrum the outer surface area after drying at 40 ℃ flow sulfonyl group appears at 1060cm -1 absorption delivery of one sulfonic acid group It was absorbed and was not stained at all by staining with the crystal bioret.

이 막을 아크릴 수지로 된 틀에 2매 합쳐 셋트하고 폴리 테트라플로로 에틸렌제의 팩킹을 사용하여 체결한다. 이 틀을 57%의 요드화 수소산 수용액중에 침지하고 80℃-30시간 막의 편면만을 반응시킨다. 물에서 60℃-30분간 세정후 막의 처리면의 표면적외 스펙트럼을 측정한 결과 설포닐크로라이드의 특성 흡수대 1420cm-1의 흡수가 소실하고 대신에 1780cm-1에 카르본산 교환기의 흡수가 나타나고 클리스탈 바이오렛트에 의한 염색은 막의 편측에 25μ정도의 염색된 층이었다.This film is put together in a frame made of acrylic resin, and is fastened by using polytetrafluoroethylene packing. The mold is immersed in 57% aqueous hydrochloric acid solution and only one side of the membrane is allowed to react at 80 ° C to 30 hours. After a -30 after 60 minutes washing in water ℃ measuring surface area outside the spectrum of the surface treatment film sulfonyl fluoride croissant characteristic absorption band 1420cm absorption of the carboxylic acid to exchange -1 1780cm -1 disappeared, and instead of the absorption appears in Cleveland STAHL Staining with biolette was a layer of about 25μ on one side of the membrane.

이막을 2.5규정 가성소다/50 매타놀 수용액중에서 60℃-16시간 검화하고 재차 처리면의 표면적외 스펙트럼을 취하면 카르본산 교환기의 흡수는 1690cm-1에 시프트 (shift)한다. 이 막의 비전도도는 2.5규정가성소다/12.5% 차아염소산 소다 수용액중 90℃-16시간 산화 처리후 0.1규정 가성소다 수용액중에서 측정한 결과 10.0×10-3mho/cm이었다.The membrane is saponified at 60 ° C.-16 hours in a 2.5-degree caustic soda / 50-methanol aqueous solution and once again taking the surface infrared spectrum of the treated surface, the absorption of the carboxylic acid exchanger shifts to 1690 cm −1 . The non-conductivity of this membrane was 10.0 × 10 -3 mho / cm as measured in 0.1 N caustic soda solution after oxidation treatment at 90 ° C.-16 h in 2.5 N sodium hydroxide / 12.5% sodium hypochlorite solution.

막의 비전기전도도의 측정은 막을 완전히 Na염혐으로 한 후, 0.1 규정가성소다 수용액중에 액을 바꾸면서 상온에서 10시간 침지 평형시켜 0.1규정 가성소다 수용액 중에서 25℃로 보지하면서 교류 1000싸이클을 통하고 막의 전기 저항을 측정한다.The measurement of the membrane's non-electroconductivity was carried out through the 1000 cycles of alternating current while maintaining the membrane at 25 ° C in a 0.1-degree caustic soda solution after equilibrating the membrane completely with Na salt, changing the liquid in a 0.1-degree caustic soda solution at room temperature for 10 hours. Measure the resistance.

상기 Na형의 양이온 교환막을 5.0규정 가성소다 수용액에 90℃-16시간 침지평형시켜 반응면을 음극측으로 향하여 칫수 안정성이 있는 금속양극 및 철판으로 된 음극을 갖는 전해조에 편입한다.The Na-type cation exchange membrane was immersed in a 90 ° C.-16 hour aqueous solution of 5.0-degree caustic soda and incorporated into an electrolytic cell having a metal anode with a dimension stability and an iron plate cathode toward the cathode side.

양극측의 식염농도를 4규정, 수소이온 농도를 0.03규정, 음극측의 알카리 농도를 8규정으로 하고 온도 90℃, 전류밀도 50A/dm2에서 300시간 통전한다. 염산첨가량에서 구한 전류효율은 91%, 전압은 3.7V에서 안정한 치를 나타낸다.The salt concentration on the anode side is 4 rules, the hydrogen ion concentration is 0.03 regulation, and the alkali concentration on the cathode side is 8 regulations, and it is energized for 300 hours at a temperature of 90 ° C. and a current density of 50 A / dm 2 . The current efficiency obtained from the hydrochloric acid addition is 91% and the voltage is stable at 3.7V.

통전 종료후 막을 취출하고 표면 및 단면을 현미경으로 관찰하였으나 이상은 인정되지 않았다. 또 이때의 탈염층의 두께는 전류밀도를 변화시켜 측정한때 d=1×10-2cm이었다.The membrane was taken out after the end of energization, and the surface and the cross section were observed under a microscope, but no abnormality was recognized. Moreover, the thickness of the desalination layer at this time was d = 1x10 <-2> cm when the current density was changed and measured.

[실시예 2]Example 2

실시예 (1)에 있어서, 양극액중의 수소이온 농도를 0.02규정으로 한 이외는 실시예(1)과 같은 조건에서 200시간 통전한다.In Example (1), electricity was supplied for 200 hours under the same conditions as in Example (1) except that the hydrogen ion concentration in the anolyte solution was set to 0.02.

전류효율은 90-91%, 전압은 3.7V에서 안정하고 또 통전후 막의 이상은 인정되지 않았다.The current efficiency was 90-91%, the voltage was stable at 3.7V, and no abnormality of the film was observed after energizing.

[참고예 1]Reference Example 1

실시예 (1)에 있어서, 양극액중의 수소이온 농도를 0.10규정으로 한 이외는 실시예 (1)과 같은 조건에서 300시간 통전한다.In Example (1), energization was carried out for 300 hours under the same conditions as in Example (1) except that the hydrogen ion concentration in the anolyte was adjusted to 0.10.

전류효율은 82-87%로 불안정하고 전압은 4.0-4.2V이었다.The current efficiency was unstable with 82-87% and the voltage was 4.0-4.2V.

통전후 막을 취출하고 표면 및 단면을 관찰한때 음극면의 박층부가 곳곳에 박리된 것이 인정되었다.When the membrane was taken out after the energization and the surface and the cross-section were observed, it was recognized that the thin layer portions on the cathode surface were peeled everywhere.

[실시예 3]Example 3

실시예(1)에서 얻어진 설포닐 플로라이드형의 막을 전해로 조입하여 편면에 암모니아가스를 흘러 실온에서 10시간 반응시켰다.The sulfonyl fluoride-type membrane obtained in Example (1) was electrolytically joined, and ammonia gas flowed to one side to react for 10 hours at room temperature.

이막을 2.5규정 가성칼리/30% DMSO중에서 90℃-16시간 검화하고 전조에 조입하여 실시예(1)과 같은 조건에서 300시간 통전한다.The membrane is saponified at 90 ° C.-16 hours in 2.5 N caustic caustic / 30% DMSO and introduced into the precursor and energized for 300 hours under the same conditions as in Example (1).

전류효율은 86%, 전압은 3.2V이고 안정하였다. 통전후 막을 현미경으로 상세히 관찰하였으나 이상은 인정되지 않았다.The current efficiency was 86%, the voltage was 3.2V and stable. After the energization, the membrane was observed in detail under a microscope, but no abnormality was recognized.

[참고예 2]Reference Example 2

실시예 (3)에서 얻어진 막을 참고예(1)과 같은 조건에서 300시간 통전한다.The membrane obtained in Example (3) was energized for 300 hours under the same conditions as in Reference Example (1).

전류효율은 81-82%이고 전압은 3.5-3.6V이었다.The current efficiency was 81-82% and the voltage was 3.5-3.6V.

통전후 막의 표면 및 단면을 현미경으로 관찰할때 면이 곳곳에 박리가 있는 것을 인정하였다.When the surface and the cross section of the membrane were observed under a microscope after the energization, it was recognized that the surface had peeling everywhere.

[실시예 4]Example 4

실시예 (1)에서 얻어진 설포닐 플로라이드형의 막을 대상으로 하여 n-부틸아민과 실온에서 1시간 반응시킨후 수세한다.The sulfonyl fluoride type membrane obtained in Example (1) was reacted with n-butylamine at room temperature for 1 hour and then washed with water.

이막을 2.5규정 가성칼리/30% DMSO중에서 90℃-16시간 검화하고 전조에 조입하여 전류밀도 30A/dm2양극액중의 수소이온 농도 0.010규정으로 한 이외는 실시예(1)과 같은 조건에서 200시간 통전한다.Under the same conditions as in Example (1) except that the film was saponified at 90 ° C.-16 hours in ca. 30% caustic ca./30% DMSO, and incorporated into the precursor to give a hydrogen ion concentration of 0.010 in 30 A / dm 2 anolyte. Turn on for 200 hours

전류효율은 90% 전압은 3.2V이었다. 통전후 막을 취출하고 현미경으로 관찰하였으나 이상은 인정할수 없었다.The current efficiency was 90% and the voltage was 3.2V. After energization, the membrane was taken out and observed under a microscope, but no abnormality was recognized.

[참고예 3]Reference Example 3

실시예(4)에서 얻어진 막을 양극액중의 수소이온 농도 0.40규정으로 한 이외는 실시예(4)와 같은 조건에서 200시간 통전하고 막을 관찰할때 B면이 상당히 박리되었었다.Except for setting the membrane obtained in Example (4) to 0.40 hydrogen ion concentration in the anolyte solution, it was energized for 200 hours under the same conditions as in Example (4), and the B surface was significantly peeled off when the membrane was observed.

[실시예 5]Example 5

실시예 (1)과 같은 중합 방법에 의하여 교환용량 0.74mg당량/g 건조수지(이하 중합체 1이라 약칭함)및 0.91mg/당량 건조수지(이하 중합체 2라 약칭함)의 공중합물을 얻었다.By the same polymerization method as in Example (1), a copolymer of an exchange capacity of 0.74 mg equivalent / g dry resin (hereinafter abbreviated as polymer 1) and 0.91 mg / equivalent dry resin (hereinafter abbreviated as polymer 2) was obtained.

설포닐 플로라이드 형의 중합체 2,2를 각각 2mm, 4mm의 필름으로 성형하고 양 필름을 합쳐 가열 성형하고 복합막을 제조한다. 이 복합막의 중합체 2의 편을 아래고 하여 횡사 400데니어의 멀티 필라멘트(multi-filament)총사 200데니어의 멀티 필라멘트로 된 인치당 종횡 25본의 약직(溺織 : Gauge weave)직의 직물로서 두께가 약 0.15mm의 폴리테트라플로로에틸렌제의 직물상에 두고 진공에서 인취하면서 270℃로 가열하여 중합체 2의 내부에 개입하여 보강한다.Sulfonyl fluoride type polymers 2 and 2 are molded into 2 mm and 4 mm films, and both films are heat-molded to prepare a composite membrane. Gauge weave woven fabric of 25 vertically and horizontally per multi-filament of 400 filament multi-filament total yarn 200 denier under the side of Polymer 2 of the composite membrane. It is placed on a 0.15 mm polytetrafluoroethylene fabric and heated to 270 ° C. under vacuum to reinforce and intervene in the interior of Polymer 2.

이 막을 실시예 (1)과 같은 방법으로 설포닐클로라이드형으로 변화시키고 다시 57%의 요드화 수소산 수용액과 중합체 1의 측을 80℃-20시간 반응시킨후 검화, 산화하고 중합체 1의 측에 0.3mm의 카르본산층을 갖는 양이온 교환막을 얻는다.The membrane was changed to sulfonyl chloride type in the same manner as in Example (1), and 57% of the aqueous hydroiodic acid solution was reacted with 80 ° C. for 20 hours, and then saponified and oxidized. A cation exchange membrane having a carboxylic acid layer of mm is obtained.

이 막의 카르본산층을 음극측에 향하여 온도 90℃, 전류밀도 50 A/dm2, 양극액중의 식염농도 3규정, 수소이온 농도를 0.01규정, 음극측의 알카리농도를 8규정으로하여 300시간 통전한때 전류효율은 95%, 전압은 3.8V이었다.The carboxylic acid layer of this membrane was brought to the cathode side at a temperature of 90 ° C., a current density of 50 A / dm 2 , a salt concentration of 3% in the anolyte solution, a hydrogen ion concentration of 0.01% and an alkali concentration of 8% for 300 hours. When energized, the current efficiency was 95% and the voltage was 3.8V.

또, 이때의 탈염층의 두께는 실시예(1)과 같은 방법으로 측정한때 d= 0.9× 10-2cm이었다.Moreover, the thickness of the desalination layer at this time was d = 0.9 * 10 <-2> cm when measured by the method similar to Example (1).

통전 종료후, 막을 취출하고 관찰하였으나 이상은 인정되지 않았다.After energization, the membrane was taken out and observed, but no abnormality was recognized.

[참고예 4]Reference Example 4

실시예(5)에서 얻어진 막을 사용하고 양극액중의 수소 이온 농도를 0.10규정으로 한 이외는 실시예(5)와 같은 조건에서 300시간 통전할때 전류효율은 87%, 전압은 4.3V이었다.The current efficiency was 87% and the voltage was 4.3V when the membrane obtained in Example (5) was used and energized for 300 hours under the same conditions as in Example (5) except that the hydrogen ion concentration in the anolyte solution was set to 0.10.

통전 종료후 막의 단면을 현미경으로 관찰한때 음극측의 카르본산층이 박리되었다.When the cross section of the membrane was observed under a microscope after the end of energization, the carboxylic acid layer on the cathode side was peeled off.

[실시예 6]Example 6

인산기를 0.2mm의 표층부에 갖고 잔여의 부분이 설폰산기를 갖는 막을 사용한다.A membrane having a phosphate group on the surface layer of 0.2 mm and a residue having a sulfonic acid group is used.

인산기를 갖는 측은 음극으로 향하고 실시예 (1)과 같은 조건에서 200시간 통전한때 전류효율은 90%, 전압은 3.7V에서 안정한 치를 나타낸다.The side having the phosphate group was directed to the cathode, and when it was energized for 200 hours under the same conditions as in Example (1), the current efficiency was 90% and the voltage was stable at 3.7V.

통전 종료후 막을 취출하고 관찰하였으나 이상은 인정되지 않았다.After the energization, the membrane was taken out and observed, but no abnormality was recognized.

이때의 탈염층의 두께는 실시예(1)과 같은 방법에서 측정한때 d-1.0×10-2cm이었다.At this time, the thickness of the desalination layer was d-1.0 × 10 −2 cm when measured in the same manner as in Example (1).

제3도에서 d=1.0×10-2cm, 전류효율 90%에 대응하는 CH+의 치를 읽으면 0.025 규정이고, 0.013규정은 본 발명의 요건을 만족한다.In Fig. 3, the value of CH + corresponding to d = 1.0 × 10 −2 cm and 90% of current efficiency is 0.025, and 0.013 meets the requirements of the present invention.

[참고예 5]Reference Example 5

실시예(6)에 있어서 수소이온 농도를 0.05 규정으로 한 이외는 실시예(1)과 같은 조건에서 200시간 통전한다. 전류효율은 83%이고 전압은 4.1V이었다. 통전후 막을 취출하고 관찰한때 인산기를 갖는 표층부가 부분적으로 박리되었다.In Example (6), electricity was supplied for 200 hours under the same conditions as in Example (1) except that the hydrogen ion concentration was defined as 0.05. The current efficiency was 83% and the voltage was 4.1V. When the membrane was taken out and observed after energization, the surface layer portion having a phosphate group was partially peeled off.

[실시예 7]Example 7

실시예(6)에 있어서 인산기 이외에 카르본산기를 함유하는 막을 사용한 때 실시예(6)과 같은 결과를 얻었다.In Example (6), when the membrane containing a carboxylic acid group other than a phosphoric acid group was used, the same result as Example (6) was obtained.

Claims (1)

설폰산기 및 설폰산기보다 산성도가 약한 하나 또는 그 이상의 양이온 교환기를 갖고, 또, 전양이온 교환기에 관한 설폰산기의 비율이 막의 음극측에 있는 표층부에서 보다 막의 양극측에 있는 표층부에서 더 높은 플로로 카르본 중합체로 구성된 양이온 교환막으로 전해조를 양극실과 음극실로 분활하여 양극과 음극을 분리한 전해조에서 NaCl수용액을 전기분해함에 있어서 수소이온이 양극측에 있는 액막계면, 또는 액막계면보다 양극측에서 중화하도록 양극액중의 수소이온 농도를 조절함을 특징으로 하는 NaCl수용액을 전기분해하는 방법.One having one or more cation exchange groups which are less acidic than sulfonic acid groups and sulfonic acid groups, and the proportion of sulfonic acid groups relative to the total cation exchanger is higher at the surface layer portion at the anode side of the membrane than at the surface layer portion at the cathode side of the membrane. In the electrolysis of NaCl solution in the electrolytic cell in which the electrolytic cell is divided into the anode chamber and the cathode chamber by the cation exchange membrane composed of the polymer, the anode is neutralized at the anode side rather than the liquid membrane interface on the anode side or the liquid membrane interface. A method of electrolyzing an aqueous NaCl solution, characterized by adjusting the concentration of hydrogen ions in the liquid.
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