JPS6247954B2 - - Google Patents
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- JPS6247954B2 JPS6247954B2 JP54146602A JP14660279A JPS6247954B2 JP S6247954 B2 JPS6247954 B2 JP S6247954B2 JP 54146602 A JP54146602 A JP 54146602A JP 14660279 A JP14660279 A JP 14660279A JP S6247954 B2 JPS6247954 B2 JP S6247954B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は塩化アルカリの電解中に生成したガス
の回収装置に関する。
の回収装置に関する。
塩素酸アルカリを得るためにアルカリ性塩水を
電解すると次の成分を含有するガス状混合物が生
成される： (イ) 電解槽のカソードで生成した水素、 (ロ) フアラデー収率の減少を生起する寄生反応中
に生成した酸素、塩素及び場合によつては二酸
化炭素。
電解すると次の成分を含有するガス状混合物が生
成される： (イ) 電解槽のカソードで生成した水素、 (ロ) フアラデー収率の減少を生起する寄生反応中
に生成した酸素、塩素及び場合によつては二酸
化炭素。
このガス状混合物の組成は、用いた電解槽の形
式、用いた電極の種類及び電解を行なう作動条件
に応じて決まる。
式、用いた電極の種類及び電解を行なう作動条件
に応じて決まる。
最近数年まで一般に使用された黒鉛アノードを
有する電解槽では、ガス状混合物の組成は次の如
くである： H291〜95％、O24〜７％、Cl20.4〜0.8％、
CO20.4〜１％ このガス状流出物の回収及び処理は安全性の問
題を生じ、特に比較的に高い酸素含量によるもの
であるその可燃性及び爆発性により安全性の問題
を提起した。
有する電解槽では、ガス状混合物の組成は次の如
くである： H291〜95％、O24〜７％、Cl20.4〜0.8％、
CO20.4〜１％ このガス状流出物の回収及び処理は安全性の問
題を生じ、特に比較的に高い酸素含量によるもの
であるその可燃性及び爆発性により安全性の問題
を提起した。
所望の安全性でこの混合物を運搬し且つ処理す
るために一般に用いた解決策は、電解ガスと空気
との混合物中に４％以下の水素含量を得るように
少なくとも25倍の電解ガスの希釈率に相当する既
定量の空気で、電解槽中のガス状混合物又は電解
槽から出ていく時のガス状混合物を希釈すること
に在る。電解のガス状混合物は水素含量が４〜96
％の場合爆発性であり、水素含量が４％未満と96
％を超える場合には爆発性ではなく、その結果と
してガス状混合物を大量の空気で希釈してその水
素含量が４％未満となるようにするならガス状混
合物はもはや爆発性でなく、またこれに反して空
気が偶発的に侵入したり水素含量を４％未満に低
下させない場合にはガス状混合物を爆発性とさせ
てしまう。
るために一般に用いた解決策は、電解ガスと空気
との混合物中に４％以下の水素含量を得るように
少なくとも25倍の電解ガスの希釈率に相当する既
定量の空気で、電解槽中のガス状混合物又は電解
槽から出ていく時のガス状混合物を希釈すること
に在る。電解のガス状混合物は水素含量が４〜96
％の場合爆発性であり、水素含量が４％未満と96
％を超える場合には爆発性ではなく、その結果と
してガス状混合物を大量の空気で希釈してその水
素含量が４％未満となるようにするならガス状混
合物はもはや爆発性でなく、またこれに反して空
気が偶発的に侵入したり水素含量を４％未満に低
下させない場合にはガス状混合物を爆発性とさせ
てしまう。
1970年代以来、電気活性のある被覆層で被覆し
たチタンアノードを用いて新しい槽工業技術が開
発され、これにより新規な操作条件を用いて黒鉛
アノードを有する電解槽を用いるよりも高い収率
が得られ、次の組成： H2＞96％、O2＜3.5％、Cl20.2〜0.5％ を有するガス状混合物を生じ、即ちこれは爆発範
囲外である。
たチタンアノードを用いて新しい槽工業技術が開
発され、これにより新規な操作条件を用いて黒鉛
アノードを有する電解槽を用いるよりも高い収率
が得られ、次の組成： H2＞96％、O2＜3.5％、Cl20.2〜0.5％ を有するガス状混合物を生じ、即ちこれは爆発範
囲外である。
従来の解決策を用い得るが、これは極めてかな
り大幅な希釈を生起し、これは高出力の通気装置
を用いねばならないことを意味しかなりのエネル
ギー供給を要する。希釈法の別の大きな欠点は燃
料又は原料として次後の使用に水素を回収するの
が実質上不可能となるという事実である。
り大幅な希釈を生起し、これは高出力の通気装置
を用いねばならないことを意味しかなりのエネル
ギー供給を要する。希釈法の別の大きな欠点は燃
料又は原料として次後の使用に水素を回収するの
が実質上不可能となるという事実である。
本発明は電解中に生じた水素を用い得るように
しながら、電解ガスの回収に関連する安全性の問
題を解決する装置に関する。
しながら、電解ガスの回収に関連する安全性の問
題を解決する装置に関する。
この装置は、液圧ガード即ち液体を使用した水
封部（hydraulic guard）を有する洗浄塔と、発
電機の作動又は停止状態と電解槽の作動電流強さ
とに対応してそれぞれ不活性ガス及び空気が供給
される自動供給装置とを特徴とする。
封部（hydraulic guard）を有する洗浄塔と、発
電機の作動又は停止状態と電解槽の作動電流強さ
とに対応してそれぞれ不活性ガス及び空気が供給
される自動供給装置とを特徴とする。
添附の図面を参照するに第１図は塩化アルカリ
の電解中に生成したガスを回収するに適した本発
明装置のフローシートであり第２図は第１図に示
した洗浄塔の断面図解図である。
の電解中に生成したガスを回収するに適した本発
明装置のフローシートであり第２図は第１図に示
した洗浄塔の断面図解図である。
第１図及び第２図において、電解ガスは電解槽
A1〜Ａoの頂部に配置した管１を通つて電解槽A1
〜Ａoから出て行き、塩素を除去する１つ又はそ
れ以上の洗浄塔３に電解ガスを運搬する１つ又は
それ以上の本管２に収集される。
A1〜Ａoの頂部に配置した管１を通つて電解槽A1
〜Ａoから出て行き、塩素を除去する１つ又はそ
れ以上の洗浄塔３に電解ガスを運搬する１つ又は
それ以上の本管２に収集される。
電解槽は全てガス洗浄塔の基部に設けた液圧ガ
ード４により加圧下に保持する。この液圧ガード
の圧力は装置及び操作条件に応じて水の10〜200
mmで変化でき、この圧力はガス状混合物を爆発性
とさせてしまう空気の偶発的な侵入を防止する圧
力下に電解槽を維持するように調節されしかも生
じた水素の洗浄塔内での上昇力が液圧ガードを形
成する高さｈの圧力差を克服するのに十分である
ように調節され、その結果としてガスを回収する
ための通気装置を新たに設ける必要はない。即
ち、電解装置が正常に機能している時には、電解
ガスの自然の放出があり、これは塩素を洗い出す
洗浄塔に進行し、洗浄塔から出口５で水素を得、
この水素は3.5％以下の酸素を含有しそのまま用
い得るか又は必要に応じて将来使用するために精
製し得る。
ード４により加圧下に保持する。この液圧ガード
の圧力は装置及び操作条件に応じて水の10〜200
mmで変化でき、この圧力はガス状混合物を爆発性
とさせてしまう空気の偶発的な侵入を防止する圧
力下に電解槽を維持するように調節されしかも生
じた水素の洗浄塔内での上昇力が液圧ガードを形
成する高さｈの圧力差を克服するのに十分である
ように調節され、その結果としてガスを回収する
ための通気装置を新たに設ける必要はない。即
ち、電解装置が正常に機能している時には、電解
ガスの自然の放出があり、これは塩素を洗い出す
洗浄塔に進行し、洗浄塔から出口５で水素を得、
この水素は3.5％以下の酸素を含有しそのまま用
い得るか又は必要に応じて将来使用するために精
製し得る。
第２図は参照するに、塩化アルカリの電解の際
生成するガスは洗浄液中に挿入してある収集管２
を通つて洗浄塔３に到達する。高さｈは箇所Ｂ
（滑動管）の移動により調節される。電解ガスが
洗浄塔の高さを通つて洗浄液内に逸出するため克
服すべき圧力はｈに等しい。ガスはその時上部雰
囲気へ開放されている液体部分の水位高さを通つ
て逸出し、噴霧器１５によつて供給される洗浄液
により洗浄される。液圧ガード（水封部）を形成
しているのは洗浄塔の基部に達するその洗浄液で
ある。洗浄液は、Ｂから溢流して浴１２内へ流下
しそこからポンプ１１によつて噴霧器１５へ送入
されるから絶えず循環している。一般には水酸化
ナトリウムの水溶液よりなる洗浄液の連続添加は
その浴１２内で用意され浴の水位は調節システム
により一定に保持される。
生成するガスは洗浄液中に挿入してある収集管２
を通つて洗浄塔３に到達する。高さｈは箇所Ｂ
（滑動管）の移動により調節される。電解ガスが
洗浄塔の高さを通つて洗浄液内に逸出するため克
服すべき圧力はｈに等しい。ガスはその時上部雰
囲気へ開放されている液体部分の水位高さを通つ
て逸出し、噴霧器１５によつて供給される洗浄液
により洗浄される。液圧ガード（水封部）を形成
しているのは洗浄塔の基部に達するその洗浄液で
ある。洗浄液は、Ｂから溢流して浴１２内へ流下
しそこからポンプ１１によつて噴霧器１５へ送入
されるから絶えず循環している。一般には水酸化
ナトリウムの水溶液よりなる洗浄液の連続添加は
その浴１２内で用意され浴の水位は調節システム
により一定に保持される。
本発明の装置はまた一時的な期間の発電機故障
中でも装置の安全性を維持し且つ低下した電流強
さでも作動する不活性ガス及び空気の自動供給装
置６，７，８，９及び１０をも収容する。
中でも装置の安全性を維持し且つ低下した電流強
さでも作動する不活性ガス及び空気の自動供給装
置６，７，８，９及び１０をも収容する。
実際上これらの期間では、酸素含量が増大し、
ガス状混合物の組成はそれが爆発性となつてしま
う段階にまで進行する。
ガス状混合物の組成はそれが爆発性となつてしま
う段階にまで進行する。
発電機の作動故障の場合には発電機の作動又は
停止状態に応じて決まる自動弁６が開放し、貯蔵
部７から及び不活性ガスの流速を予備調節し得る
膨張箇所８から窒素又は別の不活性ガスを電解槽
のガス収集管２に進行させることができ及び電解
槽A1〜Ａoに進行させ得る。即ち槽及びガス管
は、該装置を加圧下に保持しながら電解ガスに取
つて代る不活性ガスにより掃気される。装置系の
変更例は規定の期間この掃気を行ない、この期間
の終了時に掃気を自動的に停止することに在る。
停止状態に応じて決まる自動弁６が開放し、貯蔵
部７から及び不活性ガスの流速を予備調節し得る
膨張箇所８から窒素又は別の不活性ガスを電解槽
のガス収集管２に進行させることができ及び電解
槽A1〜Ａoに進行させ得る。即ち槽及びガス管
は、該装置を加圧下に保持しながら電解ガスに取
つて代る不活性ガスにより掃気される。装置系の
変更例は規定の期間この掃気を行ない、この期間
の終了時に掃気を自動的に停止することに在る。
低下した電流強さで電解槽を操作する場合に
は、例えば定格電流強さ（公称値）の１／10で操
作する場合には、通気装置９は空気を吸込み、電
解槽の作動電流強さに応じて決まる自動弁１０を
経由して電解槽及びガス収集管に空気を押送す
る。空気の流速は１つ又はそれ以上の通気装置９
の特性によつて決定され、該通気装置自体の操作
は非爆発性のガス状混合物を得るために必要とさ
れる希釈度により決定される。通気装置に必要と
される通気能力は制限される。何故ならばこの装
置は生成した電解ガスの流速が比較的小さい時の
電流強さが低減された作業期間にのみ作動するこ
とが要求されるからである。
は、例えば定格電流強さ（公称値）の１／10で操
作する場合には、通気装置９は空気を吸込み、電
解槽の作動電流強さに応じて決まる自動弁１０を
経由して電解槽及びガス収集管に空気を押送す
る。空気の流速は１つ又はそれ以上の通気装置９
の特性によつて決定され、該通気装置自体の操作
は非爆発性のガス状混合物を得るために必要とさ
れる希釈度により決定される。通気装置に必要と
される通気能力は制限される。何故ならばこの装
置は生成した電解ガスの流速が比較的小さい時の
電流強さが低減された作業期間にのみ作動するこ
とが要求されるからである。
本願の方法により低下した電流強さで電解槽を
操作する時電解ガス中の水素は効果的に回収する
には薄すぎる程に希釈される。然しながら低下し
た電流強さでの操作は通常の正常な操作ではなく
一時的な操作であり一方従来法によれば水素が希
釈されすぎて回収できないのは正常な操作の場合
である。
操作する時電解ガス中の水素は効果的に回収する
には薄すぎる程に希釈される。然しながら低下し
た電流強さでの操作は通常の正常な操作ではなく
一時的な操作であり一方従来法によれば水素が希
釈されすぎて回収できないのは正常な操作の場合
である。
低下した電流強さで操作する持続時間は場合に
よつては予見不能でありこの場合窒素の如き不活
性ガスでなく空気を送入するのはその持続時間に
関連した経費の点からである。これに反して発電
機停止の際には窒素が回路掃気に役立つ。
よつては予見不能でありこの場合窒素の如き不活
性ガスでなく空気を送入するのはその持続時間に
関連した経費の点からである。これに反して発電
機停止の際には窒素が回路掃気に役立つ。
次の実施例は塩化アルカリの電解中に生成した
ガスを回収する本発明の装置を説明するものであ
るがこれには限定されない。
ガスを回収する本発明の装置を説明するものであ
るがこれには限定されない。
実施例
1T／時の塩素酸塩を製造する塩化ナトリウム
の電解工場では、電解槽は常温及び常圧条件（０
℃、１バール）下で測定すると次の成分： 665 m3／時の水素 13.5 m3／時の酸素 1.4 m3／時の塩素 を放出する。
の電解工場では、電解槽は常温及び常圧条件（０
℃、１バール）下で測定すると次の成分： 665 m3／時の水素 13.5 m3／時の酸素 1.4 m3／時の塩素 を放出する。
工場では25個の電解槽を２列に並べて32000A
で操業する50個の電解槽A1〜A50を収容する。発
電機１３は電気回路１４によつて各々の電解槽に
通電する。各々の列の上方には、その組合せた系
列中の各々の槽からガスを回収し且つ洗浄塔３に
導通する直径150mmのガス収集管２がある。洗浄
装置の液圧ガード４を50mmの水位に調節し、かく
してガスは何らの駆動力を必要とすることなく槽
から自由に逃出し、収集管２中を循環し、洗浄塔
に通送される。液圧ガードで生ずる圧力は空気が
偶発的に侵入するのを防止し、かくして運搬され
るガス状混合物は所望の安全範囲内に留まる。
で操業する50個の電解槽A1〜A50を収容する。発
電機１３は電気回路１４によつて各々の電解槽に
通電する。各々の列の上方には、その組合せた系
列中の各々の槽からガスを回収し且つ洗浄塔３に
導通する直径150mmのガス収集管２がある。洗浄
装置の液圧ガード４を50mmの水位に調節し、かく
してガスは何らの駆動力を必要とすることなく槽
から自由に逃出し、収集管２中を循環し、洗浄塔
に通送される。液圧ガードで生ずる圧力は空気が
偶発的に侵入するのを防止し、かくして運搬され
るガス状混合物は所望の安全範囲内に留まる。
発電機の故障の場合には、弁６が開放し、窒素
をガス収集管の各々に20m3／時で膨張個所８によ
り制御される流速でガス収集管に通送させ、その
際電解槽を液圧ガードにより加圧下に保持し続け
ながら窒素の通送を行う。
をガス収集管の各々に20m3／時で膨張個所８によ
り制御される流速でガス収集管に通送させ、その
際電解槽を液圧ガードにより加圧下に保持し続け
ながら窒素の通送を行う。
電解槽が低下した電流強さで例えば1.000Aで
操業するようになるならば、通気装置９が液圧ガ
ードの圧力よりわずかに高い圧力で収集管の各々
に弁１０により350m3／時の割合に調節した空気
流を送入する。
操業するようになるならば、通気装置９が液圧ガ
ードの圧力よりわずかに高い圧力で収集管の各々
に弁１０により350m3／時の割合に調節した空気
流を送入する。
第１図は塩化アルカリの電解中に生成したガス
を回収するのに適した本発明の装置のフローシー
トであり、第２図は第１図で示した洗浄塔の断面
図解図であり、図中A1〜Ａoは電解槽、１は管、
２はガスの収集本管、３は洗浄塔、４は液圧ガー
ド、６及び１０は自動弁、７は窒素の貯蔵部、９
は通気装置、１１はポンプ、１２は浴、１３は発
電機、１５は噴霧器、 は電解ガスの回路、〓
〓は空気の回路、〓〓は窒素の回路、〓〓は洗浄
溶液の回路、〓〓は電気回路をそれぞれ表わす。
を回収するのに適した本発明の装置のフローシー
トであり、第２図は第１図で示した洗浄塔の断面
図解図であり、図中A1〜Ａoは電解槽、１は管、
２はガスの収集本管、３は洗浄塔、４は液圧ガー
ド、６及び１０は自動弁、７は窒素の貯蔵部、９
は通気装置、１１はポンプ、１２は浴、１３は発
電機、１５は噴霧器、 は電解ガスの回路、〓
〓は空気の回路、〓〓は窒素の回路、〓〓は洗浄
溶液の回路、〓〓は電気回路をそれぞれ表わす。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電機１３で供給される電流によつて電解槽
A1〜Ａo中で塩化アルカリを電解する際に、生成
したガスを回収する装置において、ガス収集管２
により電解槽と接続した液圧ガード４を基部に有
する洗浄塔３と、ガス収集管と電解槽とに対して
不活性ガス及び空気を供給する自動供給装置６，
７，８，９及び１０とを備えており、不活性ガス
は貯蔵部７から供給され、空気は通気装置９によ
り供給され、前記の自動供給装置は発電機の作動
又は停止状態と電解槽の作動電流強さとに対応し
てそれぞれ不活性ガス及び空気を供給するもので
あることを特徴とする、塩化アルカリの電解中に
生成したガスの回収装置。 ２ 液圧ガードの圧力が水の10〜200mmである特
許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 発電機の作動故障の場合には、不活性ガスを
規定時間供給し得るように不活性ガスの自動供給
装置を設けてある特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の装置。
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR7832090A FR2441668A1 (fr) | 1978-11-14 | 1978-11-14 | Dispositif de recuperation des gaz formes lors de l'electrolyse des chlorates alcalins |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5569280A JPS5569280A (en) | 1980-05-24 |
| JPS6247954B2 true JPS6247954B2 (ja) | 1987-10-12 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14660279A Granted JPS5569280A (en) | 1978-11-14 | 1979-11-14 | Apparatus for recovering gas formed during alkali chloride electrolysis |
Country Status (26)
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