JPS6082125A - 水の電気分解による水素同位体濃縮装置 - Google Patents
水の電気分解による水素同位体濃縮装置Info
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- JPS6082125A JPS6082125A JP58188921A JP18892183A JPS6082125A JP S6082125 A JPS6082125 A JP S6082125A JP 58188921 A JP58188921 A JP 58188921A JP 18892183 A JP18892183 A JP 18892183A JP S6082125 A JPS6082125 A JP S6082125A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
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。
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、経時的に濃縮効率を低下させないで重水の濃
縮を可能とする本の電気分解による水素同位体濃縮装置
に関するものである。
縮を可能とする本の電気分解による水素同位体濃縮装置
に関するものである。
従来、水の電解による水素同位体の濃縮装置にはバッチ
操作による無隔膜電解槽が使用され、この無電膜電解槽
の陽極材料としてニッケル又はニッケルメッキ、陰極材
料として炭素鋼を用いると、濃縮効率が高いことが知ら
れている。、またその他の接液部には種々な材料が使用
されるが５機械的強度が必要な場合には１通常価格の安
い炭素鋼が用いられる。この場合、鉄の腐食による機器
の破損、或いは溶出金属による液の汚染が問題となる。
操作による無隔膜電解槽が使用され、この無電膜電解槽
の陽極材料としてニッケル又はニッケルメッキ、陰極材
料として炭素鋼を用いると、濃縮効率が高いことが知ら
れている。、またその他の接液部には種々な材料が使用
されるが５機械的強度が必要な場合には１通常価格の安
い炭素鋼が用いられる。この場合、鉄の腐食による機器
の破損、或いは溶出金属による液の汚染が問題となる。
腐食を防止するためには％電極以外の接液部材料として
イオン化傾向が陽極よシ小さいものを用いれば腐食の発
生は防止されるが、装置の価格が高くなシ経済的でない
。そのため、腐食の面では実用上はぼ満足出来、かつそ
れほど高価でないクロム又はクロムを含有するステンレ
ス鋼が考えられる。
イオン化傾向が陽極よシ小さいものを用いれば腐食の発
生は防止されるが、装置の価格が高くなシ経済的でない
。そのため、腐食の面では実用上はぼ満足出来、かつそ
れほど高価でないクロム又はクロムを含有するステンレ
ス鋼が考えられる。
ところで、上記ステンレスｆｌｉ’を使用することによ
って電解液の汚染は格段に少なくなるが、濃縮操作の回
数を重ねるに従って、濃縮効率が漸減し。
って電解液の汚染は格段に少なくなるが、濃縮操作の回
数を重ねるに従って、濃縮効率が漸減し。
結果として重水の濃縮装置の生産能力を著しく低下させ
る不・都合があった。
る不・都合があった。
本発明者は、上記の事情に鑑み、鋭意研究した結果、重
水素の濃縮効率が次第に低下するのは電解液中に極微量
溶解する重金属、特にＣｒ が原因であることを発見し
た。
水素の濃縮効率が次第に低下するのは電解液中に極微量
溶解する重金属、特にＣｒ が原因であることを発見し
た。
本発明は上記の発見に基づいて完成されたもので、その
要旨は、電解濃縮槽の陰極および陽極以外の接液部の材
料の一部又は全部がクロム又はクロム合金によってつく
られ、かつ上記接液部材料が他から電気的に絶縁される
とともに上記陰極と電気的に接続されていることを特徴
とする水の電気分解による水素同位体濃縮装置にある。
要旨は、電解濃縮槽の陰極および陽極以外の接液部の材
料の一部又は全部がクロム又はクロム合金によってつく
られ、かつ上記接液部材料が他から電気的に絶縁される
とともに上記陰極と電気的に接続されていることを特徴
とする水の電気分解による水素同位体濃縮装置にある。
以下本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明に係る水の電気分解による水素同位体濃
縮装置において使用する無隔膜電解槽ｌの一実施例を示
すものである。図中符号２は、内面接液部がニッケルメ
ッキさまた円筒状の陽極である。この陽極２の上部には
絶縁材３によって陽極２と電気的に絶縁され、かつ配管
その他からも絶縁されているクロム合金製の容器４が覗
付けられている。また上記陽極２の下部から、陽極２の
内面に対向して鉄製の円筒状の陰極５が挿入され、陽極
２の下端に絶縁材３を介して固定されている。
縮装置において使用する無隔膜電解槽ｌの一実施例を示
すものである。図中符号２は、内面接液部がニッケルメ
ッキさまた円筒状の陽極である。この陽極２の上部には
絶縁材３によって陽極２と電気的に絶縁され、かつ配管
その他からも絶縁されているクロム合金製の容器４が覗
付けられている。また上記陽極２の下部から、陽極２の
内面に対向して鉄製の円筒状の陰極５が挿入され、陽極
２の下端に絶縁材３を介して固定されている。
上記容器４は導線６によって陰極５と接続されている。
また、第２図は上記無隔膜電解槽１を用い九九は、公知
の水素同位体電解濃縮装置を示す図である。図中１１は
濃縮電解液の貯槽、１２は蒸留塔。
の水素同位体電解濃縮装置を示す図である。図中１１は
濃縮電解液の貯槽、１２は蒸留塔。
１２ａは濃縮器、１３は製品タンク、１４は、蒸留塔１
２のボトムの分離された電解質１５と原料重水（劣化重
水）１６および復水系１７より排出される回収重水１Ｂ
とを調整して電解液とする電解液調整槽、１９は調整し
た電解液を貯留して電解濃縮槽１にバッチ充填する電解
液貯槽である、なお２０の点線は、駆動装置２０ａによ
ってガス（例えばＨｅ ） を循環して発生するＨ２．
Ｄ２ および０２ヲ復水系に送るガス循環系である。
２のボトムの分離された電解質１５と原料重水（劣化重
水）１６および復水系１７より排出される回収重水１Ｂ
とを調整して電解液とする電解液調整槽、１９は調整し
た電解液を貯留して電解濃縮槽１にバッチ充填する電解
液貯槽である、なお２０の点線は、駆動装置２０ａによ
ってガス（例えばＨｅ ） を循環して発生するＨ２．
Ｄ２ および０２ヲ復水系に送るガス循環系である。
次に以上のように構成された本発明に係る装置の作用を
説明する。
説明する。
上記無隔膜電解槽１は上記のように構成され。
容器４は陰極５と同じ負電圧が印加されているので、ク
ロム合金が電解液中に溶出することはない。
ロム合金が電解液中に溶出することはない。
上記構成の７に解槽１を使用することによって、最も重
金属が溶出し易い電解槽１内でのクロムの溶出は完全に
防止され、濃縮効率を低下させないで長期間水素同位体
の濃縮が出来る。
金属が溶出し易い電解槽１内でのクロムの溶出は完全に
防止され、濃縮効率を低下させないで長期間水素同位体
の濃縮が出来る。
しかし、第２図のフａ−よシ明らかなように電解質は１
反復使用されるため長期間にはこれら電解質の回収装置
から重金属が溶出し、Ｉ！！解液の汚染或いは濃縮効率
の低下の原因となる。このため、電解濃縮終了後の１！
解液から「解質を回収する設備を他部分より電気的に絶
縁するとともに陰極と接続すれば、重金属の溶出をさら
に確実に防止することが出来る。上記説明においては、
負電圧に印加する方法として陰極と接続したが１通常の
電気防食で行なうように、陰極以外の外部よシ負電圧を
加えててもよい。
反復使用されるため長期間にはこれら電解質の回収装置
から重金属が溶出し、Ｉ！！解液の汚染或いは濃縮効率
の低下の原因となる。このため、電解濃縮終了後の１！
解液から「解質を回収する設備を他部分より電気的に絶
縁するとともに陰極と接続すれば、重金属の溶出をさら
に確実に防止することが出来る。上記説明においては、
負電圧に印加する方法として陰極と接続したが１通常の
電気防食で行なうように、陰極以外の外部よシ負電圧を
加えててもよい。
また、第３図は本発明に使用する無隔膜電解槽１の他の
例を示すもので、鉄製円筒状の陰極５の上部に電気的に
接続してクロム又はクロム合金製の容器４を取付け、上
記陰極５の下方よシ、接液面にニッケルメッキを施した
円筒状の陽極２を挿入し、絶縁材３を介して陰極５の下
端に叡付けたものである。
例を示すもので、鉄製円筒状の陰極５の上部に電気的に
接続してクロム又はクロム合金製の容器４を取付け、上
記陰極５の下方よシ、接液面にニッケルメッキを施した
円筒状の陽極２を挿入し、絶縁材３を介して陰極５の下
端に叡付けたものである。
すなわち、本発明に使用する無隔膜電解槽１は。
電気的には第４図に原理図を示すように、ＷＬ極２゜５
以外の接液部（容器）４がクロム又はクロム合金製で、
他部には、！Ｉ電気的絶縁部２１ｔ−介して連結され、
かつ負の電圧が印加され、＊造的には、密閉構造で発生
したガス力ζ循環ガスによって稀釈されるものであれば
よい。
以外の接液部（容器）４がクロム又はクロム合金製で、
他部には、！Ｉ電気的絶縁部２１ｔ−介して連結され、
かつ負の電圧が印加され、＊造的には、密閉構造で発生
したガス力ζ循環ガスによって稀釈されるものであれば
よい。
次に実施例、比較側を示し、本発明の作用効果を示す。
第１図に示した無隔膜電解濃縮槽１をセットした第２図
の装置を用い、！を解液約１００刃を供給充填して、８
００〜１５００Ａの胃、流で軽水素と重水素の同位体の
分離を行なった。
の装置を用い、！を解液約１００刃を供給充填して、８
００〜１５００Ａの胃、流で軽水素と重水素の同位体の
分離を行なった。
但し、即 ：原料のモル量
Ｈｐ：製品のモル量
χＦ：原料中の重水モル濃ＩＩ’（俤）χ、；製品中の
重水モル濃度（憾） 上記電解濃縮槽１の陰極５１陽極２を接続して濃縮を行
なった場合には、多数回のバッチ運転を行なっても長期
間にわたりαは８．０〜１０．０と高い濃縮効惠を示し
た。
重水モル濃度（憾） 上記電解濃縮槽１の陰極５１陽極２を接続して濃縮を行
なった場合には、多数回のバッチ運転を行なっても長期
間にわたりαは８．０〜１０．０と高い濃縮効惠を示し
た。
次いで、導線６を外して、上記と同様に濃縮を行なった
ところ、運転バッチ回数と共にαは低下し、最終的に４
．０〜４．５となった。
ところ、運転バッチ回数と共にαは低下し、最終的に４
．０〜４．５となった。
以上述べたように１本発明に係る水の酊１気分解による
水素同位体の濃縮装置は、長期にわたって高い濃縮幼木
を保持するので、極めて高能率で重水の濃縮を可能とす
るものである。
水素同位体の濃縮装置は、長期にわたって高い濃縮幼木
を保持するので、極めて高能率で重水の濃縮を可能とす
るものである。
第１図は、本発明の電解濃縮装置に使用する電解濃縮槽
の一例を示す縦断面図、第２図は、装置のフローを示す
略図、第３図は電解濃縮槽の他の例を示す縦断面図、第
４図は、！気的接続を示す原理図である。 １・・・・・・無隔膜電解槽（ｉｔ＃濃縮槽）、２・・
・・・・陽極。 ３・・・・・・絶縁材、４・・・・・・容器、５・・・
・・・陰極、６・・・・・・導線、１１・・・・・・濃
縮電解液貯槽、１２・・・・・・蒸留塔、１２ａ・・・
・・・凝縮器、１３・・・・・・製品タンク、１４・・
・・・・電解液調整槽、１５・・・・・・分離された電
、解質。 １６・・・・・・原料重水、１７・・・・・・復水系、
１８・・・・・・回収重水、１９・・・・・・電解液貯
槽、２０・・・・・・ガス循環系、２０ａ・・・・・・
駆動装置、２１・・・・・・絶縁部。 出願人 動力炉・核燃料開発事業団 昭和電工株式会社 第３図 第４図
の一例を示す縦断面図、第２図は、装置のフローを示す
略図、第３図は電解濃縮槽の他の例を示す縦断面図、第
４図は、！気的接続を示す原理図である。 １・・・・・・無隔膜電解槽（ｉｔ＃濃縮槽）、２・・
・・・・陽極。 ３・・・・・・絶縁材、４・・・・・・容器、５・・・
・・・陰極、６・・・・・・導線、１１・・・・・・濃
縮電解液貯槽、１２・・・・・・蒸留塔、１２ａ・・・
・・・凝縮器、１３・・・・・・製品タンク、１４・・
・・・・電解液調整槽、１５・・・・・・分離された電
、解質。 １６・・・・・・原料重水、１７・・・・・・復水系、
１８・・・・・・回収重水、１９・・・・・・電解液貯
槽、２０・・・・・・ガス循環系、２０ａ・・・・・・
駆動装置、２１・・・・・・絶縁部。 出願人 動力炉・核燃料開発事業団 昭和電工株式会社 第３図 第４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉｌｌ ｍ解濃縮槽の陰極および陽極以外の接液部の材
料の一部又は全部がクロム又はクロム合金によってつく
られ、かつ上記接液部の材料が他から電気的に絶縁され
るとともに負電圧が印加されていることを特徴とする水
の電気分解による水素同位体濃縮装置。 （２）負電圧の印加が陰極と電気的に接続することによ
って行なわれている特許請求の範囲第１項記載の水ｂｌ
電気分解よる水素同位体濃縮装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188921A JPS6082125A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 水の電気分解による水素同位体濃縮装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188921A JPS6082125A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 水の電気分解による水素同位体濃縮装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6082125A true JPS6082125A (ja) | 1985-05-10 |
| JPS6331254B2 JPS6331254B2 (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=16232210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188921A Granted JPS6082125A (ja) | 1983-10-08 | 1983-10-08 | 水の電気分解による水素同位体濃縮装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6082125A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686755B1 (ko) * | 2005-03-09 | 2007-02-26 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화기의 열교환기 |
| JPWO2024095800A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | ||
| JP2024122963A (ja) * | 2022-11-01 | 2024-09-10 | 株式会社Ihi | 判定方法、品質保証方法及び判定装置 |
-
1983
- 1983-10-08 JP JP58188921A patent/JPS6082125A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686755B1 (ko) * | 2005-03-09 | 2007-02-26 | 엘지전자 주식회사 | 공기 조화기의 열교환기 |
| JPWO2024095800A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | ||
| WO2024095800A1 (ja) * | 2022-11-01 | 2024-05-10 | 株式会社Ihi | 判定方法、品質保証方法、電解装置、及び電解方法 |
| JP2024122963A (ja) * | 2022-11-01 | 2024-09-10 | 株式会社Ihi | 判定方法、品質保証方法及び判定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331254B2 (ja) | 1988-06-23 |
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