JPS6070192A - 海水又は塩水溶液の電解法及びその電解設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海水又は塩水の電解法及びその電解設備の改良
に関する。

海水又は塩水の電気分解による有効塩素（ＮａＣＷにて
代表されるｃｔ２相当分）の製造は大気圧下で行うこと
が普通であシ、無隔膜置駒において単独あるいは直列に
電解槽を配設した電解設備においても例外ではなく強制
的加圧を行なわないことが知られている。

特に単独の大型電解槽や、直列に配設した電解槽の運転
において、有効塩素濃度を上げるためにはこの濃度に比
例して水素ガス濃度も上昇する。

従って電解液中の水素ガス容量が増加し、水素ガスの容
量が増加するほどガスを含む電解液の電気抵抗が増大す
ると共に、電解液中に多量の気泡を含有するため電極間
の電解液の流れも不安定となり、電圧増減のゆれを生じ
安定した電解操業かできないものとなる。

この種不安定な電解操作を安定化しかつ効率のよい電解
を行なうためには、電解設備の中間において脱ガスを行
なう必要がある。例えば、有効塩素濃度０．５ｆ／を以
上を生成させる場合、有効塩素濃度を上げるほど電解槽
内の圧力を高くしなければ、水素ガス気泡を同伴する電
解液を電解するために気泡を小さくして電解液の電気抵
抗を小さくし、能力を上げかつ安定した運転を行なう必
要がある。

従って、従来からの方法として第１図に示す如く、電解
設備の中間あるいは最終部に５　ｍ〜１０ｍ等の高さの
ヘッドタンクＨ，Ｔ　を設けて箱１解液の脱ガスを行な
うことによって安定した電解操作を行なう方法とか、又
は第２図に示す如く、最終電解槽の電解液送液先に５〜
１０ｔｎ高さの電解液受槽を設け、各電解槽Ｅ、Ｃの電
解液を加圧して安定した電解操作を行っているが、か＼
る従来方式では電解設備の一部に高い構造物を設けかつ
多数の配管系を必要とし、設備及び保守管理が煩雑とな
ることを免れない現状である。

これに対し、電解液への強制的な加圧を１Ｋｆ１０ｎ２
Ｇ　、２　Ｋｙ／ｃｍ２Ｇ　、　５　Ｋ１７ｃｍ”Ｇ及
び４Ｋｙ／１ｙｎ２Ｇ等にすれば、電解液中のガス容積
は夫々”Ｓ’　Ｘ＋２１オ＋３及びＸや、と減少するた
めに、電解電圧の不安定、即ち電圧増減のゆれは、夫々
２倍、３倍。

４倍、５倍の有効塩素濃度に達するまで安定した電解操
作を行なうことができる。

本発明者はか＼る従来方式の諸欠陥を排除すべく種々検
討、実験の結果、本発明の開発に成功したものであシ、
本発明の技術的構成は前記特許請求の範囲各項に明記し
たとおシであるが、本発明の一具体例を示す第３図に基
いて詳述する。

第３図及び第４図は本発明電解法を実施するに好適な例
を示すフローシートであシ、Ｅ、Ｃは直列に配設した電
解槽であシ、所定数の電解槽毎に電解槽とはソ同列の高
さにガス液槽Ｇ及びセパレーターＳが設けてあシ、これ
らガス液槽Ｇ及びセパレーターＳには脱ガス弁Ｖが設け
である。該脱ガス弁Ｖは電解槽群の中間及び出口等の圧
力を所定の圧力、即ち、０．１〜１０Ｋｙ／ｃｒｎ２Ｇ
の加圧状態に維持する機能を具えておシ、それによって
電解効率を所望の値に保持するものである。

前記脱ガス弁Ｖは第５図図示の如きフロート式弁が好適
である。この種フロート式弁は電解により生成した水素
ガスを気泡として含む電解液の上昇、下降により開閉す
る弁機構であるから、ガス排出口径ｄを後述する条件に
選定することによシ、電解槽内の圧力を前述した０、１
〜１０Ｋｇ／Ｃｍ２Ｇの加圧下に保持することができる
。尚、第５図図示の弁機構に限定するものでなく、ガス
排出口の平面形状は円形の外に多角形等からなシ、電解
液の上昇、下降によシ開閉する弁部を有するものも使用
することができる。

前記ガス排出口径ｄは、表１に示す如く実験の結果、 ｄ≦０．４×電解槽数Ｘ［ＫＡ、Ｈ］ とすることにより、前記の加圧状態に維持することがで
きることを知見した。

表　１　（運転圧力０．１〜４．５販４−〇）電解電流
　電解槽数　係　数　脱気弁における（ＫＡ）　（槽）
　蔽もれ ６．３　８　０．４９６　あシ ロ、３　８　０．３９７　なし ３．５　１３　０．３！１０　なし ３．５　１３　０．４４０　あシ ２−０　１３　０．３０Ｂ　なし ５．５　１２　０．１９０　なし 以上の実験結果から係数を０．４以下とすることにより
、強制加圧によシミ解槽群の安定した運転を行うことが
できる。

また、流量制御による有効塩素濃度を変化させる実験を
８積石列型の電解槽群で、電解電流５２０Ａで行なった 表　２ ０．５０５　１．５５　なし ０．５０５　１．０２　なし ０．７２２１．３０　あり ０．７３０　１．７５　なし ０．７５０　２．１８　なし １．０２２　１．７５　あジ １．０２２２．１５　なし １．４９９　２．７５　あり １．５０４　２．９０　なし １．７９５３．１０　あυ １．８０５　３．５９　なし ２．０４４　３．５５　あｐ ２．０５６３．９０　なし 上記表２の実験結果をプロットしたところ第６図の如き
グラフが得られた。

以上の結果から０．６ｔ／を以上の高濃度に有効塩素濃
度を保持させる電解において第６図の直線よシ更に加圧
した領域、即ち、該直線の上方領域になるように強制的
に加圧させる方式により、脱気弁を有するセパレーター
を設けることによシミ解槽の安定した運転を行なうこと
ができる。

第６図に示す限界直線は、有効塩素濃度Ｃｔ／ｌ）をＣ
１絶対圧力（１’＃／−２）をＰとすると：Ｃ＝　０．
５２　＋　０．５３　（Ｐ−１）の式で表わすことがで
きる。

以上詳記したとおシ、本発明の構成とすることにより、
電解設備に従来方式の如き高い構造物及び多数の配管系
を付設することなく、安定したかつ効率のよい電解操作
も行うことができ、更に設備に伴う保守管理も容易であ
る等すぐれた作用、効果を達成し得ることに成功したも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来方式の電解設備のフローシート
、第３図及び第４図は本発明の数例を示すフローシート
、第５図は本発明に用いるフロー弁の一例を示す断面図
、第６図は本発明の圧力と有効塩素との関係を示すグラ
フであシ、図中、Ｅ、Ｃは電解槽、）１．Ｔはヘッドタ
ンク、　■は脱ガス弁、　Ｇはガス抜き槽、　Ｓはセパ
レーター。 ｄは脱ガス弁のガス排出口径を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　海水又は塩水溶液の電解において、単独の電解
   槽又は直列電解槽を所定の圧力に加圧、維持したま＼脱
   気し得る脱気機構を設けることによル、少なくとも０．
   ６ｔ／Ｌ以上の高濃度有効塩素電解液を生成させること
   を特徴とする海水又は塩水溶液の電解法。 （２）前記所定の圧力が０．１〜１０１Ｌｙ／ｃｍ２Ｇ
   　Ｊ、）下である特許請求の範囲第１項記載の海水又は
   Ｊ塩水溶液の電解法。 （３）前記加圧が式： ％式％） 〔上式において、Ｃは有効塩素濃度、Ｐは絶対圧力〕で
   示す必要な有効塩素濃度を得る圧力以上として、電解槽
   の安定した運転を行なう特許請求の範囲第１項記載の海
   水又は塩水溶液の電解法。 （４）海水又は塩水溶液の電解設備において、単独電解
   槽又は直列電解槽に設けた脱気機構のガス排出口径ｄｃ
   ｌｎを： ｄ≦０．４×電解槽数ｘ（ＫＡＨＩ とすることを特徴とする海水又は塩水溶液電解設備。 （５）前記ガス排出口の平面形状が円形、多角形等から
   彦る特許請求の範囲第４項記載の海水又は塩水溶液電解
   設備。 （６１前記ガス排出口が弁機構である特許請求の範囲第
   ４項記載の海水又は塩水浴液電解設備。 （７）ガス排出口弁機構において、排出口形状に対応す
   るバルブを具備する特許請求の範囲第４項記載の海水又
   は塩水溶液電解設備。 （８）前記ガス排出口弁機禍がフロート式弁である特許
   請求の範囲第４項記載の海水又は塩水溶液電解設備。