JPH1018071A - 食塩水溶液の電解方法 - Google Patents

食塩水溶液の電解方法

Info

Publication number
JPH1018071A
JPH1018071A JP17773096A JP17773096A JPH1018071A JP H1018071 A JPH1018071 A JP H1018071A JP 17773096 A JP17773096 A JP 17773096A JP 17773096 A JP17773096 A JP 17773096A JP H1018071 A JPH1018071 A JP H1018071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bromine
saline solution
chlorine
ion
solution
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP17773096A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Hirai
哲夫 平井
Masafumi Watanabe
賢文 渡邉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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 Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority to JP17773096A priority Critical patent/JPH1018071A/ja
Publication of JPH1018071A publication Critical patent/JPH1018071A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塩素を殆ど損失することなしに塩素中の臭素
量を低下し得る、食塩水溶液の電解方法を提供する。 【解決手段】 食塩水溶液中の臭素イオン1モルに対し
て次亜塩素酸イオン1〜2モルを添加、酸化し、該食塩
水溶液をpH4以下の塩酸酸性に調整した後、不活性気
体0.1〜10m3/m3・minを用いて少なくとも3
0分間バブリングして生成した臭素を系外に除去し、電
解槽に供給する食塩水溶液中の臭素イオン濃度を10m
g/リットル未満に制御することを特徴とする食塩水溶
液の電解方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、食塩水溶液の電解
方法に関する。詳しくは、工業用食塩水溶液中に含まれ
る臭素イオンを次亜塩素酸イオンで酸化し、臭素として
系外に除去して電解槽に供給する臭素イオン濃度を特定
値未満に制御する食塩水溶液の電解方法に関する。
【0002】
【従来の技術】塩素、苛性ソーダ等は食塩水溶液を電気
分解することにより製造される。通常、食塩には不純物
として臭化ナトリウム、臭化マグネシウム等の臭化物が
含まれるため、食塩水溶液には可成りの量の臭素イオン
が存在する。かかる食塩水溶液をそのまま電解処理する
と、得られる塩素中には多量の臭素が含まれることとな
る。そのため、高純度の塩素を製造するためには、電解
槽に供給する食塩水溶液を精製するか、または、得られ
た塩素を精製することにより臭素イオン、臭素等を除去
する必要がある。
【0003】食塩水溶液の電解により得られた塩素に不
純物として含まれる臭素を除去する方法として、例え
ば、特開昭59−92903号公報には、2500mg
/kg以下の臭素を含有する塩素を1重量倍以上の実質
的に臭素を含まない水で洗浄する塩素中の臭素の除去方
法が開示されている。そして、好ましい態様を示した実
施例には、充填塔式洗浄塔の下部から臭素を256mg
/kg含有する塩素ガスを1kg/hrで供給し、塔上
部から45℃の水を125kg/hrで噴霧して、除去
率98%で塩素中の臭素を除去する方法が記載されてい
る。
【0004】該方法は、臭素の除去率が高い点では優れ
た方法である。しかし、大量の洗浄水を用いて洗浄する
ので、臭素と共に塩素も溶解し、その塩素及び臭素を含
む水を利用または消費することができる他の製造設備等
が併設されている場合には有用な方法であるが、かかる
設備が併設されていない場合には、排水処理設備等の付
帯設備が必要となるだけでなく、塩素の収率が低く、必
ずしも満足できる方法とはいえない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題に鑑み、電解槽に供給する食塩水溶液を予め処理
して系内に持ち込む臭素イオン量を低下して、塩素を殆
ど損失することなしに得られる塩素中の臭素量を低下し
得る、食塩水溶液の電解方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、食塩水溶液中の臭素イオンを特定の条件下で
次亜塩素酸イオンにより酸化して臭素とし、それを系外
に排出して臭素イオンの含有量が10mg/リットル未
満に制御された食塩水溶液を電解槽に供給することによ
り、上記目的が達成できることを見出し、本発明に到っ
た。
【0007】すなわち、本発明は、食塩水溶液中の臭素
イオン1モルに対して次亜塩素酸イオン1〜2モルを添
加、酸化し、該食塩水溶液をpH4以下の塩酸酸性に調
整した後、不活性気体0.1〜10m3/m3・minを
用いて少なくとも30分間バブリングして生成した臭素
を系外に除去し、電解槽に供給する食塩水溶液中の臭素
イオン濃度を10mg/リットル未満に制御することを
特徴とする食塩水溶液の電解方法である。
【0008】本発明の特徴は、特定の処理を施すことに
より電解系内に持ち込む臭素イオン量を10mg/リッ
トル未満に制御することにある。臭素イオンを未処理の
まま電解槽に供給する従来の方法の如き、塩素の損失の
原因となる生成塩素の精製なしに臭素の含有量が15m
g/kg以下である高純度の塩素を製造することができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の概要は、食塩を水に溶解
して食塩水溶液を調製し、得られた食塩水溶液に次亜塩
素酸イオンを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液等を添加
して、食塩水溶液に含まれる臭素イオンを酸化して0価
の臭素となし、次いで、該食塩水溶液に塩酸を加えてp
H4以下の酸性に調整し、さらに、生成した臭素をバブ
リングにより系外に除去して、食塩水溶液中の臭素イオ
ン濃度を10mg/リットル未満となし、これを電解槽
に供給する方法である。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明が適用できる電解法には特に制限はなく、隔膜電解
法、水銀電解法等の公知の方法が適用できる。しかし、
環境汚染等を考慮すると隔膜電解法が好ましい。また、
本発明に用いる食塩水溶液の濃度には制限はないが、電
流効率等を考慮すると20〜25重量%程度のものが好
ましく使用される。
【0011】次亜塩素酸イオンを用いて、食塩水溶液に
含まれる臭素イオンを酸化する場合、両者が等モルであ
って、且つ、そのpHが4以下であるとその酸化反応は
下記式(1)〔化1〕
【0012】
【化1】 で表される。しかし、反応系がpH4を超えると下記式
(2)〔化2〕
【0013】
【化2】 で表されるように、臭素イオンが臭素酸イオンまで酸化
される。この場合、食塩水溶液を空気、不活性ガス等と
接触させても臭素として系外に排出することができな
い。従って、本発明においては、pH4以下の酸性下に
おいて酸化反応を行うことが重要である。また、反応系
のpHを酸性に調整するための酸として塩酸を用いる
と、下記式(3)〔化3〕
【0014】
【化3】 で表されるように、系内の次亜塩素酸イオンが塩酸によ
り酸化され塩素が生成する。この塩素が、臭素イオンの
酸化剤として作用し、下記式(4)〔化4〕
【0015】
【化4】 により、系内(食塩水溶液中)の臭素イオンが臭素に酸
化され、上記式(1)による酸化反応に加えて、さらに
系内の臭素イオンが酸化されて臭素となる利点がある。
塩酸を用いずに例えば硫酸を用いてpH調整を行うと、
電解槽に硫酸イオンが供給されることとなり、イオン交
換膜電解の場合にはイオン交換膜に悪影響を及ぼす。従
って、本発明においては、上記式(1)の酸化反応は塩
酸酸性下のpH4以下で行うことが重要である。上記式
(2)の反応を抑制するためには、反応系のpHは低い
方が好ましいが、装置の腐食等他の問題もある。かかる
点を総合的に考慮すると、好ましいpH領域は2〜3.
5程度である。
【0016】また、本発明では、上記式(1)の酸化反
応は臭素イオンと次亜塩素酸イオンとを等モル、または
次亜塩素酸イオンが過剰の状態で反応させることが好ま
しい。次亜塩素酸イオンを過剰に用いれば、上記式
(1)の酸化反応は促進されるが、系内に過剰の次亜塩
素酸イオンが存在することとなるので、これの処理が必
要となり大過剰の次亜塩素酸イオンを用いることは好ま
しくない。上限については2倍モル程度が好ましい。
【0017】通常、食塩は不純物としてマグネシウム化
合物、カルシウム化合物、硫酸塩等を含むので電解槽に
供給する食塩水溶液は、これらの不純物を除去するため
に前処理が施される。この前処理の際に上記式(1)の
酸化反応で消費された後の余剰の次亜塩素酸イオンが悪
影響を及ぼす。余剰の次亜塩素酸イオンは、上記式
(3)による酸化で処理されるが、チオ硫酸ナトリウム
等の還元剤を加えて中和等により処理することが好まし
い。チオ硫酸ナトリウム等の還元剤を加えることにより
上記式(3)の酸化反応で生じた塩素も同時に処理する
ことができる。
【0018】上記式(1)の酸化剤である次亜塩素酸イ
オンとして次亜塩素酸ナトリウム等が使用される。食塩
水溶液中の臭素イオンを酸化する反応の温度には特に制
限はないが、通常15〜90℃である。好ましくは40
〜60℃である。
【0019】本発明においては、食塩水溶液中の臭素イ
オンを臭素に酸化した後、食塩水溶液中に空気、窒素等
の食塩水溶液と反応しない不活性ガスを吹き込む、所
謂、バブリングすることにより生成した臭素を系外へ排
出、除去する。これは上記式(1)の酸化反応が平衡反
応であり、生成系の臭素を系外に排出することにより反
応を促進させることが可能となる。
【0020】食塩水溶液と不活性ガスの量比は、食塩水
溶液1m3当たり不活性ガス0.1〜10m3/min程
度を使用することが好ましい。空気または不活性ガスの
量が少な過ぎると、酸化反応で生成した臭素の系外への
排出、除去率が悪くなるばかりでなく、バブリングによ
り空気等を食塩水溶液に吹き込む際にガス導管部に食塩
が析出して導管を閉塞し、ガスの流れを著しく低下させ
る原因となる。逆に多過ぎると臭素と同時に食塩水も飛
沫となって損失することになる。空気等のバブリングに
代えてスクラバー等を用いて食塩水溶液と空気とを向流
接触する方法でもよい。
【0021】バブリングの際の食塩水溶液の温度は15
〜90℃、好ましくは40〜60℃である。温度が高過
ぎると水が蒸発してガス導管部に食塩が析出し易くな
り、ガス流路を閉塞して流量を低下させる。また、水の
蒸発により過飽和食塩水溶液となり食塩が析出する。本
発明により系外に除去、排出された臭素は、苛性ソーダ
等を用いて処理することが好ましい。
【0022】工業用食塩は、通常、臭素イオンとして1
00〜200mg/kg程度の臭素化合物を含む。従っ
て、通常、電解槽に供給される食塩水溶液の濃度は25
重量%程度であることを考慮すると、食塩水溶液中に
は、25〜50mg/リットル程度の臭素イオンが含ま
れる。上記方法により酸化、バブリング等を施すことに
より、その臭素イオンを10mg/リットル未満に低下
することが可能である。除去率は70%以上である。電
解槽に供給する食塩水溶液中の臭素イオン濃度の下限は
0に近い程度に低いことが好ましいが、臭素の水への溶
解性を考慮すると、空気等のバブリングを上記条件で1
時間以上行えば、その下限は通常0.5mg/リットル
程度である。
【0023】通常、電解法により、食塩水溶液から塩素
を製造する際には、電解槽を一回通過させる時に電解槽
で消費される食塩は供給量の30〜40重量%程度であ
り、残りは戻り食塩水溶液として循環再利用される。従
って、工業的電解法では、電解槽内で消費された食塩の
量に相当する食塩を新たに溶解して系内に追加される。
かかる工程を考慮したとき、本発明の好ましい適用方法
は、食塩を新たに溶解して調製した食塩水溶液に対し
て、上記臭素イオンの酸化、バブリングによる臭素の除
去を施す方法である。因に、戻り食塩水溶液系にのみ上
記臭素イオンの酸化、バブリングによる臭素の除去を適
用した場合でも食塩水溶液中の臭素イオンの低減を図る
ことができる。しかし、その場合、電解槽から排出され
た食塩水溶液中には3000mg/リットル程度の塩素
が存在するため、臭素と共に塩素も除去されることとな
り経済的でない。
【0024】
【実施例】以下、実施例を示して本発明についてさらに
詳細に説明する。なお、実施例に示した臭素イオン及び
臭素濃度は下記方法により測定した値である。 (1)臭素イオン濃度(mg/リットル) イオンクロマトグラフ(ダイオネックス社製、形式:D
IONEX4000I、カラム:SEPARATER
AS4A、SUPPRESSOR AMMS−ICE、
溶離液:炭酸水素ナトリウム(1ミリモル/リット
ル)、炭酸ナトリウム(2ミリモル/リットル)、溶離
液流速:1.2ミリリットル/min、検出器〔日本分
光(株)製、形式:UV−970、UV205nm、カ
ラム及び検出器の温度:室温、試料注入量:50μリッ
トル〕、及び、データ処理装置〔島津(株)製、形式:
CR−3A〕を用いて、臭素イオンに基づくピーク面積
から、予め作成した検量線により測定する。
【0025】(2)臭素濃度(mg/kg) JIS K−0101に規定される方法に従い、塩素ガ
ス10gを15重量%の苛性ソーダ水溶液に吸収し、ヨ
ウ素滴定法により塩素濃度を求める。次いで、吸収液1
ミリリットルをヨードフラスコに採取し、塩酸でpH2
以下に調整して塩素及び臭素を遊離させる。次いで、3
0重量%過酸化水素水溶液を加えて塩素及び臭素をイオ
ンに還元する。以下、前項の方法により、臭素イオン濃
度を求める。
【0026】実施例1 工業用食塩の20重量%水溶液(臭素イオン濃度:26
mg/リットル、0.32ミリモル、23℃)1m3
有効塩素12重量%の次亜塩素酸ナトリウム200ミリ
リットル(0.34モル)を撹拌しながら加えた。次い
で、塩酸を加えてpH3に調整した後、室温(23℃)
で窒素ガスを0.5m3/min.の速度で30分間吹
き込んだ。処理後の食塩水溶液中の臭素イオン濃度を上
記方法により測定した結果7.4mg/リットルであっ
た。処理後の食塩水溶液を60℃に加熱した後、イオン
交換膜式電解槽(クロリン社製、形式:DI槽、電圧:
3.3V、電流::60,000A)に供給して電気分
解を行った。得られた塩素中の臭素を上記方法により測
定した結果、14mg/kgであった。得られた結果を
〔表1〕に示す。
【0027】実施例2 工業用食塩の25重量%水溶液(臭素イオン濃度:32
mg/リットル 0.4モル)1m3に有効塩素12
重量%の次亜塩素酸ナトリウム300ミリリットル
(0.52モル)を撹拌しながら加えた。、次いで、塩
酸を加えてpH2.3に調整した後、40℃で空気を
0.1m3/min.の速度で30分間吹き込んだ。処
理後の食塩水溶液中の臭素イオン濃度を上記方法により
測定した結果8.9mg/リットルであった。処理後の
食塩水溶液を実施例1と同様にして電気分解を行った。
得られた塩素中の臭素を上記方法により測定した結果、
14mg/kgであった。得られた結果を〔表1〕に示
す。
【0028】実施例3 工業用食塩の25重量%水溶液(臭素イオン濃度:32
mg/リットル 0.2ミリモル)1m3に有効塩素
12重量%の次亜塩素酸ナトリウム300ミリリットル
(0.52モル)を撹拌しながら加えた。次いで、塩酸
を加えてpH2.3に調整した後、40℃で空気を0.
4m3/min.の速度で30分間吹き込んだ。処理後
の食塩水溶液中の臭素イオン濃度を上記方法により測定
した結果6.7mg/リットルであった。処理後の食塩
水溶液を実施例1と同様にして電気分解を行った。得ら
れた塩素中の臭素を上記方法により測定した結果、11
mg/kgであった。得られた結果を〔表1〕に示す。
【0029】比較例1 実施例1で用いた工業用食塩の20重量%水溶液(臭素
イオン濃度:26mg/リットル、0.32モル、23
℃)を未処理のままで電解槽に供給した以外、実施例1
と同様にして食塩水溶液の電気分解を行った。得られた
塩素中の臭素を上記方法により測定した結果、50mg
/kgであった。得られた結果を〔表1〕に示す。
【0030】
【表1】
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、電解槽から発生する塩
素を精製処理することなしに、臭素の含有量が15mg
/リットル以下の高純度の塩素が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 食塩水溶液中の臭素イオン1モルに対し
    て次亜塩素酸イオン1〜2モルを添加、酸化し、該食塩
    水溶液をpH4以下の塩酸酸性に調整した後、不活性気
    体0.1〜10m3/m3・minを用いて少なくとも3
    0分間バブリングして生成した臭素を系外に除去し、電
    解槽に供給する食塩水溶液中の臭素イオン濃度を10m
    g/リットル未満に制御することを特徴とする食塩水溶
    液の電解方法。
  2. 【請求項2】 食塩水溶液の濃度が20〜25重量%、
    温度が15〜90℃であることを特徴とする請求項1記
    載の食塩水溶液の電解方法。
JP17773096A 1996-07-08 1996-07-08 食塩水溶液の電解方法 Pending JPH1018071A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17773096A JPH1018071A (ja) 1996-07-08 1996-07-08 食塩水溶液の電解方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17773096A JPH1018071A (ja) 1996-07-08 1996-07-08 食塩水溶液の電解方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1018071A true JPH1018071A (ja) 1998-01-20

Family

ID=16036121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17773096A Pending JPH1018071A (ja) 1996-07-08 1996-07-08 食塩水溶液の電解方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1018071A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2864969A1 (fr) * 2004-01-12 2005-07-15 Solvay Procede de production de chlore haute purete
JP2006167570A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 食塩水中の臭素イオンの除去方法
JP2011245484A (ja) * 2011-08-08 2011-12-08 Tsurumi Soda Co Ltd 塩水精製装置及び塩水精製方法
JP2014124600A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd 排水処理システム
JP2017009208A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 高知県公立大学法人 殺菌可能な冷却媒体の生産システム及び生産方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2864969A1 (fr) * 2004-01-12 2005-07-15 Solvay Procede de production de chlore haute purete
WO2005068686A3 (en) * 2004-01-12 2006-01-19 Solvay Process for the production of high-purity chlorine
EA012069B1 (ru) * 2004-01-12 2009-08-28 Солвей (Сосьете Аноним) Способ получения хлора высокой чистоты
JP2006167570A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Sumitomo Chemical Co Ltd 食塩水中の臭素イオンの除去方法
JP2011245484A (ja) * 2011-08-08 2011-12-08 Tsurumi Soda Co Ltd 塩水精製装置及び塩水精製方法
JP2014124600A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Sumitomo Heavy Industries Environment Co Ltd 排水処理システム
JP2017009208A (ja) * 2015-06-23 2017-01-12 高知県公立大学法人 殺菌可能な冷却媒体の生産システム及び生産方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5918109B2 (ja) 次亜臭素酸安定化組成物の製造方法および次亜臭素酸安定化組成物
US6660307B2 (en) Process for generating stabilized bromine compounds
EA019732B1 (ru) Способ удаления хлорида из раствора сульфата цинка
JP3021540B2 (ja) アルカリ金属塩化物水溶液の精製方法
KR101165453B1 (ko) 염수로부터 고순도 탄산리튬을 제조하는 방법
JPH1018071A (ja) 食塩水溶液の電解方法
WO2017026259A1 (ja) 塩化水素の製造方法
EP1966086B1 (en) Method of purifying an aqueous solution
JPH06157008A (ja) 沃素及び/又は無機沃素化合物を含有する廃液から沃素を回収する方法
JP3723592B2 (ja) 塩化アルカリ金属水溶液の精製方法およびそのプラント
JP2755542B2 (ja) アルカリ金属水酸化物の製造方法
US4277447A (en) Process for reducing calcium ion concentrations in alkaline alkali metal chloride brines
JPH01111712A (ja) 濃縮アルカリ金属ハライドブラインからアルミニウムを除去する方法
JPS5931500B2 (ja) アゾジカルボンアミドの製造法
JP2001335320A (ja) 塩基性炭酸銅およびその製造方法
JP4013646B2 (ja) アニオン交換樹脂及びその製造方法、並びにこれを用いた精製過酸化水素水の製造方法
JP2757537B2 (ja) 塩水中の塩素酸塩の除去方法
JP3568294B2 (ja) 塩水中の塩素酸塩の増加防止方法
JPS6077982A (ja) 塩素酸塩抑制法
JP2007169129A (ja) 次亜塩素酸ナトリウム水溶液の製造方法および水酸化ナトリウム水溶液の製造方法
JP2006063410A (ja) 臭素低含有塩素の製造方法
KR950010799B1 (ko) 암모늄 및 요오드의 제거에 의한 알칼리 금속 염화물 수용액의 정제방법
JP4436183B2 (ja) ヨウ素イオン除去プロセス及び電解プロセス
JP6113322B2 (ja) 殺菌剤および生物付着を制御する方法
JPH11158679A (ja) 塩水中の硫酸根と塩素酸根の除去方法