JPS5923842B2 - 電気透析装置 - Google Patents
電気透析装置Info
- Publication number
- JPS5923842B2 JPS5923842B2 JP15443581A JP15443581A JPS5923842B2 JP S5923842 B2 JPS5923842 B2 JP S5923842B2 JP 15443581 A JP15443581 A JP 15443581A JP 15443581 A JP15443581 A JP 15443581A JP S5923842 B2 JPS5923842 B2 JP S5923842B2
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- cation
- membrane
- permeable membrane
- permeable
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電気透析装置に関する。
さらに詳しくは、外部からの電力供給を必要としない省
エネルギー形の構成からなり、海水淡水化や食品脱塩処
理等に有用な電気透析装置に関する。
エネルギー形の構成からなり、海水淡水化や食品脱塩処
理等に有用な電気透析装置に関する。
従来から、イオン透過性膜と電解槽とを組合せた電気透
析装置は電解質溶液の濃縮及び／又は希釈（膜電解質）
を目的として種々の用途に用いられている。
析装置は電解質溶液の濃縮及び／又は希釈（膜電解質）
を目的として種々の用途に用いられている。
これらのうち多重イオン透過性膜式電気透析装置の概略
図を第１図に示す。
図を第１図に示す。
第１図は電解質溶液として塩化ナトリウム溶液を例とし
たものであり、濃縮液人口５より塩化ナトリウム溶液が
、アニオン透過性膜Ａ及びカチオン透過性膜Ｋを処理槽
２内に交互に張設して区画形成した濃縮室０に導入され
る。
たものであり、濃縮液人口５より塩化ナトリウム溶液が
、アニオン透過性膜Ａ及びカチオン透過性膜Ｋを処理槽
２内に交互に張設して区画形成した濃縮室０に導入され
る。
−力、希釈液人口４より塩化ナトリウム溶液が希釈室０
にも導入される。
にも導入される。
この状態で処理槽内の電極６及び７に直流の電圧をかけ
るとナトリウムイオン（Ｎａつは陰極ｅ方向に引かれ、
塩素イオン（Ｃ１−）は陽極■方向に引かれるが、希釈
室［Ｆ］内のＮａ＋とＣ１−はそれぞれカチオン透過性
膜Ｋ及びアニオン透過性膜Ａを通して隣接した濃縮室Ｏ
へと透過移行する。
るとナトリウムイオン（Ｎａつは陰極ｅ方向に引かれ、
塩素イオン（Ｃ１−）は陽極■方向に引かれるが、希釈
室［Ｆ］内のＮａ＋とＣ１−はそれぞれカチオン透過性
膜Ｋ及びアニオン透過性膜Ａを通して隣接した濃縮室Ｏ
へと透過移行する。
−力、濃縮室り内のＮａ＋とＣ１−はＫ及びＡの作用に
よって透過できず、希釈室のに移行しない（図中、矢印
参照）。
よって透過できず、希釈室のに移行しない（図中、矢印
参照）。
すなわち希釈室０内の塩化ナトリウム濃度は低下し、濃
縮室ｃ内の塩化すｌ−ＩＪウム濃度は上昇する。
縮室ｃ内の塩化すｌ−ＩＪウム濃度は上昇する。
従って電解室溶液の濃縮及び／又は希釈が行われること
となる。
となる。
しかしながら上記のごとき従来の装置においては処理槽
内の電極６及び７に直流電圧を外部から連続的に供給す
る必要があり、高電力を必要とし稼動コストが高くなる
点不利であった。
内の電極６及び７に直流電圧を外部から連続的に供給す
る必要があり、高電力を必要とし稼動コストが高くなる
点不利であった。
この発明は、このような欠点を解消すべくなされたもの
であり、外部からの電力供給を必要としない省エネルギ
ー形の電気透析装置を提供するものである。
であり、外部からの電力供給を必要としない省エネルギ
ー形の電気透析装置を提供するものである。
かくしてこの発明によれば処理槽内にアニオン透過性膜
とカチオン透過性膜とを交互に張設して区画し、それぞ
れの膜の両面近傍に異なる酸化環元電位を有する二種の
多孔性物質層をそれぞれ規則的に設け、それぞれの二種
の多孔性物質層を処理液外部で短絡させることにより、
電解質含有溶液の濃縮液と親電解質液とを交互に生成さ
せる透析エレメントを構成させたことを特徴とする外部
電源を要しない電気透析装置が提供される。
とカチオン透過性膜とを交互に張設して区画し、それぞ
れの膜の両面近傍に異なる酸化環元電位を有する二種の
多孔性物質層をそれぞれ規則的に設け、それぞれの二種
の多孔性物質層を処理液外部で短絡させることにより、
電解質含有溶液の濃縮液と親電解質液とを交互に生成さ
せる透析エレメントを構成させたことを特徴とする外部
電源を要しない電気透析装置が提供される。
以下、添付図面に従いこの発明の詳細な説明する。
第２図は、この発明の電気透析装置の一具体例を示す概
略図である。
略図である。
第２図において異なる酸化環元電位を有するアルミニウ
ム多孔質層１ａと銀条孔質層１ｂとを両面にそれぞれ蒸
着によって密着してなるアニオン透過性膜Ａ及びカチオ
ン透過性膜には、それぞれ長方体状の処理槽２内に交互
に所定間隔で張設されており、これらの膜及び処理槽に
よって濃縮室０及び希釈室［Ｆ］が多数区画形成されて
いる。
ム多孔質層１ａと銀条孔質層１ｂとを両面にそれぞれ蒸
着によって密着してなるアニオン透過性膜Ａ及びカチオ
ン透過性膜には、それぞれ長方体状の処理槽２内に交互
に所定間隔で張設されており、これらの膜及び処理槽に
よって濃縮室０及び希釈室［Ｆ］が多数区画形成されて
いる。
そしてイオン透過性膜の両面に規則的に密着されたアル
ミニウム多孔室層１ａ吉銀多孔室層１ｂは、それぞれ結
線からなる短絡部３によって処理槽２外で電気的に接続
されている。
ミニウム多孔室層１ａ吉銀多孔室層１ｂは、それぞれ結
線からなる短絡部３によって処理槽２外で電気的に接続
されている。
また、濃縮室Ｏ及び希釈室０には第１図に示したと同様
な濃縮液人口５及び出口５′並びに希釈液人口４及び出
口４′が導入管を通して接続されている。
な濃縮液人口５及び出口５′並びに希釈液人口４及び出
口４′が導入管を通して接続されている。
上記のごとき構成において、電解質として塩化すｌ−Ｉ
Ｊウムを用いた場合の機能を説明する。
Ｊウムを用いた場合の機能を説明する。
まず、従来と同様に濃縮液人口５及び希釈液人口４を通
じて濃縮室Ｏ及び希釈室０内に塩化ナトＩＪウム溶液が
導入される。
じて濃縮室Ｏ及び希釈室０内に塩化ナトＩＪウム溶液が
導入される。
この状態において、各イオン交換膜に密着されたアルミ
ニウム多孔質層１ａと銀条孔質層１ｂとはそれぞれ電解
質溶液中に浸漬された状態となりそれぞれ異なった電位
を示しその間に電位差を生じる。
ニウム多孔質層１ａと銀条孔質層１ｂとはそれぞれ電解
質溶液中に浸漬された状態となりそれぞれ異なった電位
を示しその間に電位差を生じる。
例えば０．ＩＮの塩化すＩ−１）ラム溶液中においては
約６００ｍＶの電位差が生じる。
約６００ｍＶの電位差が生じる。
そしてこの電位差に基づいて短絡部３を通じて電流が流
れ、両層は第２図中に示すごとく分極状態を維持する。
れ、両層は第２図中に示すごとく分極状態を維持する。
従って、希釈室０内のＮａ＋は矢印の如くアルミニウム
多孔質層１ａ及びカチオン透過性膜Ｋを透過して隣室の
濃縮室Ｏ内に浸漬された銀条孔質層１ｂ附近に移動し、
また、ＣＩ−は同様に銀条孔質層１ｂ及びアニオン透過
性膜Ａを透過して隣室の濃縮室Ｏ内に浸漬されたアルミ
ニウム多孔質層１ａ附近に移動する。
多孔質層１ａ及びカチオン透過性膜Ｋを透過して隣室の
濃縮室Ｏ内に浸漬された銀条孔質層１ｂ附近に移動し、
また、ＣＩ−は同様に銀条孔質層１ｂ及びアニオン透過
性膜Ａを透過して隣室の濃縮室Ｏ内に浸漬されたアルミ
ニウム多孔質層１ａ附近に移動する。
−力、濃縮室■内のＮａ＋及びＣＩ’−は多孔質層の電
気的作用及びそれぞれのイオン透過性膜の作用により濃
縮室内にそのまま滞留する。
気的作用及びそれぞれのイオン透過性膜の作用により濃
縮室内にそのまま滞留する。
すなわち、Ｎａ＋とＣ１−との各区画室内での挙動は従
来と同様となる。
来と同様となる。
従つて、外部電源を要せずに従来と同様、電解質溶液の
濃縮及び／又は希釈を行なうことができる。
濃縮及び／又は希釈を行なうことができる。
この発明における異なる酸化環元電位を有する二つの多
孔性物質層は、上記のごとき金属からなるものに限定さ
れることはなく、少なくとも電解質溶液中に浸漬させた
場合に充分な電位差を生ずる物質の組合せであればよく
、各種金属や導電性物質等が使用できる。
孔性物質層は、上記のごとき金属からなるものに限定さ
れることはなく、少なくとも電解質溶液中に浸漬させた
場合に充分な電位差を生ずる物質の組合せであればよく
、各種金属や導電性物質等が使用できる。
また、多孔質とは、目的イオンが通過できる程度のもの
であればよく、網状のものであってもよい。
であればよく、網状のものであってもよい。
また、アニオン透過性膜及びカチオン透過性膜としては
、イオン選択性を有する各種アニオン交換膜やカチオン
交換膜等、当該分野で知られたものが種々適用できる。
、イオン選択性を有する各種アニオン交換膜やカチオン
交換膜等、当該分野で知られたものが種々適用できる。
電力、二つの多孔性物質層はそれぞれイオン透過性膜の
両面又はその近傍に位置されておればよいが、通常、蒸
着又はスパッタリング等の方法によって両面に密着形成
されていることが効率の上昇や取り扱いの簡易さ等の点
で好ましい。
両面又はその近傍に位置されておればよいが、通常、蒸
着又はスパッタリング等の方法によって両面に密着形成
されていることが効率の上昇や取り扱いの簡易さ等の点
で好ましい。
また、この発明において短絡部とは比較的低い電気抵抗
の物質からなり電源素子のないものであればよく、例え
ば当該膜の端部を貫通してボルトとナツトで固定した程
度のものでもよい。
の物質からなり電源素子のないものであればよく、例え
ば当該膜の端部を貫通してボルトとナツトで固定した程
度のものでもよい。
また、運転状況の管理のためにこの短絡回路に電流計等
を挿入する場合もありうるが、これらのインピーダンス
が小さいかぎり、所望の電気透析現象は具現されるので
短絡されているものとみなされる。
を挿入する場合もありうるが、これらのインピーダンス
が小さいかぎり、所望の電気透析現象は具現されるので
短絡されているものとみなされる。
この発明の電気透析装置は、海水淡水化のみならず、牛
乳や醤油等の食品の脱塩、水の電解、アルカリ電解等に
適用することができ、いずれにおいても外部電力を必要
としない点で有用である。
乳や醤油等の食品の脱塩、水の電解、アルカリ電解等に
適用することができ、いずれにおいても外部電力を必要
としない点で有用である。
そして、船舶や離島等、電力が得難い場所での電気透析
に好適である。
に好適である。
以下、実施例を示してこの発明をさらに詳しく説明する
。
。
実施例 １
第３図にその断面を示すごとく濃縮室Ｏ／希釈室［Ｆ］
／濃縮室０を備えた処理槽からなるこの発明の電気透析
装置を作製した。
／濃縮室０を備えた処理槽からなるこの発明の電気透析
装置を作製した。
なお、イオン透過性膜としてはイオン交換樹脂膜のカチ
オン選択透過膜Ｋ（例えばＮａｆｉｏｎ、デュポン社の
商標名）とアニオン選択透過膜Ａ（例えは、Ｓｅｌｅｍ
ｉｏｎ ＡＳＶ、旭硝子■の商標名）とを用い、これら
それぞれのイオン透過性膜には図に示した配列でアルミ
ニウム製網１′ａと銀製網１′ｂとを密着させである。
オン選択透過膜Ｋ（例えばＮａｆｉｏｎ、デュポン社の
商標名）とアニオン選択透過膜Ａ（例えは、Ｓｅｌｅｍ
ｉｏｎ ＡＳＶ、旭硝子■の商標名）とを用い、これら
それぞれのイオン透過性膜には図に示した配列でアルミ
ニウム製網１′ａと銀製網１′ｂとを密着させである。
これらのアルミニウム製網１’ａと銀製網１’ｂとは処
理槽２外部で銅線からなる短絡部３で接続されている。
理槽２外部で銅線からなる短絡部３で接続されている。
また、１２は撹拌器である。
上記構成の各区画室内に約０．ＩＮの塩化ナトＩＪウム
溶液を導入し、透析を行なった。
溶液を導入し、透析を行なった。
なお、アルミニウム製網１′ａと銀製網１’ｂとの電位
差はこの場合約０．６６Ｖであった。
差はこの場合約０．６６Ｖであった。
上記透析の結果得られた希釈室［Ｆ］内のＣＦ濃度の経
時的変化は、第５図における破線Ｐの通りであった。
時的変化は、第５図における破線Ｐの通りであった。
なお、対応する従来技術の方法として第４図に示すごと
き装置を用い、外部電源１３より故意に１．５ｖの電圧
を印加した場合のＣＩ□濃度の経時的変化の結果は実線
Ｑのようになった。
き装置を用い、外部電源１３より故意に１．５ｖの電圧
を印加した場合のＣＩ□濃度の経時的変化の結果は実線
Ｑのようになった。
なお、第３図及び第４図共にＣ１−濃度の変化について
のみ示したが、Ｎａ＋濃度の変化も全く同様であった。
のみ示したが、Ｎａ＋濃度の変化も全く同様であった。
このような結果から明らかに、この発明の装置による電
気透析効果は従来の外部電力を用いるものと同等である
ことが判明した。
気透析効果は従来の外部電力を用いるものと同等である
ことが判明した。
第１図は、従来の電気透析装置の一例を示す概略図であ
る。 第２図は、この発明の電気透析装置の一具体例を示す概
略図である。 第３図は、この発明の電気透析装置の他の具体例を示す
要部断面図である。 第４図は、従来の電気透析装置の他の具体例を示す第３
図相当要部断面図である。 第５図は、この発明の透析効果の一例を示すグラフであ
る。 １ａ・・・・・・アルミニウム多孔質層、１′ａ・・・
・・・アルミニウム製網、１ｂ・・・・・・銀条孔質層
、１′ｂ・・・・・・銀製網、２，２′・・・・・・処
理槽、３・・・・・・短絡部、４・・・・・・希釈液入
口、５・・・・・・濃縮液入口、４′・・・・・・希釈
液出口、５′・・・・・・濃縮液出口、６・・・・・・
陽極、７・・・・・・陰極、８・・・・・・陽極室液、
９・・・・・・陰極室液、１０・・・・・・陽極室、１
１・・・・・・陰極室、１２・・・・・・撹拌器、１３
・・・・・・外部電源、Ａ・・・・・・アニオン透過性
膜、Ｋ・・・・・・カチオン透過性膜、Ｏ・・・・・・
濃縮室、０・・・・・・希釈室、Ｐ・・・・・・この発
明の装置による経時的変化、Ｑ・・・・・・従来例によ
る経時的変化。
る。 第２図は、この発明の電気透析装置の一具体例を示す概
略図である。 第３図は、この発明の電気透析装置の他の具体例を示す
要部断面図である。 第４図は、従来の電気透析装置の他の具体例を示す第３
図相当要部断面図である。 第５図は、この発明の透析効果の一例を示すグラフであ
る。 １ａ・・・・・・アルミニウム多孔質層、１′ａ・・・
・・・アルミニウム製網、１ｂ・・・・・・銀条孔質層
、１′ｂ・・・・・・銀製網、２，２′・・・・・・処
理槽、３・・・・・・短絡部、４・・・・・・希釈液入
口、５・・・・・・濃縮液入口、４′・・・・・・希釈
液出口、５′・・・・・・濃縮液出口、６・・・・・・
陽極、７・・・・・・陰極、８・・・・・・陽極室液、
９・・・・・・陰極室液、１０・・・・・・陽極室、１
１・・・・・・陰極室、１２・・・・・・撹拌器、１３
・・・・・・外部電源、Ａ・・・・・・アニオン透過性
膜、Ｋ・・・・・・カチオン透過性膜、Ｏ・・・・・・
濃縮室、０・・・・・・希釈室、Ｐ・・・・・・この発
明の装置による経時的変化、Ｑ・・・・・・従来例によ
る経時的変化。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 処理槽内にアニオン透過性膜とカチオン透過性膜と
を交互に張設して区画し、それぞれの膜の両面近傍に異
なる酸化環元電位を有する二種の多孔性物質層をそれぞ
れ規則的に設け、それぞれの二種の多孔性物質層を処理
液外部で短絡させることにより、電解質含有液の濃縮液
と脱型解質液とを交互に生成させる透析エレメントを構
成させたことを特徴とする外部電源を要しない電気透析
装置。 ２ アニオン透過性膜及びカチオン透過性膜が、イオン
選択性を有するアニオン交換樹脂膜及びカチオン交換樹
脂膜からなる特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 異なる酸化環元電位を有する二種の多孔性物質層が
、それぞれアニオン透過性膜及びカチオン透過性膜の両
面に蒸着又はスパッタリングにより密着形成されてなる
特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15443581A JPS5923842B2 (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 電気透析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15443581A JPS5923842B2 (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 電気透析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855009A JPS5855009A (ja) | 1983-04-01 |
| JPS5923842B2 true JPS5923842B2 (ja) | 1984-06-05 |
Family
ID=15584123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15443581A Expired JPS5923842B2 (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 電気透析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923842B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0571940U (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | アルプス電気株式会社 | Ｘ−ｙ座標入力装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8620110D0 (en) * | 1986-08-19 | 1986-10-01 | British Broadcasting Corp | Video transmission system |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15443581A patent/JPS5923842B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0571940U (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | アルプス電気株式会社 | Ｘ−ｙ座標入力装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5855009A (ja) | 1983-04-01 |
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