JPH06296832A

JPH06296832A - 有機汚染に強い電気透析脱塩装置

Info

Publication number: JPH06296832A
Application number: JP10724393A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tanaka; 哲郎田中
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 1994-10-25

Abstract

(57)【要約】【目的】界面活性剤や染料等の、従来の電気透析では
イオン交換膜がファウリングするために、脱塩対象物と
して不適当とされている場合でも、電気透析脱塩ができ
る装置を提供する。【構成】脱塩室の隔膜の少なくとも一方に中性膜を使
用し、その外側に中性膜を透過できない有機電解質とそ
の対となる無機イオンからなる電解質溶液を流すイオン
交換室を設け、それにより、イオン交換室を透過し得る
イオンを無機イオンのみに限定する。中性膜とイオン交
換室の組み合わせは、脱塩室の片側のみでも両側でも良
い。そして、イオン交換室を介してイオン交換膜および
塩廃液室を設ける。【効果】イオン交換膜の汚染が生じること無く、界面
活性剤などの脱塩が高い電流効率で行える。塩廃液は高
濃度の塩水として排出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有機物含有水溶液の脱
塩のための新規な電気透析脱塩システムに関し、詳しく
は有機物によるイオン交換膜の汚染が生じにくく、かつ
電流効率の高い電気透析脱塩システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電気透析脱塩は、ミルクホエーや糖蜜、
醤油の脱塩方法としての利用が有名であが、これらはい
ずれも低分子量の有機物と塩が共存する水溶液から主に
塩を除くことを目的としている。

【０００３】これらの対象液では塩と有機物の大きさが
近似するため、電気透析以外の方法では、工業的に効率
良く両者を分離することがなかなか困難であり、例えば
イオン交換樹脂法では、塩濃度がかなり低い場合は有効
であるが、塩濃度が少し高くなると必要な樹脂量が膨大
となり経済性に問題を生じ、また再生廃液の量も多くな
る。

【０００４】再結晶法をはじめとする化学的な方法もあ
るが目的物の性質によって条件が大きく異なり必ずしも
万能の方法でなく、又、ルーズＲＯ法では、膜の分離能
と寿命に制限が大きく、廃液量も大きくなる等の問題が
ある。

【０００５】一方電気透析法は、低分子量有機物と塩と
の分離が効率よく行えるうえ、廃液も一般に高濃度の塩
水として排出できるため、廃液量が少なくてすむ等の長
所がある。

【０００６】しかしながら、電気透析脱塩では、荷電性
の低分子量有機物によるイオン交換膜の不可逆的な汚染
（有機汚染）がしばしば生じ、電気透析が工業的に適用
できる範囲が制限されるという問題があり、一旦有機汚
染が生じると、イオン交換膜の電気抵抗の上昇や選択性
能の変化、イオン交換膜の膨潤などが生じて、事実上イ
オン交換膜が使用できなくなる。

【０００７】有機汚染の原因は必ずしも明確ではない
が、イオン交換膜の交換基に荷電性有機物が結合して交
換基が「死んで」しまうことに起因するものと推定され
ており、これを逃れるために、従来から耐有機汚染性の
イオン交換膜の開発や有機汚染の生じにくい電気透析脱
塩システムの開発に多くの努力が払われており、例え
ば、膜自体の工夫としては、膜表面に膜母体と反対電荷
の薄層を設けることにより汚染物質が膜内部に侵入する
のを防止しようとする提案がある。

【０００８】また、汚染物質が交換基自体に吸着しにく
いように交換基に特別の工夫を加えたイオン交換膜が特
開昭５０−３９６８４号公報で提案されている。又、シ
ステム的な工夫としては、精密濾過などのなんらかの前
処理によって電気透析にかける前に汚染物質をできるだ
け取り除いてしまう方法がある。

【０００９】イオン交換膜の中でも特にアニオン交換膜
が有機汚染を受けやすいことに着目して、特公昭５１−
９０１６号公報ではアニオン交換膜を用いずに、カチオ
ン交換膜と中性膜を組み合わせた電気透析脱塩システム
が提案されている。特開昭６０−７８６０３号公報では
カチオン交換膜および／またはアニオン交換膜の試料液
側表面に拡散透過性を有する中性膜を一体化することな
く重ね合わせるなどの方法も提案されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの発明
のいずれも有機汚染に対する決定打とはなり得ていな
い。まず膜自体の変成により有機汚染を防止しようとす
る試みは、ある程度の効果はあるが、工業的に利用でき
るほどの膜寿命が得られないことが多い。前処理による
方法は、汚染物質の同定と除去方法の開発が必要にな
る。又、除去が完全になされないと充分な膜寿命が得ら
れないうえに、界面活性剤の脱塩などの場合のように目
的物自体が膜の汚染物質となる場合は適用できない。糖
蜜の脱塩で使用されるカチオン交換膜と中性膜を用いる
方法は、比較的有機汚染に対する耐性は大きいが、原理
的に電流効率が低く無駄な電力を消費する。又、濃縮室
の廃液の塩濃度が高くできず、廃液量が増えてしまう欠
点がある。

【００１１】又、対象物質が両性物質を含む場合では、
カチオン交換膜と中性膜を用いる方法であっても、カチ
オン交換膜に有機汚染が生じることがある。特開昭６０
−７８６０３号公報で提案されているイオン交換膜の表
面に中性膜を一体化することなく重ね合わせる方法で
は、電流効率は高いものの、限界電流密度が低くなって
しまい、特に塩濃度が低い領域では脱塩に思いがけない
長時間を要する欠点がある。又、中性膜によりイオン交
換膜汚染物質が膜に触れる機会は減少するものの、中性
膜からの汚染物質のリークを完全に防止することはでき
ないので、イオン交換膜が経時的に有機汚染されること
に変わりはない。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に鋭意検討した結果、従来イオン交換膜が一体として果
たしていた機能を、隔膜とその外側のイオン交換液に分
離して機能させることにより、上記の問題点が解決でき
ることを見出だし本発明に到達したのである。本願の発
明は、複数枚のイオン交換膜および中性膜とガスケット
を積層してなる電気透析脱塩装置において、陰極側から
陽極側に向かって、順番にカチオン交換膜、脱塩室、中
性膜、アニオン交換室、アニオン交換膜、塩廃液室とな
るように積層したものを一単位とし、これを少なくとも
一単位以上積層し、かつ、アニオン交換室に、無機のア
ニオンと、分子量が中性膜の分画分子量以上のカチオン
からなる有機電解質を含んでなることを特徴とする電気
透析脱塩装置である。または、複数枚のイオン交換膜お
よび中性膜とガスケットを積層してなる電気透析脱塩装
置において、陰極側から陽極側に向かって、順番にカチ
オン交換膜、カチオン交換室、中性膜、脱塩室、アニオ
ン交換膜、塩廃液室となるように積層したものを一単位
とし、これを少なくとも一単位以上積層し、かつ、アニ
オン交換室に、無機のカチオンと、分子量が中性膜の分
画分子量以上のアニオンからなる有機電解質を含んでな
ることを特徴とする電気透析脱塩装置である。または、
複数枚のイオン交換膜および中性膜とガスケットを積層
してなる電気透析脱塩装置において、陰極側から陽極側
に向かって、順番にカチオン交換膜、カチオン交換室、
中性膜、脱塩室、中性膜、アニオン交換室、アニオン交
換膜、塩廃液室となるように積層したものを一単位と
し、これを少なくとも一単位以上積層し、かつ、アニオ
ン交換室に、無機のアニオンと、分子量が中性膜の分画
分子量以上のカチオンからなる有機電解質を含む液を流
し、カチオン交換室に、無機のカチオンと、分子量が中
性膜の分画分子量以上のアニオンからなる有機電解質を
含んでなることを特徴とする電気透析脱塩装置である。

【００１３】本発明に使用するイオン交換膜は特に制限
されず、従来公知のカチオン交換膜、アニオン交換膜が
使用できる。イオン交換膜が脱塩対象物に直接接しない
場合は、耐有機汚染性がないとされてきたイオン交換膜
でも使用できる。なお、この場合、従来、製塩分野で使
用されてきた膜表面に膜母体と反対電荷の薄層を設けた
イオン交換膜は使用しない。イオン交換液に使用する電
解質の電荷は、液が接触するイオン交換膜の膜母体の電
荷と同符号であり、反対電荷の薄層があると有機電解質
が膜表面に吸着し易くなるからである。

【００１４】電気透析に使用する中性膜は、限外濾過膜
のごとき多孔質膜ではなく、親水性であって均質膜であ
ることが望ましい。例えば、特公昭５１−９０１６号公
報で例示されたポリビニルアルコールを製膜した膜など
が透析時の水透過が少なく望ましい。膜が汚染物質の影
響を受けないためには、交換基を持たないことが必要
で、モザイク荷電膜などの両性荷電膜は好ましくない。
なお、取扱い性の点から芯材により補強してあることが
望ましい。また、中性膜のイオン交換室に接する面のみ
にイオン交換物質と同じ電荷の薄層を設けても良い。こ
れによりイオン交換物質の脱塩室へのリークが防止でき
る。

【００１５】試料室の隔膜としては、少なくとも陰極
側、陽極側のいずれかに中性膜を使用する。試料室隔膜
に中性膜を使用すると、電荷に対する選択性がないた
め、電流効率が著しく低下して実用性が失われることと
なりがちであるが、これを防止するために、試料室の隔
膜に使用した中性膜に隣接してイオン交換室を設け、特
定の電解質を含む液を流すことにより、電流を運び得る
イオンを限定して、あたかも中性膜にイオン選択性があ
るかのように機能させ、電流効率の低下を実質的に防止
するのである。すなわち、アニオン交換室はアニオンの
み、カチオン交換室はカチオンのみが室の隔膜を透過し
て移動し得るため、実質的にイオン選択性を持つことと
なり、中性膜を用いた場合でも高い電流効率を実現でき
るのである。言い換えると、イオン交換膜の隔膜として
の機能は中性膜に、イオン選択透過性の機能はイオン交
換室に持たせるという機能分離を行うのである。

【００１６】イオン交換液に含ませる電解質は、カチオ
ン、アニオンの一方が中性膜を透過しやすく、他方が透
過しにくいように選ぶ。具体的には中性膜の分画分子量
を測定し、膜透過させないほうの有機イオンの分子量が
中性膜の分画分子量以上となるように選ぶ。上記したポ
リビニルアルコールを用いた中性膜では、分画分子量は
３００程度であるため、膜透過させない有機イオンの分
子量は３００を越えていることが望ましい。ここで分画
分子量とは、エチレングリコール、ポリエチレングリコ
ールなどを含む水溶液と純水を膜を挾んで対置し、２５
℃に置けるポリエチレングリコールなどの拡散係数がほ
ぼゼロになるとみなせる場合のポリエチレングリコール
などの分子量をいう。通電した状態では拡散による膜透
過に比較して、より大きい分子量の物質でも膜透過しや
すくなるため、膜透過を完全に防止するためには、中性
膜の分画分子量の１０倍程度以上の分子量の有機イオン
を用いることが望ましい。

【００１７】一般にポリスチレンスルホン酸ソーダのよ
うな重合物では、分子量分布が広く、膜透過しやすい低
分子量物が含まれていることが多い。このような場合
は、限外濾過膜や、アルコール沈殿法を用いて、イオン
交換物質中の低分子量部分をあらかじめ除いておくこと
が望ましい。中性膜によっては、緻密すぎて試料液中に
含まれる硫酸イオンや燐酸イオンのごとき、多価の無機
イオンが膜透過しにくい性質があることがあり、このよ
うな場合は、多価イオンがより膜透過しやすい分画分子
量の大きい中性膜を選択して、その分画分子量に合わせ
たイオン交換液を用いれば良い。

【００１８】イオン交換液に使用する電解質は、水溶性
で、透析電流を制限しないように、水溶液の電導度が少
なくとも１０ｍＳ／ｃｍ以上、さらには２０ｍＳ／ｃｍ
以上であることが望ましい。又、限界電流を高く保っ
て、液を循環するポンプの負担とならないよう、前記の
電導度を示す電解質濃度で、粘度は３０ｃｐｓ以下とな
ることが望ましい。イオン交換室にはイオン交換液では
なく、イオン交換樹脂を充填しても良いが、取扱い性お
よび許容電流密度の点からイオン交換液がより望まし
い。

【００１９】カチオン交換液用の有機電解質としては、
ポリスチレンスルホン酸ナトリウムやポリアクリル酸の
スルホン化物等が使用できる。電荷、水溶性、分子量、
電導度、粘度の条件を満たす電解質であれば、毒性や反
応性、分解性などがなく安定して使用できる限り、特に
制限されることなく使用することができる。アニオン交
換液用の有機電解質としては、ポリビニルピリジンやク
ロロメチル化ポリスチレン、ポリビニルイミダゾール等
の４級化物、ポリアクリル酸エステルに４級アンモニウ
ム基が結合しているもの等が使用できる。水溶性、分子
量、電導度、粘度の条件に関しては、カチオン交換液用
の有機電解質に要求される条件と同じ条件を満たせば良
い。

【００２０】電気透析装置は、流すべき液が電極液、塩
廃液、試料液、イオン交換液１種類または２種類の合計
４〜５種類となり、従来の電気透析脱塩装置の、電極
液、試料液、塩廃液の３種類より増加するため、これに
対応した装置とする必要がある。装置に使用するガスケ
ットは、従来の電気透析装置で使用するガスケットと類
似のものをそのまま使用してもよいが、イオン交換液が
脱塩室にリークすることがないよう、脱塩室ガスケット
の潮道部をトンネル構造にすることが望ましい。さら
に、中性膜を脱塩室ガスケットに接着して一体化すれ
ば、脱塩室潮道部のリークがほぼ完全に防止でき好まし
い。

【００２１】膜、ガスケットの構成は、次の三種類から
選択する。イオン交換膜汚染物質が、アニオン交換膜
だけを汚染し、カチオン交換膜を汚染しない場合。この
場合では、試料室の陽極側に中性膜、陰極側にカチオン
交換膜を用いる。すなわち、陰極から陽極に向かって順
番にカチオン交換膜、脱塩室、中性膜、アニオン交換
室、アニオン交換膜、塩廃液室となるように積層したも
のを一単位とし、これを少なくとも一単位以上積層して
電気透析装置のスタックを構成する。もちろんスタック
中には、このほかに電極隔膜用のイオン交換膜を付加し
ても良い。

【００２２】汚染物質がカチオン交換膜だけを汚染
し、アニオン交換膜を汚染しない場合は、試料室の陽極
側にアニオン交換膜、陰極側に中性膜を用いる。すなわ
ち、陰極から陽極に向かって順番にカチオン交換膜、カ
チオン交換室、中性膜、脱塩室、アニオン交換膜、塩廃
液室となるように積層したものを一単位とし、これを少
なくとも一単位以上積層して電気透析装置のスタックを
構成する。もちろんスタック中には、このほかに電極隔
膜用のイオン交換膜を付加しても良いことは同様であ
る。

【００２３】汚染物質がいずれのイオン交換膜をも汚
染する場合は、試料室の陰極側、陽極側共に中性膜を使
用する。すなわち、陰極側から陽極側に向かって、順番
にカチオン交換膜、カチオン交換室、中性膜、脱塩室、
中性膜、アニオン交換室、アニオン交換膜、塩廃液室と
なるように積層したものを一単位とし、これを少なくと
も一単位以上積層して電気透析装置のスタックを構成す
る。電極隔膜用のイオン交換膜については、と同様
である。

【００２４】イオン交換室に流す有機電解質の電荷と、
それに接するイオン交換膜の固定電荷は同じ符号で互い
に反発する状況であり、しかも外部電場の駆動力は有機
電解質がイオン交換膜から離れるように働くから、イオ
ン交換物質はイオン交換膜の汚染物質にはならない。

【００２５】試料液中に中性膜を膜透過するような膜汚
染物質が含まれているときは、膜汚染物質がイオン交換
物質と結合してイオン交換室の電導度が低下したり、沈
殿が発生したりするという現象が生じる。イオン交換室
の有機電解質の電荷は、隣接するイオン交換膜の持つ電
荷と同じであり、イオン交換膜を汚染するような物質
は、まず有機電解質と結合して、場合によっては沈殿を
生じるなどして電導度を低下させるのである。この結
果、イオン交換膜が汚染される前に汚染物質が除去さ
れ、イオン交換膜の機能低下が生じにくくなる。イオン
交換室に沈殿が生じた場合は、簡単な濾過を行いながら
透析を続ける必要があるから、イオン交換液の流れるラ
イン中か、もしくはタンクに沈殿除去のための濾過機能
を付与することが望ましい。

【００２６】電気透析の通電条件としては、通常の電気
透析脱塩装置では、脱塩室の塩濃度が限界電流を決定す
るため、水解防止のためには脱塩の進行と共に透析電流
を下げていく必要があり、脱塩度を高くしようとする
と、脱塩の最終段階で長時間を要することとなりがちで
あった。しかし、本願の発明では、脱塩室の隔膜に中性
膜を用いた部分では、脱塩室の塩濃度が限界電流を決定
することにはならず、イオン交換室のイオン交換膜表面
の塩濃度が限界電流を決定することとなる。このため、
例えば脱塩室の両側の隔膜として中性膜を配置した場合
では、従来の電気透析脱塩で電流を下げる必要のある脱
塩度でも、電流を下げること無くそのまま透析を続ける
ことが可能であり、結果として脱塩所要時間を短縮する
ことが可能となる。

【００２７】脱塩室の片側がイオン交換膜である場合
は、その表面の塩濃度で限界電流が決定されることとな
るが、両側ともイオン交換膜とする通常の電気透析脱塩
と比較して、限界電流が高くなることがありうる。

【００２８】

【実施例】以下実施例に基づき、本発明の電気透析装置
を説明する。

【００２９】（実施例１）一単位の膜構成を図１に示し
たものとし、これを５単位積層して脱塩室を５室設け、
陰極および陽極隔膜としてそれぞれカチオン交換膜を付
加したスタックを装着した電気透析装置を使用した。カ
チオン交換膜は旭化成工業株式会社製のＫ−１０１、ア
ニオン交換膜は同じくＡ−２０１、中性膜は台糖株式会
社製のポリビニルアルコール膜を使用した。ポンプで循
環する液は電極液、試料液、アニオン交換液、カチオン
交換液の４種類とし、塩廃液は循環せず、あらかじめ３
％の食塩水を充填して、脱塩時は電気浸透によりオーバ
ーフローさせることとした。電極の面積は５５ｃｍ²
。電極液は０．５Ｎの硝酸ソーダ、カチオン交換液
は、ライオン株式会社製ポリティＰＳ−１９００（ポリ
スチレンスルホン酸ソーダ、重量平均分子量１４，００
０）、アニオン交換液は、日本合成化学工業株式会社製
のゴーセファイマーＣ−８２０（アクリル酸系ポリマ
ー、４級アンモニウム塩型）を、それぞれの電導度が２
０〜２５ｍＳ／ｃｍとなるように水で稀釈して使用し
た。イオン交換液は両方とも粘度が低く、市販のマグネ
ットポンプで十分循環できる。あらかじめ試料液として
食塩水を用いて電気透析脱塩を行い、イオン交換液中の
中性膜を透過する低分子量成分を膜透過させて除くため
の前処理を行った。次に試料液として、ラウリルベタイ
ン型界面活性剤２０％、食塩１２％を含む液２ｌ（ｐＨ
＝７）を、上記の電気透析装置で脱塩処理を行った。電
流密度２Ａ／ｄｍ² 一定で食塩含量０．３％まで脱塩
した。脱塩所要時間は２２時間であった。電流効率は８
８％と、中性膜を用いたにもかかわらず、通常の電気透
析脱塩と遜色なく、また、塩廃液の食塩濃度は１５％以
上となって排出された。一定電流条件にもかかわらず、
ｐＨ変動も無く水解しないで脱塩処理ができた。活性剤
の回収率は９９％以上と良好であった。試験後、スタッ
クを解体、膜状態を検査したが、中性膜、イオン交換膜
とも何の異常もなかった。なお、イオン交換液が若干白
濁したが脱塩処理には影響がなかった。

【００３０】（比較例１）図４に示すように、アニオン
交換膜とカチオン交換膜を交互に組み合わせ、脱塩室と
塩廃液室を交互に設ける通常の電気透析脱塩装置を使用
して、実施例１と同様の試料液を脱塩処理した。通電面
積は５５ｃｍ² 。脱塩室は５室で、アニオン交換膜、
カチオン交換膜は、実施例１に記載のものを用い、塩廃
液として３％の食塩水を１ｌ使用してポンプで循環する
こととした。スタート時の電流密度が実施例１と同じに
なるように透析条件を設定して脱塩をスタートし、適宜
脱塩室の塩濃度に応じて電流値を下げる操作を行った。
脱塩途中で電極液、塩廃液から泡が発生し、界面活性剤
が膜透過しているものと考えられた。途中で食塩濃度が
０．７％から下がらないため、やむをえず脱塩を終了し
てスタックを解体し、膜状態を調べたところ、アニオン
交換膜が大きく膨潤して変形しており、カチオン交換膜
にも若干の変形が発生していた。なお、ここまでの脱塩
時間は２８時間と、実施例１より大幅に超過していた。

【００３１】（実施例２）一単位の膜構成を図２に示し
たものとし、これを５単位積層して脱塩室を５室設けた
電気透析装置を使用した。通電面積は５５ｃｍ² 。ア
ニオン交換液として実施例１に記載の液と同じものを用
い、試料液としてドデシル硫酸ソーダ８０ｇ、食塩３０
ｇを含む液を１ｌ使用した。塩廃液には３％の食塩水
０．５ｌを使用してポンプで循環した。透析条件は定電
圧方式で、脱塩室の電導度に応じて電流値が限界電流以
下となるように、３段階に電圧を下げるようあらかじめ
設定した。そのほかは実施例１と同じ条件で実験を行っ
た。脱塩率９６％まで脱塩するのに２時間で終了した。
この間の電流効率は８５％と良好な値であった。

【００３２】（比較例２）図５に示すように、カチオン
交換膜と中性膜を交互に組み合わせ、脱塩室と塩廃液室
を交互に設けた通常の電気透析装置を使用した。脱塩室
は５室。同じ塩濃度で通電電流値が大略同じになるよう
に設定電圧を調整したほかは、実施例２と同様に脱塩実
験を行った。脱塩所要時間は４．５時間と長く、電流効
率は４０％と低い値にとどまった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の装置では、脱塩対象物自体が界
面活性剤や染料等のようにイオン交換膜汚染物質である
か、もしくはそのような物質を含んでいる場合であって
も、イオン交換膜の有機汚染による機能低下を引き起こ
すこと無く安定して電気透析脱塩を行うことができる。
その際、中性膜の使用にもかかわらず、電流効率は通常
の電気透析脱塩と同等な高い値を得ることができ、必要
な膜面積が小さくて済む。従来のイオン交換膜は、ポ
リスチレン等の疎水性ポリマーを使用しており、蛋白質
のような対象物では、膜の疎水性部分に吸着する恐れが
あった。本発明の装置では、脱塩室の両側にポリビニル
アルコール等の親水性の中性膜を使用することができる
から、従来のイオン交換膜では吸着してしまう対象物で
も、回収率を上げることができる。

【００３４】塩廃液室は、陽極側にカチオン交換膜、陰
極側にアニオン交換膜を使用するから、塩の濃縮が生じ
て、高濃度の廃液となって排出することができる。その
結果、廃棄すべき液の容量が減少して廃液処理のコスト
が少なくて済む。

【００３５】膜汚染物質は中性膜を透過しにくいため、
イオン交換膜の汚染が減少し、また膜汚染物質の分子量
が小さくて中性膜を透過しやすい場合であっても、イオ
ン交換膜に到達する前に、膜と同じ電荷の有機電解質に
捕捉され、イオン交換膜の汚染が防止され、その結果、
安定した性能で長期に渡り、電気透析脱塩を続けること
ができる。

【００３６】沈殿の発生等により、イオン交換室の電導
度が徐々に低下する場合であっても、液の交換や濾過、
有機電解質の添加などの処理は、イオン交換膜自体を洗
浄・交換する場合と比較して著しく容易であり、かつ低
コストである。

【００３７】また、従来、限界電流を規制していた脱塩
室の隔膜の少なくとも一方がイオン交換膜でなくなるこ
とにより、限界電流が高くなる可能性があり、さらに脱
塩室隔膜の両側とも中性膜とする場合は、脱塩室の塩濃
度によって電流を下げる必要がなくなり、必要膜面積が
小さくて済むこととなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気透析装置の膜構成の一単位の模式
図の一つで、脱塩室の両側を中性膜とした場合である。

【図２】本発明の電気透析装置の膜構成の一単位の模式
図の一つで、脱塩室の陰極側を中性膜、陽極側をアニオ
ン交換膜とした場合である。

【図３】本発明の電気透析装置の膜構成の一単位の模式
図の一つで、脱塩室の陰極側をカチオン交換膜、陽極側
を中性膜とした場合である。

【図４】従来型電気透析装置の膜構成の一単位の模式図
である。

【図５】従来型電気透析装置の膜構成の一つで、脱塩室
の片側に中性膜を設けた場合の一単位の模式図である。

【符号の説明】

１陰極室２陽極室３カチオン交換膜４アニオン交換膜５中性膜６脱塩室７カチオン交換室８アニオン交換室９塩廃液室１０電極隔膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚のイオン交換膜および中性膜とガ
スケットを積層してなる電気透析脱塩装置において、陰
極側から陽極側に向かって、順番にカチオン交換膜、脱
塩室、中性膜、アニオン交換室、アニオン交換膜、塩廃
液室となるように積層したものを一単位とし、これを少
なくとも一単位以上積層し、かつ、アニオン交換室に、
無機のアニオンと、分子量が中性膜の分画分子量以上の
有機カチオンからなる有機電解質を含んでなることを特
徴とする電気透析脱塩装置。
【請求項２】複数枚のイオン交換膜および中性膜とガ
スケットを積層してなる電気透析脱塩装置において、陰
極側から陽極側に向かって、順番にカチオン交換膜、カ
チオン交換室、中性膜、脱塩室、アニオン交換膜、塩廃
液室となるように積層したものを一単位とし、これを少
なくとも一単位以上積層し、かつ、アニオン交換室に、
無機のカチオンと、分子量が中性膜の分画分子量以上の
有機アニオンからなる有機電解質を含んでなることを特
徴とする電気透析脱塩装置。
【請求項３】複数枚のイオン交換膜および中性膜とガ
スケットを積層してなる電気透析脱塩装置において、陰
極側から陽極側に向かって、順番にカチオン交換膜、カ
チオン交換室、中性膜、脱塩室、中性膜、アニオン交換
室、アニオン交換膜、塩廃液室となるように積層したも
のを一単位とし、これを少なくとも一単位以上積層し、
かつ、アニオン交換室に、無機のアニオンと、分子量が
中性膜の分画分子量以上の有機カチオンからなる電解質
を含んでなり、カチオン交換室に、無機のカチオンと、
分子量が中性膜の分画分子量以上の有機アニオンからな
る電解質を含んでなることを特徴とする電気透析脱塩装
置。