JPH10291808A

JPH10291808A - 過酸化水素水の製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH10291808A
Application number: JP9115294A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Wakita; 修平脇田; Masaharu Uno; 雅晴宇野; Takayuki Shimamune; 孝之島宗; Yoshinori Nishiki; 善則錦; Kunio Nishimura; 国男西村
Original assignee: Katayama Chemical Inc; Permelec Electrode Ltd
Current assignee: Katayama Chemical Inc; De Nora Permelec Ltd
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1998-11-04
Also published as: US6045684A

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】過酸化水素のオンサイト製造では、原料であ
るアルカリ水溶液の確保と原料である塩水特に海水中に
含まれるアルカリ土類金属の除去に問題が残る。本発明
はこれらの両者の問題点を解決して実質的に原料である
塩水と酸素含有ガスのみで、アルカリ土類金属を除去し
ながら過酸化水素を効率良くオンサイト製造できる方法
を提供する。【解決手段】電気透析装置２等で濃縮した原料海水を
不純物除去装置10に供給し、後段の酸アルカリ製造装置
11で製造される苛性ソーダあるいは炭酸ガスにより該装
置10内で前記アルカリ土類金属を水酸化物又は炭酸塩と
して沈澱除去し、かつ前記酸アルカリ製造装置11で塩分
離により苛性ソーダを製造し、この苛性ソーダを使用し
て過酸化水素発生器28でアルカリ性過酸化水素を製造
し、この過酸化水素を海水処理等に使用し、海水に戻す
ことからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、比較的希薄な塩水、主
として海水を原料として酸素含有ガス（必要に応じて炭
酸ガス）以外の他の成分の添加なしに過酸化水素水を電
気化学的に製造する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】過酸化水素は、食品、医薬
品、パルプ、繊維、半導体工業等において不可欠の基礎
薬品として有用であり、従来はアントラキノン法により
合成されていた。従来から、例えば冷却水として海水を
使用する発電所や工場では、復水器内部への生物付着を
防止するために、海水を直接電解して次亜塩素酸を生成
させ、該次亜塩素酸を有効利用することが試みられてい
る。しかし次亜塩素酸をそのまま放流することは次亜塩
素酸自体、及び分解により生成する有機塩素化合物や塩
素ガスが有毒で環境保全上問題があり、その規制が強化
されつつある。

【０００３】一方微量の過酸化水素を前記冷却水中に添
加すると、良好な生物付着防止効果があることが報告さ
れ、又養魚場の水質維持にも過酸化水素の添加が効果的
であるという報告がなされている。しかも過酸化水素は
分解しても無害な水と酸素に変換されるのみで環境衛生
上の問題も生じない。しかしながら過酸化水素は不安定
であり、長期間の保存が不可能であるため、又輸送に伴
う安全性、汚染対策の面から、オンサイト型装置の需要
が高まっている。

【０００４】このような要請に応えるために従来から酸
素ガス還元による過酸化水素製造に関する合成方法の研
究が報告されている。米国特許第3,693,749 号では数種
類の電解装置が提案され、又米国特許第4,384,931 号に
はアルカリ性過酸化水素水の製法としてイオン交換膜を
用いる電解法が開示されている。更に米国特許第3,969,
201 号には三次元構造のカーボン陰極とイオン交換膜か
ら成る過酸化水素の製造装置が記載されているが、得ら
れる過酸化水素の濃度に対してアルカリ濃度が大きくな
り、用途に制限が生ずる。更に米国特許第4,406,758
号、第4,891,207号及び第4,457,953 号には多孔性の隔
膜材料と疎水性カーボン陰極を用いる過酸化水素の製法
が開示されている。これら各方法では、陽極室から陰極
室への電解質溶液の移行量や速度の制御が困難であり、
運転操作が煩雑になるという欠点がある。又Journal of
Electrochemical Society第130 巻第1117頁〜(1983)に
は、陽、陰イオン交換膜を用い、中間室に硫酸を供給
し、酸性の過酸化水素溶液を安定に得る方法が提案され
ている。更に電気化学第57巻、第1073頁（1989）には、
陽極として膜電極接合体を使用して性能を向上させるこ
とが報告されている。しかしこの方法では電力原単位が
掛かり経済性に問題がある。これらの発生方法はいずれ
もアルカリ水溶液の雰囲気で効率良く得られるため、原
料としてアルカリ成分が必須であり、やはり輸送上の問
題点があり、現在に到っても十分に満足できる過酸化水
素製造用装置は得られていない。

【０００５】一方前述の通り海水の直接電解における問
題点から海水処理用として過酸化水素を使用することが
経済的には望ましい方向として種々検討が進められてい
る。従来の海水電解による過酸化水素製造では、前記問
題点の他に海水中に他の薬品を投入することになり新た
な環境汚染を招くという新たな問題点が生ずる。過酸化
水素を使用して海水処理を行なう場合にも、アルカリ水
溶液を別個準備して添加するのでは同様に環境汚染の問
題が生ずる。これらの問題点を回避するために、本発明
者らは、海水を塩分離してアルカリ水溶液と酸性水溶液
を得て、このアルカリ水溶液から過酸化水素を製造し、
この使用後のアルカリ水溶液を、前記酸性水溶液で中和
する過酸化水素の製造方法を提案した。この方法は外部
からの薬品添加を必要としないため環境上の問題点が殆
ど生ずることがなく、又必要とする電力量も極めて小さ
い理想的な製法であるが、実際の電解継続中には、海水
に含まれるカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類
金属の除去を安定した状態で行なうことが難しく、又過
酸化水素製造用のアルカリ水溶液のアルカリ濃度が十分
に上がらないという問題点がある。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、海水等の塩水を原料として酸
素含有ガス（及び必要に応じて炭酸ガス）以外の他の成
分を前記塩水に添加することなくオンサイトで高純度の
過酸化水素を高効率で製造するための方法及び装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明方法は、アルカ
リ土類金属イオンを含む塩水を塩分離してアルカリ水溶
液と酸性水溶液を製造し、該アルカリ水溶液を酸素含有
ガスを加えながら電解して過酸化水素水を製造する方法
において、前記アルカリ土類金属イオンを含む塩水に前
記生成したアルカリ水溶液を添加してアルカリ土類金属
の水酸化物として沈澱させて除去た後に電解し、高純度
の過酸化水素水を製造することを含んで成ることを特徴
とする方法でありこれによりアルカリ土類金属イオンが
除去された高純度の過酸化水素水を製造できる。この際
アルカリ水溶液の添加とともに炭酸ガスを吹き込んで前
記アルカリ土類金属イオンをその炭酸塩として沈澱させ
て該アルカリ土類金属イオンの除去をより円滑に行なう
こともできる。又前記アルカリ水溶液等の添加に代えて
電気透析によりアルカリ土類金属イオンを除去すること
もできる。更に本発明装置は、海水を塩分離してアルカ
リ水溶液と酸性水溶液を製造し、該アルカリ水溶液を酸
素含有ガスを加えながら電解して過酸化水素水を製造す
る装置において、海水を濃縮する手段、前記アルカリ水
溶液を前記海水に循環して該海水中のアルカリ土類金属
イオンを水酸化物として沈澱させる手段を含んで成るこ
とを特徴とする過酸化水素水製造用装置である。

【０００８】以下本発明を詳細に説明する。本発明は、
アルカリ土類金属イオンを含む希薄塩水、特に海水を材
料として使用して高純度過酸化水素水を製造する際に酸
素含有ガス（炭酸ガスを含有する廃ガスを使用すること
もある）以外に外部から薬剤を添加せず、使用する薬剤
は全て原料である希薄塩水から調製するようにし、これ
により希薄塩水への薬品添加による環境汚染を防止する
とともに、効率良くアルカリ土類金属イオンを除去して
目的とする高純度過酸化水素水を製造することを意図し
ている。次に本発明方法の順序を図１に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。本発明では、前もってストレ
ーナー１等を使用して固形分を除去しておくことが望ま
しい。次いで原料である塩水が希薄塩水である場合には
濃縮して食塩濃度を高めて生成させる苛性ソーダ溶液の
濃度及び生成効率を上昇させるようにするが、濃縮塩水
が容易に入手できる場合は塩水濃縮は不要である。この
希薄塩水の濃縮の手段は特に限定されないが、電気透析
によることが好ましい。この電気透析によると希薄塩水
の濃縮とともに不純物であるアルカリ土類金属の一部を
除去できるため一層好ましい。

【０００９】図１中の電気透析装置２は、例えば図２に
示す構造を有している。交互に配置された複数の陽イオ
ン交換膜Ａと陰イオン交換膜Ｃにより濃縮室３と脱塩室
４とに区画された電気透析装置の両端部にそれぞれ陽極
５及び陰極６を設置する。使用可能な膜として株式会社
トクヤマ製の陽イオン交換膜ＣＭＸや陰イオン交換膜Ａ
ＭＨ、旭硝子株式会社製のセレミオンＣＭＶ並びにＡＭ
Ｖ等がある。膜の間にはスペーサー（図示略）を挟み膜
の接触を防止する。両端の陽極室７及び陰極室８には、
必要に応じて適切な電解液、一例として後段で生成する
苛性ソーダ水溶液が供給される。陽極室７及び陰極室８
に接する膜９は供給され又は電解により生成する酸化性
又は還元性の物質による劣化を防ぐため、耐食性のある
例えばデュポン社製のナフィオン等のフッ素樹脂製膜を
使用することが望ましい。又前記陽極及び陰極は共にス
テンレススチールが好ましく使用される。なお陽極とし
てはチタン基体上に酸化イリジウムなどを被覆したＤＳ
Ｅと呼ばれる不溶性金属電極を使用すると消耗も少なく
安定であり電圧も低くなるので好ましいが、高価である
ため運転条件等に応じて選択すれば良い。

【００１０】この装置の濃縮室３に別途準備した希薄な
塩水を、脱塩室４には原料でありアルカリ土類金属を含
む原料塩水例えば海水をそれぞれ供給しながら両極間に
通電する。この電気透析装置における陽極室及び陰極室
の反応は次の通りである。陽極反応：Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- 又は２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅ^-及び２Ｈ₂０→Ｏ₂＋４Ｈ⁺
＋４ｅ^- 陰極反応：Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂＋２ＯＨ^-又はＯ₂＋Ｈ₂Ｏ＋４ｅ^-→４ＯＨ^- この電気透析装置における主目的である陽、陰イオン交
換膜対から成る透析反応は、図２に矢印で示す通り、Ｎａ⁺（脱塩室）→Ｎａ⁺（濃縮室）Ｃｌ^-（脱塩室）→Ｃｌ^-（濃縮室）である。従って濃縮室４に供給される希薄な塩水中の食
塩濃度が上昇して濃縮された塩水が生成する。出来るだ
け濃縮室の食塩濃度を上昇させることが望ましいが、濃
縮室の食塩濃度が高くなるにつれ、つまり脱塩室の食塩
濃度が低くなるにつれて電流効率が低下するため、通常
は食塩濃度を２〜４倍即ち60〜100 ｇ／リットル程度に
上昇させる。電流密度は0.5 〜５A/dm²が好ましい。

【００１１】更に前記陽イオン交換膜Ａを１価イオン選
択透過性膜としておくと、脱塩室４に供給された原料塩
水中のアルカリ土類金属の脱塩室から濃縮室への移行が
阻害されて濃縮室中の濃縮塩水中のアルカリ土類金属が
減少し、第１段階の不純物除去が達成される。次にアル
カリ土類金属を含む濃縮した又は未濃縮の塩水を不純物
除去装置に導いて除去する。この不純物除去装置10は、
後段で生成する苛性ソーダ水溶液を使用して前記塩水中
のアルカリ土類金属をその水酸化物として沈澱除去する
装置である。前記苛性ソーダ水溶液とともに炭酸ガスを
吹き込んでアルカリ土類金属を炭酸塩つまり炭酸カルシ
ウムや炭酸マグネシウムとして沈澱させると更に除去効
率は上昇する。前記炭酸ガスは該炭酸ガスを含む空気と
して供給することが好ましく、例えば火力発電所などの
燃焼廃ガスであると炭酸ガス分が多いためより好まし
い。なおこの不純物除去装置では水分が抜けて更に食塩
濃度が上昇する。このように生成した沈澱を含む塩水は
砂濾過等の濾過装置を通して沈澱分を除去する。この沈
澱分は後段の塩分離で生成する酸性食塩水に再溶解し最
終的には中和して海水中に戻すことが望ましい。なお前
記カルシウム及びマグネシウム等のアルカリ土類金属は
逆浸透濾過装置を用いて除去することも可能である。

【００１２】濃度が上昇しかつアルカリ土類金属が除去
されて生成された塩水は、陽イオン交換膜で３室に区画
された酸アルカリ製造装置（塩分離装置）11の中間室に
供給される。この酸アルカリ製造装置11は例えば図３に
示す構造を有し、この装置（電解槽本体）11は、第１陽
イオン交換膜12及び第２陽イオン交換膜13により、陽極
室14−中間室15−陰極室16に区画され、前記中間室15の
殆どのスペースは、両イオン交換膜の接触を防止するス
ペーサー17により占有されている。第１陽イオン交換膜
12の陽極室側には多孔性の陽極18が、更に第２陽イオン
交換膜13の陰極室側には多孔性の陰極19がそれぞれ密着
して設置されている。前記陽極室14、中間室15及び陰極
室16のそれぞれの底板及び天板には、陽極液供給口20、
陽極液取出口21、中間室液供給口22、中間室液取出口2
3、陰極液供給口24及び陰極液取出口25が形成されてい
る。なお前記陽極18はガス拡散電極とし、水素ガスを供
給しながら使用しても良く、この水素ガスとしては、本
塩分離装置の陰極発生ガスや前述した電気透析装置２の
末端陰極室で生成するガスを使用できる。陽極としてガ
ス拡散電極を使用する場合には、当然ガス拡散電極とし
て設計された電極を使用することが好ましく、該ガス拡
散電極としては例えば炭素繊維の網状体の基体上に白金
触媒を担持したものや、いわゆるファインメッシュに白
金や他の白金族金属やその酸化物を担持したものがあ
る。不溶性電極と呼ばれる電極に水素ガスを供給しても
ガス拡散電極としての機能は得られ通常のガス拡散電極
としての十分な電圧低下効果は得られないが、塩素発生
を抑止する効果は生ずる。この場合には陽極をイオン交
換膜に密着させて陽極室をガス室のみで構成しても良い
が、陽極液として海水を通しそこに水素ガスを吹き込ん
でも良い。

【００１３】陰極としては前記電気透析装置２の陰極と
同様に、ステンレススチールやニッケル製のメッシュを
使用できる。陰極液としては当初希薄苛性ソーダ水溶液
を供給しながら電解を開始し、その後前記電気透析装置
で希薄化した海水や市水を供給すれば良い。その他に陰
極をイオン交換膜に密着させ、陰極液としては陽極室側
からイオン交換膜を透過して移行するいわゆる透過水、
ナトリウムイオン及び水の分解で生ずる水酸基で苛性ソ
ーダ水溶液を得るようにしても良い。必要とする苛性ソ
ーダ濃度は通常５〜10％であるので、陰極室には若干の
市水の添加が望ましい。使用するイオン交換膜は特に限
定されないが、安定性と堅牢性の観点からフッ素樹脂系
のパーフルオロカーボンスルフォン酸型陽イオン交換
膜、例えば米国デュポン社の商品名ナフィオン117 や35
0 が好ましく使用できる。但し高価であること、電解液
が酸化性でないことから、例えば旭硝子株式会社製のセ
レミオン、株式会社トクヤマのネオセプタ等の炭化水素
系のイオン交換膜も使用できる。

【００１４】このような電解槽の両極間に、電流密度５
〜40A/dm²で通電し、中間室に前記電気透析装置で得ら
れた濃縮された塩水を供給すると、陽極室で酸素が発生
し、中間室から陰極室にナトリウムイオンが移行しかつ
陰極室での水電解により水酸イオンが生成し、この両イ
オンにより苛性ソーダが、70％以上の電流効率で得られ
る。この時の電圧は中間室の厚さによって異なるが、通
常５〜15Ｖである。なお陽極室に海水や濃縮した海水を
供給すると、陽極で塩素を発生する可能性があり、前記
塩素処理を別途行なう必要があり、これは例えばこの塩
素を陽極液を後段で発生する過酸化水素と反応させて行
なえば良い。前記酸アルカリ製造装置11の陰極室16で生
成した苛性ソーダ水溶液は、一旦図１の苛性ソーダ槽26
に貯留され、若干量の苛性ソーダ水溶液は図１に矢示し
た通り前記不純物除去装置10に循環され、他の大部分は
好ましくはキレート塔27を通してカルシウムやマグネシ
ウムを更に除去した後、過酸化水素発生器（過酸化水素
製造用電解槽）28に供給される。

【００１５】この過酸化水素製造用電解槽28の構造は特
に限定されないが、例えば図４に示した通り、シート状
のフッ素樹脂系イオン交換膜29を挟んで側面に額縁状の
凹部が形成された陽極室枠30と、同様に側面に額縁状の
凹部が形成された陰極室枠31が、それぞれの凹部を対向
させるように向き合った、前記陽極室枠30と前記陰極室
枠31とにより構成されるものが代表例である。陽極室枠
30の凹部内には前記イオン交換膜29に密着するように多
孔性の寸法安定性陽極32が設置され、他方陰極室枠31の
凹部内には前記イオン交換膜29に密着するように、好ま
しくは過酸化水素生成を促進する炭素や金が担持された
半疎水型のガス拡散電極33が設置されている。この電解
槽28の陰極室での酸素の還元反応により過酸化水素が生
成し、過酸化水素の原料として陰極室には好ましくは酸
素ガスを供給し、該酸素ガスとしては過酸化水素製造用
電解槽28の陽極で生成する酸素ガスを循環使用すること
が好ましい。但しこの陽極生成酸素ガスのみでは必要量
の50％であるので、前記酸アルカリ製造装置の陽極室で
発生する酸素ガスを供給しても良い。なおこの酸素ガス
の代わりに酸素含有ガスの１種である空気を供給しても
良いが、空気を供給する場合は共存する窒素が邪魔をす
るためか、理論量の２倍以上の酸素が供給されるように
空気を供給する。全ガス量（空気量）としては理論酸素
量の10倍程度が必要になる。空気を供給する場合にはＰ
ＳＡ方式等により濃縮して高濃縮酸素を含む空気として
供給するようにしても良い。

【００１６】前記電解槽28で生成する過酸化水素を含む
苛性ソーダ水溶液は、他の用途の殺菌に使用することも
可能であるが、多くの場合前記電解槽28に続く混合部34
で、前段の酸アルカリ製造装置11で生成した酸性海水と
混合されて、海水ラインに戻され、海水の殺菌等に使用
される。このように製造された過酸化水素は、原料の海
水以外には酸素含有ガス（必要に応じて炭酸ガス）のみ
を使用して製造できるため、オンサイト製造用として優
れている。更に生成する苛性ソーダは別途生成する酸性
海水により中和でき、更に生成苛性ソーダ水溶液の濃度
は数パーセントであり、これを海水で必要濃度に希釈し
て海水に戻せば環境汚染が生ずる恐れはない。又生成す
る酸性海水と苛性ソーダを別の場所で海に戻しても全体
としてのｐＨに影響はなく、逆に酸性海水及び苛性ソー
ダの有する殺菌力による有害生物の成長阻害効果が期待
できる。

【００１７】

【実施例】次に本発明による過酸化水素水の製造の実施
例を記載するが、該実施例は本発明を限定するものでは
ない。

【００１８】

【実施例１】図１に示す装置を作製し、海水を試験水と
して使用した。大きな固形分をストレーナによって除去
したアルカリ土類金属濃度が1700ppmである海水（試験
水）を電気透析装置に送液して試験水の濃縮を行なっ
た。透析セルは、１価イオンの選択透過性を有する株式
会社トクヤマ製の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を４
対設置し、更に末端陽極室及び末端陰極室の境には、デ
ュポン社製の陽イオン交換膜ナフィオン117 を設置し、
陽極としてチタンメッシュに酸化イリジウムと酸化タン
タルから成る複合酸化物被覆を行なった不溶性金属電極
を用い、陰極としてはステンレスＳＵＳ304 製メッシュ
を使用してそれぞれイオン交換膜に密着するようにし
た。電解面積は２dm²、電流密度は１A/dm²とし、送液
速度は原料海水（試験水）、濃縮水がそれぞれ10ml／分
及び10ml／分とした。このプロセスにより、試験水が30
ｇ／リットルから80ｇ／リットルに濃縮され、電気透析
装置の濃縮室から食塩濃度が80ｇ／リットルの濃縮試験
水が得られた。該濃縮試験水中のアルカリ土類金属濃度
は1000ppm であった。

【００１９】この濃縮試験水を不純物除去装置10へ循環
し、後述する苛性ソーダ槽26から苛性ソーダ水溶液を循
環して前記装置10の液性がｐＨ＝12〜13となるように
し、更に炭酸ガスを含む空気を通した。このように生成
した白色沈澱は次段の砂濾過装置（図示略）で除去し
た。この砂濾過装置は定期的に逆洗するようにして後段
で生成した酸の一部と海水を入れて濾過に使用するよう
にした。砂濾過装置から取り出された試験水中のアルカ
リ土類金属濃度は約５ppm であった。次いでこのアルカ
リ土類金属の殆どが除去された濃厚試験水を酸アルカリ
製造装置（塩分離装置）の中間室に導いた。酸アルカリ
製造装置は、デュポン社製のナフィオン117 陽イオン交
換膜を隔膜とし、陽極としてカーボン布に白金を担持し
た水素ガス拡散電極を用い、これにより塩素発生を防止
し、更にこの表面にナフィオン117 陽イオン交換膜を貼
り直接電解液と接触しないようにした。陰極はニッケル
ファインメッシュをナフィオン350 膜との距離が２mmと
なるように設置し、中間室には樹脂製網を重ねて挟み、
膜間距離を５mmに固定した。

【００２０】水素ガスは本酸アルカリ製造装置の陰極側
と前記電気透析装置の陰極側の排ガスを使用して送るよ
うにし、水素ガスには圧力を掛けなかった。電解面積は
２dm²、電流密度は20A/dm²とし、陽極室には純水を、
中間室には原料海水（試験水）を、陰極室には水を、そ
れぞれ20ml／分、50ml／分及び15ml／分で送液した。こ
のプロセスにより、濃度７〜８％の苛性ソーダ水溶液を
陰極側から、濃度１％の酸性海水（試験水）を中間室か
ら得た。この苛性ソーダ水溶液を過酸化水素製造用電解
槽に送液した。該過酸化水素製造用電解槽は、隔膜とし
て前述と同じナフィオン117 陽イオン交換膜を使用し、
該隔膜にニッケル線から成る網状体である陽極を密着さ
せ、又陰極として多孔質のＰＴＦＥ樹脂（商品名：テフ
ロン）シートで裏打ちした多孔質炭素板を用い、該多孔
質炭素側を陽イオン交換膜から10mm離して設置して構成
した。陰極室及び陽極室に充分な量の苛性ソーダ水溶液
を供給し、ＰＴＦＥシート側に酸素ガス供給した。電解
面積は1.25dm²、電流密度は４A/dm²として電解したと
ころ、濃度約１％のアルカリ性過酸化水素を10ml／分で
得ることができた。電流効率は約90％であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明方法は、アルカリ土類金属イオン
を含む塩水を塩分離してアルカリ水溶液と酸性水溶液を
製造し、該アルカリ水溶液を酸素含有ガスを加えながら
電解して過酸化水素水を製造する方法において、前記ア
ルカリ土類金属イオンを含む塩水に前記生成したアルカ
リ水溶液を添加してアルカリ土類金属の水酸化物として
沈澱させ、あるいは前記生成したアルカリ水溶液及び炭
酸ガスを添加してアルカリ土類金属の水酸化物及び炭酸
塩として沈澱させ、あるいは前記アルカリ土類金属を１
価イオン選択透過性膜を使用する電気透析処理して除去
した後に電解し、高純度の過酸化水素水を製造すること
を含んで成ることを特徴とする方法である。

【００２２】本発明者らが提案した海水を塩分離してア
ルカリ水溶液と酸性水溶液を得て、このアルカリ水溶液
から過酸化水素を製造し、この使用後のアルカリ水溶液
を、前記酸性水溶液で中和する過酸化水素の製造方法
は、外部からの薬品添加を必要とせず、必要とする電力
量も極めて小さい理想的な製法であるが、海水中に含ま
れるアルカリ土類金属の除去を安定した状態で行なうこ
とが難しいという問題点がある。本発明は特にこの欠点
を解消して、オンサイトで過酸化水素を効率良く製造す
るための方法であり、原料である塩水中に含まれるアル
カリ土類金属を本発明方法で製造される化合物あるいは
容易に入手できる化合物、あるいは本発明方法で併せて
使用できる膜等を使用して簡便に除去して過酸化水素の
製造を容易にしている。

【００２３】又本発明装置は、海水を塩分離してアルカ
リ水溶液と酸性水溶液を製造し、該アルカリ水溶液を酸
素含有ガスを加えながら電解して過酸化水素水を製造す
る装置において、海水を濃縮する手段、前記アルカリ水
溶液を前記海水に循環して該海水中のアルカリ土類金属
イオンを水酸化物として沈澱させる手段を含んで成るこ
とを特徴とする過酸化水素水製造用装置である。該装置
でもアルカリ土類金属を該装置内で生成するアルカリ水
溶液を使用して沈澱させるため、別途の器具を使用せず
にアルカリ土類金属の除去が可能になり、アルカリ土類
金属による過酸化水素製造への悪影響を排除できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の順序を示すフローチャート。

【図２】図１のフローチャートの電気透析装置の一例を
示す概略図。

【図３】図１のフローチャートの酸アルカリ製造装置の
一例を示す概略図。

【図４】図１のフローチャートの過酸化水素製造用電解
槽の一例を示す概略図。

【符号の説明】

１・・・ストレーナー２・・・電気透析装置Ａ・・
・陽イオン交換膜Ｃ・・・陰イオン交換膜３・・・
濃縮室４・・・脱塩室５・・・陽極６・・・陰極
７・・・陽極室８・・・陰極室９・・・膜 10・
・・不純物除去装置 11・・・酸アルカリ製造装置（塩
分離装置） 12・・・第１イオン交換膜13・・・第２イ
オン交換膜 14・・・陽極室 15・・・中間室 16・・
・陰極室 17・・・スペーサー 18・・・陽極 19・・
・陰極 26・・・苛性ソーダ槽27・・・キレート塔 28
・・・過酸化水素発生器（過酸化水素製造用電解槽）29
・・・イオン交換膜 30・・・陽極室 31・・・陰極室
32・・・陽極 33・・・陰極 34・・・混合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者島宗孝之東京都町田市本町田3006番地30 (72)発明者錦善則神奈川県藤沢市藤沢１丁目１番の23 (72)発明者西村国男大阪市東淀川区東淡路２丁目10番15号株式会社片山化学工業研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ土類金属イオンを含む塩水を塩
分離してアルカリ水溶液と酸性水溶液を製造し、該アル
カリ水溶液を酸素含有ガスを加えながら電解して過酸化
水素水を製造する方法において、前記アルカリ土類金属
イオンを含む塩水に前記生成したアルカリ水溶液を添加
してアルカリ土類金属の水酸化物として沈澱させて除去
した後に電解し、高純度の過酸化水素水を製造すること
を含んで成ることを特徴とする方法。
【請求項２】アルカリ土類金属イオンを含む塩水を塩
分離してアルカリ水溶液と酸性水溶液を製造し、該アル
カリ水溶液を酸素含有ガスを加えながら電解して過酸化
水素水を製造する方法において、前記アルカリ土類金属
イオンを含む塩水に前記生成したアルカリ水溶液を添加
してアルカリ土類金属の水酸化物として沈澱させるとと
もに炭酸ガス含有ガスを添加して前記アルカリ土類金属
イオンの一部を炭酸塩として除去した後に電解し、高純
度の過酸化水素水を製造すること含んで成ることを特徴
とする方法。
【請求項３】アルカリ土類金属イオンを含む塩水を塩
分離してアルカリ水溶液と酸性水溶液を製造し、該アル
カリ水溶液を酸素含有ガスを加えながら電解して過酸化
水素水を製造する方法において、前記アルカリ土類金属
イオンを含む塩水を１価イオン選択透過性膜を使用する
電気透析処理して前記アルカリ土類金属イオンを除去し
た後に電解することを含んで成ることを特徴とする方
法。
【請求項４】海水を塩分離してアルカリ水溶液と酸性
水溶液を製造し、該アルカリ水溶液を酸素含有ガスを加
えながら電解して過酸化水素水を製造する装置におい
て、海水を濃縮する手段、前記アルカリ水溶液を前記海
水に循環して該海水中のアルカリ土類金属イオンを水酸
化物として沈澱させる手段を含んで成ることを特徴とす
る過酸化水素水製造用装置。
【請求項５】海水濃縮手段が電気透析である請求項４
に記載の装置。