JP2003041388A - イオン交換膜電解槽および電解方法 - Google Patents
イオン交換膜電解槽および電解方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低電圧で高電流効率での運転を可能とした陽
イオン交換膜電解槽および電解方法を提供する。 【解決手段】 イオン交換膜によって陽極室と陰極室に
区画されたイオン交換膜電解槽の陰極室にガス拡散電極
を配置した縦型のイオン交換膜電解槽において、陰極室
の下部にはイオン交換膜とガス拡散陰極との間に形成さ
れる領域に連通する陰極液排出口を設けるとともに、ガ
ス拡散電極にはガス拡散電極のガス室からガス拡散電極
とイオン交換膜の界面へ水分を供給する開口を形成した
イオン交換膜電解槽。
イオン交換膜電解槽および電解方法を提供する。 【解決手段】 イオン交換膜によって陽極室と陰極室に
区画されたイオン交換膜電解槽の陰極室にガス拡散電極
を配置した縦型のイオン交換膜電解槽において、陰極室
の下部にはイオン交換膜とガス拡散陰極との間に形成さ
れる領域に連通する陰極液排出口を設けるとともに、ガ
ス拡散電極にはガス拡散電極のガス室からガス拡散電極
とイオン交換膜の界面へ水分を供給する開口を形成した
イオン交換膜電解槽。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス拡散電極を使
用した塩化ナトリウム水溶液等のアルカリ金属ハロゲン
化物水溶液の電気分解用のイオン交換膜電解槽およびイ
オン交換膜電解方法に関し、とくに効率的な電解方法に
関する。
用した塩化ナトリウム水溶液等のアルカリ金属ハロゲン
化物水溶液の電気分解用のイオン交換膜電解槽およびイ
オン交換膜電解方法に関し、とくに効率的な電解方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】食塩水に代表されるアルカリ金属ハロゲ
ン化物水溶液の電気分解は陽イオン交換膜を使用したイ
オン交換膜電解法によって行われている。イオン交換膜
法による電気分解方法では、工程における省エネルギー
も進んでいる。しかしながら併産される水素に関しては
化学原料等として有効に利用されている場合もあるが、
燃料として利用したり、あるいは大気中へ放棄処理され
るといった高度な用途がない立地条件の工場がある。陰
極として一般的な水素発生電極に代えて酸素ガス拡散電
極を用いた場合には、陰極においては水素は発生せず、
理論的には水の電気分解電圧に相当する１．２Ｖの電気
分解電圧の低下が可能であり、実用的な電流密度の範囲
において０．９Ｖという極めて大きな電気分解電圧の低
下が得られる。したがって、ガス拡散電極を用いた場合
には電気分解に要する電気エネルギーを減少させること
ができるので、酸素ガス拡散電極を陰極とした電気分解
方法は、水素の高度な利用条件のない工場においては極
めて有効な電気分解方法である。
ン化物水溶液の電気分解は陽イオン交換膜を使用したイ
オン交換膜電解法によって行われている。イオン交換膜
法による電気分解方法では、工程における省エネルギー
も進んでいる。しかしながら併産される水素に関しては
化学原料等として有効に利用されている場合もあるが、
燃料として利用したり、あるいは大気中へ放棄処理され
るといった高度な用途がない立地条件の工場がある。陰
極として一般的な水素発生電極に代えて酸素ガス拡散電
極を用いた場合には、陰極においては水素は発生せず、
理論的には水の電気分解電圧に相当する１．２Ｖの電気
分解電圧の低下が可能であり、実用的な電流密度の範囲
において０．９Ｖという極めて大きな電気分解電圧の低
下が得られる。したがって、ガス拡散電極を用いた場合
には電気分解に要する電気エネルギーを減少させること
ができるので、酸素ガス拡散電極を陰極とした電気分解
方法は、水素の高度な利用条件のない工場においては極
めて有効な電気分解方法である。
【０００３】ガス拡散電極を用いた従来のイオン交換膜
電解槽においては、ガス拡散電極またはその周囲を通じ
て電解液がガス室側に漏洩することが問題となってい
た。こうした３室型のガス室を有するイオン交換膜電解
槽の問題点を解決する方法として、イオン交換膜によっ
て区画した陰極室内において、ガス拡散電極の対極と面
する側には親水性の液体透過材を設け、ガス室に酸素含
有気体を供給すると共に、電解槽で生成したアルカリ金
属水酸化物を下部から取り出すことによってイオン交換
膜とガス拡散電極との間に水酸化ナトリウムが滞留する
時間を短くし、ガス拡散電極の背面側からの酸素含有気
体の供給を円滑に行う２室型のイオン交換膜電解槽（特
開平１１−１２４６９８号公報等）が提案されている。
２室型のガス拡散電極を有するイオン交換膜電解槽は、
ガス拡散電極のガス室から陰極室で生成した液体の取り
出しを行うことにより電解槽の構造が簡単なものとな
り、商業的な電解槽においては極めて有利なものとな
る。
電解槽においては、ガス拡散電極またはその周囲を通じ
て電解液がガス室側に漏洩することが問題となってい
た。こうした３室型のガス室を有するイオン交換膜電解
槽の問題点を解決する方法として、イオン交換膜によっ
て区画した陰極室内において、ガス拡散電極の対極と面
する側には親水性の液体透過材を設け、ガス室に酸素含
有気体を供給すると共に、電解槽で生成したアルカリ金
属水酸化物を下部から取り出すことによってイオン交換
膜とガス拡散電極との間に水酸化ナトリウムが滞留する
時間を短くし、ガス拡散電極の背面側からの酸素含有気
体の供給を円滑に行う２室型のイオン交換膜電解槽（特
開平１１−１２４６９８号公報等）が提案されている。
２室型のガス拡散電極を有するイオン交換膜電解槽は、
ガス拡散電極のガス室から陰極室で生成した液体の取り
出しを行うことにより電解槽の構造が簡単なものとな
り、商業的な電解槽においては極めて有利なものとな
る。
【０００４】２室法での間隙の水分は大部分が陽極室か
ら移動するナトリウムイオンに同伴する電気浸透水とし
て持ち込まれる。現在の陽イオン交換膜においては、電
気浸透水はナトリウムイオン１イオン当たり４分子程度
であり、得られる水酸化ナトリウム水溶液の濃度は３９
質量％前後になる。このような高濃度では陽イオン交換
膜の導電率は急低下し、槽電圧が上昇することになる。
そのため陽イオン交換膜にとって適度な濃度である３２
−３３質量％まで下げるために水分を追加する必要があ
る。しかも、追加する水は陽イオン交換膜・ガス拡散陰
極の間隙へ供給する必要がある。そこで、特開昭６１−
２５０１８７号公報、特開平７−１２６８８０号公報に
は、ガス室へ供給する酸素に水分を含ませガス拡散電極
を通して間隙に供給する方法、陽極液の濃度を低下さ
せ、電気浸透水の量を多くする方法が提案されている。
しかしながら、前者は従来のガス拡散電極に水蒸気を透
過させることが困難であるという問題点があった。ま
た、後者では電流効率の低下等、陽イオン交換膜が本来
の性能を発揮できなくなる等の問題があった。
ら移動するナトリウムイオンに同伴する電気浸透水とし
て持ち込まれる。現在の陽イオン交換膜においては、電
気浸透水はナトリウムイオン１イオン当たり４分子程度
であり、得られる水酸化ナトリウム水溶液の濃度は３９
質量％前後になる。このような高濃度では陽イオン交換
膜の導電率は急低下し、槽電圧が上昇することになる。
そのため陽イオン交換膜にとって適度な濃度である３２
−３３質量％まで下げるために水分を追加する必要があ
る。しかも、追加する水は陽イオン交換膜・ガス拡散陰
極の間隙へ供給する必要がある。そこで、特開昭６１−
２５０１８７号公報、特開平７−１２６８８０号公報に
は、ガス室へ供給する酸素に水分を含ませガス拡散電極
を通して間隙に供給する方法、陽極液の濃度を低下さ
せ、電気浸透水の量を多くする方法が提案されている。
しかしながら、前者は従来のガス拡散電極に水蒸気を透
過させることが困難であるという問題点があった。ま
た、後者では電流効率の低下等、陽イオン交換膜が本来
の性能を発揮できなくなる等の問題があった。
【０００５】また、湿った酸素含有気体を供給するとと
もに、濃度１６０〜１９０ｇ／ｌの塩化ナトリウム水溶
液を供給することが特許第３０７３９６８号公報に記載
されている。ところが、イオン交換膜電解槽に用いられ
ている陽イオン交換膜は、２００ｇ／ｌ程度の濃度の食
塩水を用いた場合に最高の性能が得られるように設計さ
れており、濃度の低い食塩水を用いた場合には、充分な
性能が得られないばかりか、陽イオン交換膜の寿命等に
悪影響を及ぼすことも考えられる。また、米国特許４３
３２６６２号には、穿孔したガス拡散電極を使用し、陽
極、イオン交換膜、ガス拡散電極を密着させて食塩水を
電解し、穿孔から生成した水酸化ナトリウム水溶液を取
り出す方法について記載されているが、実施例で用いら
れている陽イオン交換膜は、イオン交換膜電解槽の開発
初期の頃のものであり、低濃度の水酸化ナトリウムの製
造用のものであり、現在の商業的なイオン交換膜電解槽
の要求を満足するものではなかった。
もに、濃度１６０〜１９０ｇ／ｌの塩化ナトリウム水溶
液を供給することが特許第３０７３９６８号公報に記載
されている。ところが、イオン交換膜電解槽に用いられ
ている陽イオン交換膜は、２００ｇ／ｌ程度の濃度の食
塩水を用いた場合に最高の性能が得られるように設計さ
れており、濃度の低い食塩水を用いた場合には、充分な
性能が得られないばかりか、陽イオン交換膜の寿命等に
悪影響を及ぼすことも考えられる。また、米国特許４３
３２６６２号には、穿孔したガス拡散電極を使用し、陽
極、イオン交換膜、ガス拡散電極を密着させて食塩水を
電解し、穿孔から生成した水酸化ナトリウム水溶液を取
り出す方法について記載されているが、実施例で用いら
れている陽イオン交換膜は、イオン交換膜電解槽の開発
初期の頃のものであり、低濃度の水酸化ナトリウムの製
造用のものであり、現在の商業的なイオン交換膜電解槽
の要求を満足するものではなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガス拡散電
極を用いたイオン交換膜電解槽において、陽イオン交換
膜とガス拡散電極との間の間隙に酸素に混合された水分
を供給して、生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を陽イオン交換膜にとって好適な濃度に維持すると共
に、生成したアルカリ金属水酸化物水溶液を電解槽内か
ら速やかに取り出すことによって、過電圧の上昇を防止
し、低電圧で高電流効率での運転を可能とした陽イオン
交換膜電解槽および電解方法を提供することを課題とす
るものである。
極を用いたイオン交換膜電解槽において、陽イオン交換
膜とガス拡散電極との間の間隙に酸素に混合された水分
を供給して、生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を陽イオン交換膜にとって好適な濃度に維持すると共
に、生成したアルカリ金属水酸化物水溶液を電解槽内か
ら速やかに取り出すことによって、過電圧の上昇を防止
し、低電圧で高電流効率での運転を可能とした陽イオン
交換膜電解槽および電解方法を提供することを課題とす
るものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、イオン
交換膜によって陽極室と陰極室に区画されたイオン交換
膜電解槽の陰極室にガス拡散電極を配置した縦型のイオ
ン交換膜電解槽において、陰極室の下部にはイオン交換
膜とガス拡散陰極との間に形成される領域に連通する陰
極液排出口を設けるとともに、ガス拡散電極にはガス拡
散電極のガス室からガス拡散電極とイオン交換膜の間に
形成される領域へ水分を供給する開口を形成したイオン
交換膜電解槽によって解決することができる。開口の大
きさの幅、もしくは径が０．５−５ｍｍであり、隣接す
る開口間の距離が５−５０ｍｍ、開口部の占有面積が電
極の投影面積の１０％以下である前記のイオン交換膜電
解槽である。また、イオン交換膜によって陽極室と陰極
室に区画された縦型のイオン交換膜電解槽の陰極室にガ
ス拡散電極を配置し、陽極室へアルカリ金属塩化物水溶
液を供給し、ガス拡散陰極の背面から酸素含有気体を供
給するイオン交換膜電解方法において、ガス拡散陰極に
設けた開口から酸素含有気体に含まれる水分をイオン交
換膜とガス拡散電極との間の領域に供給するとともに、
陰極室の下部のイオン交換膜とガス拡散電極との間に形
成される領域に連通する陰極液排出開口からアルカリ金
属水酸化物水溶液を取り出しながら電気分解を行うイオ
ン交換膜電解方法である。
交換膜によって陽極室と陰極室に区画されたイオン交換
膜電解槽の陰極室にガス拡散電極を配置した縦型のイオ
ン交換膜電解槽において、陰極室の下部にはイオン交換
膜とガス拡散陰極との間に形成される領域に連通する陰
極液排出口を設けるとともに、ガス拡散電極にはガス拡
散電極のガス室からガス拡散電極とイオン交換膜の間に
形成される領域へ水分を供給する開口を形成したイオン
交換膜電解槽によって解決することができる。開口の大
きさの幅、もしくは径が０．５−５ｍｍであり、隣接す
る開口間の距離が５−５０ｍｍ、開口部の占有面積が電
極の投影面積の１０％以下である前記のイオン交換膜電
解槽である。また、イオン交換膜によって陽極室と陰極
室に区画された縦型のイオン交換膜電解槽の陰極室にガ
ス拡散電極を配置し、陽極室へアルカリ金属塩化物水溶
液を供給し、ガス拡散陰極の背面から酸素含有気体を供
給するイオン交換膜電解方法において、ガス拡散陰極に
設けた開口から酸素含有気体に含まれる水分をイオン交
換膜とガス拡散電極との間の領域に供給するとともに、
陰極室の下部のイオン交換膜とガス拡散電極との間に形
成される領域に連通する陰極液排出開口からアルカリ金
属水酸化物水溶液を取り出しながら電気分解を行うイオ
ン交換膜電解方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明者は、従来の２室式のガス
拡散電極を用いた縦型のイオン交換膜電解槽について鋭
意検討の結果、本発明を想到したものである。すなわ
ち、ガス拡散電極に設けた開口からイオン交換膜とガス
拡散電極との界面にガス拡散電極から水分を含んだ酸素
含有気体を供給することによって、陽極室には、陽イオ
ン交換膜に好適な濃度としたアルカリ金属塩化物水溶液
を供給して電気分解を行っても界面に充分に水分が供給
されるので、生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を所定の範囲内とすることができ、その結果効率的な
電気分解を行うことができる。
拡散電極を用いた縦型のイオン交換膜電解槽について鋭
意検討の結果、本発明を想到したものである。すなわ
ち、ガス拡散電極に設けた開口からイオン交換膜とガス
拡散電極との界面にガス拡散電極から水分を含んだ酸素
含有気体を供給することによって、陽極室には、陽イオ
ン交換膜に好適な濃度としたアルカリ金属塩化物水溶液
を供給して電気分解を行っても界面に充分に水分が供給
されるので、生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を所定の範囲内とすることができ、その結果効率的な
電気分解を行うことができる。
【０００９】本発明のイオン交換膜電解槽のガス拡散電
極に形成する開口は、その断面積が大きいほど水分の供
給は容易となるが、反面ガス拡散電極の電気分解に作用
する有効面積が低下し、実効電流密度を高め、その結果
電解槽電圧を上昇させる。ガス拡散電極に設ける開口
は、大きな開口を少し設けるよりも、小さい開口を数多
く設ける方が好ましい。例えば開口として断面が円形の
開口を形成する場合には、開口径は０．５−５ｍｍとす
ることが好ましく、より好ましくは１−３ｍｍである。
開口径が０．５ｍｍよりも小さくなると、水蒸気の通過
自体が困難になる。また、開口径が５ｍｍよりも大きく
なると電流密度を高め電解槽電圧が上昇してしまう。
極に形成する開口は、その断面積が大きいほど水分の供
給は容易となるが、反面ガス拡散電極の電気分解に作用
する有効面積が低下し、実効電流密度を高め、その結果
電解槽電圧を上昇させる。ガス拡散電極に設ける開口
は、大きな開口を少し設けるよりも、小さい開口を数多
く設ける方が好ましい。例えば開口として断面が円形の
開口を形成する場合には、開口径は０．５−５ｍｍとす
ることが好ましく、より好ましくは１−３ｍｍである。
開口径が０．５ｍｍよりも小さくなると、水蒸気の通過
自体が困難になる。また、開口径が５ｍｍよりも大きく
なると電流密度を高め電解槽電圧が上昇してしまう。
【００１０】また、開口の間隔は５ｍｍ−５０ｍｍが好
ましく、より好ましくは１０−２０ｍｍである。開口の
間隔が、５ｍｍよりも小さいと、電気分解に作用する領
域の減少によって実質的に電流密度を高めることとな
る。また５０ｍｍよりも大きくなると開口を設けても効
果が得られない。また、開口全体の面積は、電極の投影
面積の１０％以下が好ましく、より好ましくは５％以下
である。開口径と開口間隔が上記の条件を満たしている
場合であっても開口面積が１０％を超えると電圧が電解
槽槽電圧が上昇するので好ましくない。
ましく、より好ましくは１０−２０ｍｍである。開口の
間隔が、５ｍｍよりも小さいと、電気分解に作用する領
域の減少によって実質的に電流密度を高めることとな
る。また５０ｍｍよりも大きくなると開口を設けても効
果が得られない。また、開口全体の面積は、電極の投影
面積の１０％以下が好ましく、より好ましくは５％以下
である。開口径と開口間隔が上記の条件を満たしている
場合であっても開口面積が１０％を超えると電圧が電解
槽槽電圧が上昇するので好ましくない。
【００１１】図１に、本発明におけるガス拡散電極に設
ける開口の開口径と開口ピッチを示す。図１において斜
線で示した領域の開口径と開口ピッチを有することが好
ましい。以上の説明では、円形状の開口について説明を
したが、開口は、円形に限らず、楕円状、多角形状、溝
状等の任意の形状のものであっても良い。また、開口は
作製したガス拡散電極の所定の場所に、ドリル、ポンチ
等の穿孔手段により製造することができる。また、酸素
含有気体と共に供給した水分は、ガス拡散電極の開口か
らイオン交換膜とガス拡散電極との間の領域に供給され
る。生成する水酸化ナトリウム水溶液の濃度は、陽極室
からイオン交換膜を通じて浸透したナトリウムイオン等
の陽イオン１当量に対して、電気浸透水４分子が加えら
れ、反応水０．５分子が消費されるので、これらの電気
浸透水、反応水に加えてイオン交換膜に設定された最適
な濃度の水酸化ナトリウム水溶液となる量の水分濃度の
酸素含有気体が供給される。
ける開口の開口径と開口ピッチを示す。図１において斜
線で示した領域の開口径と開口ピッチを有することが好
ましい。以上の説明では、円形状の開口について説明を
したが、開口は、円形に限らず、楕円状、多角形状、溝
状等の任意の形状のものであっても良い。また、開口は
作製したガス拡散電極の所定の場所に、ドリル、ポンチ
等の穿孔手段により製造することができる。また、酸素
含有気体と共に供給した水分は、ガス拡散電極の開口か
らイオン交換膜とガス拡散電極との間の領域に供給され
る。生成する水酸化ナトリウム水溶液の濃度は、陽極室
からイオン交換膜を通じて浸透したナトリウムイオン等
の陽イオン１当量に対して、電気浸透水４分子が加えら
れ、反応水０．５分子が消費されるので、これらの電気
浸透水、反応水に加えてイオン交換膜に設定された最適
な濃度の水酸化ナトリウム水溶液となる量の水分濃度の
酸素含有気体が供給される。
【００１２】アルカリ金属がナトリウムである場合に
は、電気浸透水と反応水のみでは生成するアルカリ金属
水酸化物水溶液の濃度は３９質量％程度になるが、商業
的に用いられているイオン交換膜において最高の電流効
率と最低の電圧での動作が可能な３２−３３質量％の濃
度まで生成水酸化ナトリウム水溶液の濃度を低下させる
量の濃度の水分を含む酸素含有気体が供給される。水は
水蒸気、またはミストの状態が好ましい。また、本発明
の縦型のイオン交換膜電解槽の陰極室の下部にはイオン
交換膜とガス拡散電極との間の領域に連通する陰極液排
出口が形成されている。したがって生成したアルカリ金
属水酸化物水溶液を電解槽の下部から速やかに取り出す
ことが可能となる。電解槽の下部に設ける陰極液排出口
は、ガス拡散電極の全幅にわたり形成されていることが
好ましい。電解槽下部に所定の間隔で孔を設けたり、あ
るいは下部の全面に帯状の開口を設けることができる。
これらの開口は、電解槽外へ直接に連結しても良いが、
ガス拡散電極のガス室側と連通させて、ガス拡散電極あ
るいはガス拡散電極に設けた開口部を浸透したアルカリ
金属水酸化物水溶液とともに取り出す構造とすることが
好ましい。
は、電気浸透水と反応水のみでは生成するアルカリ金属
水酸化物水溶液の濃度は３９質量％程度になるが、商業
的に用いられているイオン交換膜において最高の電流効
率と最低の電圧での動作が可能な３２−３３質量％の濃
度まで生成水酸化ナトリウム水溶液の濃度を低下させる
量の濃度の水分を含む酸素含有気体が供給される。水は
水蒸気、またはミストの状態が好ましい。また、本発明
の縦型のイオン交換膜電解槽の陰極室の下部にはイオン
交換膜とガス拡散電極との間の領域に連通する陰極液排
出口が形成されている。したがって生成したアルカリ金
属水酸化物水溶液を電解槽の下部から速やかに取り出す
ことが可能となる。電解槽の下部に設ける陰極液排出口
は、ガス拡散電極の全幅にわたり形成されていることが
好ましい。電解槽下部に所定の間隔で孔を設けたり、あ
るいは下部の全面に帯状の開口を設けることができる。
これらの開口は、電解槽外へ直接に連結しても良いが、
ガス拡散電極のガス室側と連通させて、ガス拡散電極あ
るいはガス拡散電極に設けた開口部を浸透したアルカリ
金属水酸化物水溶液とともに取り出す構造とすることが
好ましい。
【００１３】また、本発明のイオン交換膜電解槽におい
ては、イオン交換膜とガス拡散電極の間の領域には充分
にアルカリ金属水酸化物水溶液が存在していることが好
ましい。このために、イオン交換膜とガス拡散電極との
間の領域には、電解槽の上部からアルカリ金属水酸化物
水溶液を流下させたり、あるいはイオン交換膜とガス拡
散電極との間に親水性部材を配置することができる。親
水性部材としては、高温、高濃度のアルカリ金属水酸化
物水溶液に対して耐食性が優れた材料が好ましい。具体
的には、合成樹脂材料、炭素繊維等を挙げることができ
る。また、織布状、フェルト状のものを挙げることがで
きる。またこれらの親水性部材の厚みは、０．１−２ｍ
ｍのものが好ましく、０．５−１ｍｍのものがより好ま
しい。
ては、イオン交換膜とガス拡散電極の間の領域には充分
にアルカリ金属水酸化物水溶液が存在していることが好
ましい。このために、イオン交換膜とガス拡散電極との
間の領域には、電解槽の上部からアルカリ金属水酸化物
水溶液を流下させたり、あるいはイオン交換膜とガス拡
散電極との間に親水性部材を配置することができる。親
水性部材としては、高温、高濃度のアルカリ金属水酸化
物水溶液に対して耐食性が優れた材料が好ましい。具体
的には、合成樹脂材料、炭素繊維等を挙げることができ
る。また、織布状、フェルト状のものを挙げることがで
きる。またこれらの親水性部材の厚みは、０．１−２ｍ
ｍのものが好ましく、０．５−１ｍｍのものがより好ま
しい。
【００１４】以下に、図面を参照して本発明を説明す
る。図２は、本発明のイオン交換膜電解槽の一実施例を
説明する図であり、一対の陽極と陰極を有する単位電解
槽を説明する図である。本発明の電解槽１は、陽イオン
交換膜２により陽極室３と陰極室４に区画され、陽イオ
ン交換膜２の陽極室３側には多孔性の陽極５が配置さ
れ、陽イオン交換膜２の陰極室４側には、親水性液透過
層６が存在し、更に親水性液透過層６の陽イオン交換膜
２側とは反対側に、ガス拡散電極からなる陰極７が設け
られており、陰極７は、ガス拡散電極８を多孔性の陰極
支持体９上に有している。
る。図２は、本発明のイオン交換膜電解槽の一実施例を
説明する図であり、一対の陽極と陰極を有する単位電解
槽を説明する図である。本発明の電解槽１は、陽イオン
交換膜２により陽極室３と陰極室４に区画され、陽イオ
ン交換膜２の陽極室３側には多孔性の陽極５が配置さ
れ、陽イオン交換膜２の陰極室４側には、親水性液透過
層６が存在し、更に親水性液透過層６の陽イオン交換膜
２側とは反対側に、ガス拡散電極からなる陰極７が設け
られており、陰極７は、ガス拡散電極８を多孔性の陰極
支持体９上に有している。
【００１５】電解槽１には、陽極室３の底部に設けた陽
極液供給口１０から陽極液調整装置（図示せず）におい
て濃度等が調整された食塩水が供給され陽極液排出口１
１から、電気分解で生成した塩素と濃度が減少した淡塩
水が排出される。塩素は気液分離装置において分離され
た後に、淡塩水は陽極液調整装置へ返送されて、所定の
処理を経た後に陽極室３に供給される。一方、陰極室４
にはガス拡散電極８を有する陰極７の多孔性の陰極支持
体９で形成される空間はガス室１２を形成している。
極液供給口１０から陽極液調整装置（図示せず）におい
て濃度等が調整された食塩水が供給され陽極液排出口１
１から、電気分解で生成した塩素と濃度が減少した淡塩
水が排出される。塩素は気液分離装置において分離され
た後に、淡塩水は陽極液調整装置へ返送されて、所定の
処理を経た後に陽極室３に供給される。一方、陰極室４
にはガス拡散電極８を有する陰極７の多孔性の陰極支持
体９で形成される空間はガス室１２を形成している。
【００１６】ガス拡散電極８には、酸素含有気体供給口
１３から水分含有量を調整した酸素含有気体が供給され
る。酸素は、ガス拡散電極において反応し、また水分は
ガス拡散電極８に設けた電極開口１４からガス拡散電極
８と陽イオン交換膜２の間に存在する親水性液透過層６
に到達し、電気分解の結果生じるアルカリ金属水酸化物
水溶液の濃度を希釈する。電気分解の結果生成するアル
カリ金属水酸化物水溶液は、電解槽の下部に設けた陽イ
オン交換膜とガス拡散電極との間の領域に連通した陰極
液排出口１５から排出されて、陰極室出口１６から残存
した酸素含有気体と共に電解槽外へ取り出すことができ
る。
１３から水分含有量を調整した酸素含有気体が供給され
る。酸素は、ガス拡散電極において反応し、また水分は
ガス拡散電極８に設けた電極開口１４からガス拡散電極
８と陽イオン交換膜２の間に存在する親水性液透過層６
に到達し、電気分解の結果生じるアルカリ金属水酸化物
水溶液の濃度を希釈する。電気分解の結果生成するアル
カリ金属水酸化物水溶液は、電解槽の下部に設けた陽イ
オン交換膜とガス拡散電極との間の領域に連通した陰極
液排出口１５から排出されて、陰極室出口１６から残存
した酸素含有気体と共に電解槽外へ取り出すことができ
る。
【００１７】本発明のイオン交換膜電解槽に供給する水
分含有量を調整した酸素は、ガス拡散電極あるいは電解
槽内での炭酸塩の生成の原因となる二酸化炭素を除去し
たものであれば、液化分離、ＰＳＡ法、気体濃縮膜法等
の任意の方法によって濃縮したものを用いることがで
き、酸素濃度が高いものの方が電気分解電圧が低下する
ので好ましい。酸素含有気体の水分含有容量は、電気分
解において、所望の濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液
が得られる量とすることが必要であり、概ね必要とする
酸素の量の４倍である。水分は、電解槽の運転温度に加
熱して水蒸気の状態で供給することが好ましい。
分含有量を調整した酸素は、ガス拡散電極あるいは電解
槽内での炭酸塩の生成の原因となる二酸化炭素を除去し
たものであれば、液化分離、ＰＳＡ法、気体濃縮膜法等
の任意の方法によって濃縮したものを用いることがで
き、酸素濃度が高いものの方が電気分解電圧が低下する
ので好ましい。酸素含有気体の水分含有容量は、電気分
解において、所望の濃度のアルカリ金属水酸化物水溶液
が得られる量とすることが必要であり、概ね必要とする
酸素の量の４倍である。水分は、電解槽の運転温度に加
熱して水蒸気の状態で供給することが好ましい。
【００１８】本発明で陰極として使用するガス拡散電極
は、ステンレス、ニッケル、銀などの耐食性材料から成
る金網、エキスパンデッドメタル、粉末焼結体、金属繊
維焼結体、発泡体等の材料を、陰極集電体とすることが
できる。そして、陰極集電体には電極触媒を含有したガ
ス拡散電極層を形成している。電極触媒としては、白
金、パラジウム、ルテニウム、イリジウム，銅、銀、コ
バルト、鉛等の金属又はそれらの酸化物を使用できる。
これらの電極触媒は、フッ化黒鉛、フッ素樹脂等の疎水
性材料、フッ素樹脂バインダーとを混練して塗布する等
の方法によって形成することができる。
は、ステンレス、ニッケル、銀などの耐食性材料から成
る金網、エキスパンデッドメタル、粉末焼結体、金属繊
維焼結体、発泡体等の材料を、陰極集電体とすることが
できる。そして、陰極集電体には電極触媒を含有したガ
ス拡散電極層を形成している。電極触媒としては、白
金、パラジウム、ルテニウム、イリジウム，銅、銀、コ
バルト、鉛等の金属又はそれらの酸化物を使用できる。
これらの電極触媒は、フッ化黒鉛、フッ素樹脂等の疎水
性材料、フッ素樹脂バインダーとを混練して塗布する等
の方法によって形成することができる。
【００１９】また、本発明において陰極室に形成するガ
ス室は、酸素含有気体をガス拡散電極に均一に供給する
ことが可能な空間を形成するものであれば任意のものを
用いることができるが、ガス室を通じてガス拡散電極に
電流を供給するために、気体の流通を妨げない導電性の
網状体、多孔体、発泡体等を配置したものであっても良
い。ガス室内に導電性の網状体、多孔体等を配置するこ
とによってイオン交換膜、親水性液透過層、およびガス
拡散電極の積層体の密着性を向上させることができる。
特に、可撓性を有する材料を用いると、積層体の密着の
均一性を向上させることができる。これらの目的で使用
可能な材料としては、ニッケル、銀、あるいはこれらの
金属を被覆した銅等の材料を挙げることができる。ガス
室内に配置する導電性の網状体、多孔体には、ガス拡散
電極の作製に使用した陰極集電体の一部を用いても良
く、そのようにすることによって、別体の網状体、多孔
体を用いた場合に比べてガス電極に対する導電接続を良
好なものとすることができ、また電解槽の厚みを小さく
することが可能となる。
ス室は、酸素含有気体をガス拡散電極に均一に供給する
ことが可能な空間を形成するものであれば任意のものを
用いることができるが、ガス室を通じてガス拡散電極に
電流を供給するために、気体の流通を妨げない導電性の
網状体、多孔体、発泡体等を配置したものであっても良
い。ガス室内に導電性の網状体、多孔体等を配置するこ
とによってイオン交換膜、親水性液透過層、およびガス
拡散電極の積層体の密着性を向上させることができる。
特に、可撓性を有する材料を用いると、積層体の密着の
均一性を向上させることができる。これらの目的で使用
可能な材料としては、ニッケル、銀、あるいはこれらの
金属を被覆した銅等の材料を挙げることができる。ガス
室内に配置する導電性の網状体、多孔体には、ガス拡散
電極の作製に使用した陰極集電体の一部を用いても良
く、そのようにすることによって、別体の網状体、多孔
体を用いた場合に比べてガス電極に対する導電接続を良
好なものとすることができ、また電解槽の厚みを小さく
することが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下に本発明の実施例、および比較例を示し
本発明を説明する。 実施例１ （ガス拡散電極の作製）ポリテトラフルオロエチレンデ
ィスパージョン（ダイキン工業製 Ｄ−１）と撥水性カ
ーボンブラック（電気化学工業製 ＡＢ−６ 平均粒径
５０ｎｍ）を固形分の重量比で４：６の割合で混合した
もの３０重量部を界面活性剤（ローム・アンド・ハース
製 トライトンＸ−１００）２０質量％を含む水溶液１
００重量部中に分散、混合し、ろ過してガス拡散層用泥
漿を得た。この泥漿からシートを作製し、２枚のシート
の間に、銀製の集電体用の網を挟んで両側からプレスし
てガス拡散層を作製した。
本発明を説明する。 実施例１ （ガス拡散電極の作製）ポリテトラフルオロエチレンデ
ィスパージョン（ダイキン工業製 Ｄ−１）と撥水性カ
ーボンブラック（電気化学工業製 ＡＢ−６ 平均粒径
５０ｎｍ）を固形分の重量比で４：６の割合で混合した
もの３０重量部を界面活性剤（ローム・アンド・ハース
製 トライトンＸ−１００）２０質量％を含む水溶液１
００重量部中に分散、混合し、ろ過してガス拡散層用泥
漿を得た。この泥漿からシートを作製し、２枚のシート
の間に、銀製の集電体用の網を挟んで両側からプレスし
てガス拡散層を作製した。
【００２１】別途、銀微粒子（平均粒径１ミクロン、田
中優貴金属製）とポリテトラフルオロエチレンディスパ
ージョン（ダイキン工業製 Ｄ−１）と親水性カーボン
ブラック（電気化学工業製 ＡＢ−１１ 平均粒径４０
ｎｍ）と撥水性カーボンブラック（電気化学工業製 Ａ
Ｂ−６ 平均粒径５０ｎｍ）を重量比で２０：１：１：
１の割合で混合したもの３０重量部を界面活性剤（トラ
イトン Ｘ−１００）２０質量％を含む水溶液１００重
量部中に分散、混合し、ろ過して反応層用泥漿を得た。
この泥漿を先に作製したガス拡散層に１００ミクロン塗
布し、ガス拡散電極を作製した。エタノールで界面活性
剤を抽出した後、３８０℃、４．９ＭＰａ、６０秒の条
件でホットプレスした。ガス拡散電極の周辺の集電体用
の銀網をガス拡散層側へ折り返した。ガス拡散電極には
ポンチを使用し、図３（Ａ）に示すように、２０ｍｍピ
ッチで直径２．１５ｍｍの円形の孔を設けた。
中優貴金属製）とポリテトラフルオロエチレンディスパ
ージョン（ダイキン工業製 Ｄ−１）と親水性カーボン
ブラック（電気化学工業製 ＡＢ−１１ 平均粒径４０
ｎｍ）と撥水性カーボンブラック（電気化学工業製 Ａ
Ｂ−６ 平均粒径５０ｎｍ）を重量比で２０：１：１：
１の割合で混合したもの３０重量部を界面活性剤（トラ
イトン Ｘ−１００）２０質量％を含む水溶液１００重
量部中に分散、混合し、ろ過して反応層用泥漿を得た。
この泥漿を先に作製したガス拡散層に１００ミクロン塗
布し、ガス拡散電極を作製した。エタノールで界面活性
剤を抽出した後、３８０℃、４．９ＭＰａ、６０秒の条
件でホットプレスした。ガス拡散電極の周辺の集電体用
の銀網をガス拡散層側へ折り返した。ガス拡散電極には
ポンチを使用し、図３（Ａ）に示すように、２０ｍｍピ
ッチで直径２．１５ｍｍの円形の孔を設けた。
【００２２】（電解槽構成）陰極室にガス背板となるニ
ッケル板に陰極支持体である厚み１ｍｍのニッケル製コ
ルゲートメッシュを溶接し、その上にガス拡散電極のガ
ス拡散層側をコルゲートメッシュ側になるように載置
し、更に厚み０．４ｍｍの親水性層形成用の炭素繊維製
織布を載置した。陽イオン交換膜（旭硝子製フレミオン
８９３４）で陽極室と陰極室に区画し、陽極室には白金
族金属酸化物を含有する電極触媒被覆をチタン製エキス
パンデッドメタル基体上に形成して不溶性電極（ペルメ
レック電極製）を配置して両側から締め付けて縦型のイ
オン交換膜電解槽を作製した。電極有効面積は、幅１０
ｃｍ、高さ６０ｃｍで０．０６ｍ2 である。また、電解
槽の陽イオン交換膜と陰極との領域の陰極室の下部に
は、全幅にわたり幅１０ｍｍの陰極液排出口を設けた。
ッケル板に陰極支持体である厚み１ｍｍのニッケル製コ
ルゲートメッシュを溶接し、その上にガス拡散電極のガ
ス拡散層側をコルゲートメッシュ側になるように載置
し、更に厚み０．４ｍｍの親水性層形成用の炭素繊維製
織布を載置した。陽イオン交換膜（旭硝子製フレミオン
８９３４）で陽極室と陰極室に区画し、陽極室には白金
族金属酸化物を含有する電極触媒被覆をチタン製エキス
パンデッドメタル基体上に形成して不溶性電極（ペルメ
レック電極製）を配置して両側から締め付けて縦型のイ
オン交換膜電解槽を作製した。電極有効面積は、幅１０
ｃｍ、高さ６０ｃｍで０．０６ｍ2 である。また、電解
槽の陽イオン交換膜と陰極との領域の陰極室の下部に
は、全幅にわたり幅１０ｍｍの陰極液排出口を設けた。
【００２３】（電解方法）陽極室には飽和食塩水を供給
し、陽極液濃度が２００ｇ／ｌとなるように供給量を調
節し、陽極液は８７℃に温度調節した。１８０Ａの電流
を通電して電流密度は３ｋＡ／ｍ2 で運転した。また、
陰極室のガス拡散電極のガス室側へは濃度９３容量％の
酸素を理論必要量の１．２倍の流量で供給した。同時に
酸素中には、２．０ｇ／分の供給量で水分を供給した。
電解槽から流出する水酸化ナトリウム水溶液濃度は３
３．０質量％、水酸化ナトリウム水溶液濃度の生成電流
効率は９７．０％、電解槽電圧は２．０３Ｖであった。
また、電解槽電圧等について表１に示した。
し、陽極液濃度が２００ｇ／ｌとなるように供給量を調
節し、陽極液は８７℃に温度調節した。１８０Ａの電流
を通電して電流密度は３ｋＡ／ｍ2 で運転した。また、
陰極室のガス拡散電極のガス室側へは濃度９３容量％の
酸素を理論必要量の１．２倍の流量で供給した。同時に
酸素中には、２．０ｇ／分の供給量で水分を供給した。
電解槽から流出する水酸化ナトリウム水溶液濃度は３
３．０質量％、水酸化ナトリウム水溶液濃度の生成電流
効率は９７．０％、電解槽電圧は２．０３Ｖであった。
また、電解槽電圧等について表１に示した。
【００２４】実施例２−５
ガス拡散電極に設ける開口径、ピッチ等を表１に記載の
ように変えた点を除き実施例１と同様に電気分解を行い
その結果を表１に示す。
ように変えた点を除き実施例１と同様に電気分解を行い
その結果を表１に示す。
【００２５】比較例１
ガス拡散電極に開口を設けなかった点を除き実施例１と
同様に電気分解を行いその結果を表１に示す。
同様に電気分解を行いその結果を表１に示す。
【００２６】比較例２−３
ガス拡散電極に設ける開口径、ピッチ等を表１に記載の
ように変えた点を除き実施例１と同様に電気分解を行い
その結果を表１に示す。
ように変えた点を除き実施例１と同様に電気分解を行い
その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
孔径 ピッチ 孔の配置 孔占有面積 槽電圧 オーム損 (mm) (mm) (％) (V) (V)
実施例１ 2.15 20 図３（Ａ） 0.91 2.03 0.43
実施例２ 2.15 14 図３（Ｂ） 1.81 2.00 0.40
実施例３ 2.15 10 図３（Ｃ） 3.63 2.02 0.41
実施例４ 2.15 7 図３（Ｄ） 7.25 2.04 0.43
実施例５ 0.50 7 図３（Ｄ） 0.39 1.99 0.39
比較例１ なし − − 0 2.14 0.54
比較例２ 2.15 60 − 0.10 2.12 0.52
比較例３ 5.00 7 図３（Ｄ） 39.4 2.20 0.60
【００２８】
【発明の効果】陰極としてガス拡散電極を用いたイオン
交換膜電解槽において、ガス拡散電極に水分の供給用の
開口を形成するとともに、イオン交換膜とガス拡散電極
との間の空間に生成したアルカリ金属水酸化物水溶液を
取り出す開口を形成したので、イオン交換膜とガス拡散
電極との間で生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を陽イオン交換膜にとって適度な濃度に維持すること
を可能とするとともに、生成物の円滑な取り出しによっ
て低電圧、高電流効率での運転を可能する。
交換膜電解槽において、ガス拡散電極に水分の供給用の
開口を形成するとともに、イオン交換膜とガス拡散電極
との間の空間に生成したアルカリ金属水酸化物水溶液を
取り出す開口を形成したので、イオン交換膜とガス拡散
電極との間で生成するアルカリ金属水酸化物水溶液の濃
度を陽イオン交換膜にとって適度な濃度に維持すること
を可能とするとともに、生成物の円滑な取り出しによっ
て低電圧、高電流効率での運転を可能する。
【図１】図１に、本発明におけるガス拡散電極に設ける
開口の開口径と開口ピッチを示す。
開口の開口径と開口ピッチを示す。
【図２】本発明のイオン交換膜電解槽を説明する断面図
である。
である。
【図３】本発明のガス拡散電極の開口の配置を説明する
図である。
図である。
１…電解槽、２…陽イオン交換膜、３…陽極室、４…陰
極室、５…陽極、６…親水性液透過層、７…陰極、８…
ガス拡散電極、９…陰極支持体、１０…陽極液供給口、
１１…陽極液排出口、１２…ガス室、１３…酸素含有気
体供給口、１４…電極開口、１５…陰極液排出口、１６
…陰極室出口
極室、５…陽極、６…親水性液透過層、７…陰極、８…
ガス拡散電極、９…陰極支持体、１０…陽極液供給口、
１１…陽極液排出口、１２…ガス室、１３…酸素含有気
体供給口、１４…電極開口、１５…陰極液排出口、１６
…陰極室出口
Claims (3)
- 【請求項１】 イオン交換膜によって陽極室と陰極室に
区画されたイオン交換膜電解槽の陰極室にガス拡散電極
を配置した縦型のイオン交換膜電解槽において、陰極室
の下部にはイオン交換膜とガス拡散陰極との間に形成さ
れる領域に連通する陰極液排出口を設けるとともに、ガ
ス拡散電極にはガス拡散電極のガス室からガス拡散電極
とイオン交換膜の間に形成される領域へ水分を供給する
開口を形成したことを特徴とするイオン交換膜電解槽。 - 【請求項２】 開口の大きさの幅、もしくは径が０．５
−５ｍｍであり、隣接する開口間の距離が５−５０ｍ
ｍ、開口部の占有面積が電極の投影面積の１０％以下で
あることを特徴とする前記イオン交換膜電解槽。 - 【請求項３】 イオン交換膜によって陽極室と陰極室に
区画された縦型のイオン交換膜電解槽の陰極室にガス拡
散電極を配置し、陽極室へアルカリ金属塩化物水溶液を
供給し、ガス拡散陰極の背面から酸素含有気体を供給す
るイオン交換膜電解方法において、ガス拡散陰極に設け
た開口から酸素含有気体に含まれる水分をイオン交換膜
とガス拡散電極との間の領域に供給するとともに、陰極
室の下部のイオン交換膜とガス拡散電極との間に形成さ
れる領域に連通する陰極液排出開口からアルカリ金属水
酸化物水溶液を取り出しながら電気分解を行うことを特
徴とするイオン交換膜電解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231624A JP2003041388A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | イオン交換膜電解槽および電解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231624A JP2003041388A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | イオン交換膜電解槽および電解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003041388A true JP2003041388A (ja) | 2003-02-13 |
Family
ID=19063652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001231624A Pending JP2003041388A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | イオン交換膜電解槽および電解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003041388A (ja) |
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119881A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Permelec Electrode Ltd | 酸素還元ガス拡散陰極及び食塩電解方法 |
| WO2009070938A1 (fr) * | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co., Ltd. | Cellule électrolytique à membrane ionique de type à électrodes multiples avec cathodes à oxygène |
| US7744761B2 (en) | 2007-06-28 | 2010-06-29 | Calera Corporation | Desalination methods and systems that include carbonate compound precipitation |
| US7749476B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-07-06 | Calera Corporation | Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates |
| US7754169B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-07-13 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides |
| US7753618B2 (en) | 2007-06-28 | 2010-07-13 | Calera Corporation | Rocks and aggregate, and methods of making and using the same |
| US7771684B2 (en) | 2008-09-30 | 2010-08-10 | Calera Corporation | CO2-sequestering formed building materials |
| US7790012B2 (en) | 2008-12-23 | 2010-09-07 | Calera Corporation | Low energy electrochemical hydroxide system and method |
| US7815880B2 (en) | 2008-09-30 | 2010-10-19 | Calera Corporation | Reduced-carbon footprint concrete compositions |
| US7829053B2 (en) | 2008-10-31 | 2010-11-09 | Calera Corporation | Non-cementitious compositions comprising CO2 sequestering additives |
| US7875163B2 (en) | 2008-07-16 | 2011-01-25 | Calera Corporation | Low energy 4-cell electrochemical system with carbon dioxide gas |
| US7887694B2 (en) | 2007-12-28 | 2011-02-15 | Calera Corporation | Methods of sequestering CO2 |
| CN102031534A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-04-27 | 蓝星(北京)化工机械有限公司 | 一种氧阴极制碱离子膜电解槽装置 |
| US7939336B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-05-10 | Calera Corporation | Compositions and methods using substances containing carbon |
| US7966250B2 (en) | 2008-09-11 | 2011-06-21 | Calera Corporation | CO2 commodity trading system and method |
| US7993511B2 (en) | 2009-07-15 | 2011-08-09 | Calera Corporation | Electrochemical production of an alkaline solution using CO2 |
| US7993500B2 (en) | 2008-07-16 | 2011-08-09 | Calera Corporation | Gas diffusion anode and CO2 cathode electrolyte system |
| US8137444B2 (en) | 2009-03-10 | 2012-03-20 | Calera Corporation | Systems and methods for processing CO2 |
| US8357270B2 (en) | 2008-07-16 | 2013-01-22 | Calera Corporation | CO2 utilization in electrochemical systems |
| US8491858B2 (en) | 2009-03-02 | 2013-07-23 | Calera Corporation | Gas stream multi-pollutants control systems and methods |
| JP2013144853A (ja) * | 2006-04-12 | 2013-07-25 | Industrie De Nora Spa | 電気化学浸透セル |
| JP2013194323A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Bayer Intellectual Property Gmbh | オリフィスを有する酸素消費電極を用いるアルカリ金属塩化物の電気分解法 |
| CN103498167A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 一种板网水电解槽 |
| EP2746429A1 (de) | 2012-12-19 | 2014-06-25 | Uhdenora S.p.A | Elektrolysezelle |
| US8834688B2 (en) | 2009-02-10 | 2014-09-16 | Calera Corporation | Low-voltage alkaline production using hydrogen and electrocatalytic electrodes |
| US8869477B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-10-28 | Calera Corporation | Formed building materials |
| US9133581B2 (en) | 2008-10-31 | 2015-09-15 | Calera Corporation | Non-cementitious compositions comprising vaterite and methods thereof |
| US9260314B2 (en) | 2007-12-28 | 2016-02-16 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides |
| WO2018154643A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 日本碍子株式会社 | 苛性ソーダ製造用の食塩電解装置 |
| WO2018180726A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 株式会社カネカ | 水酸化ナトリウム及び／又は塩素の製造方法、並びに２室法型食塩水電解槽 |
| CN110023541A (zh) * | 2017-01-13 | 2019-07-16 | 旭化成株式会社 | 电解用电极、电解槽、电极层积体和电极的更新方法 |
| DE102021103185A1 (de) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | WEW GmbH | Verfahren zur Abdichtung einer Elektrolysezelle |
| DE102021103699A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Elektrolysezelle |
| DE102021103877A1 (de) | 2021-02-18 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Verfahren zur herstellung einer elektrolysezelle und eines entsprechenden elektrolyse-stacks |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001231624A patent/JP2003041388A/ja active Pending
Cited By (52)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007119881A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Permelec Electrode Ltd | 酸素還元ガス拡散陰極及び食塩電解方法 |
| JP2013144853A (ja) * | 2006-04-12 | 2013-07-25 | Industrie De Nora Spa | 電気化学浸透セル |
| US7914685B2 (en) | 2007-06-28 | 2011-03-29 | Calera Corporation | Rocks and aggregate, and methods of making and using the same |
| US7744761B2 (en) | 2007-06-28 | 2010-06-29 | Calera Corporation | Desalination methods and systems that include carbonate compound precipitation |
| US7753618B2 (en) | 2007-06-28 | 2010-07-13 | Calera Corporation | Rocks and aggregate, and methods of making and using the same |
| US7931809B2 (en) | 2007-06-28 | 2011-04-26 | Calera Corporation | Desalination methods and systems that include carbonate compound precipitation |
| CN101849037B (zh) * | 2007-12-03 | 2011-12-21 | 蓝星(北京)化工机械有限公司 | 复极式氧阴极离子膜电解单元槽 |
| WO2009070938A1 (fr) * | 2007-12-03 | 2009-06-11 | Bluestar (Beijing) Chemical Machinery Co., Ltd. | Cellule électrolytique à membrane ionique de type à électrodes multiples avec cathodes à oxygène |
| US9260314B2 (en) | 2007-12-28 | 2016-02-16 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides |
| US7887694B2 (en) | 2007-12-28 | 2011-02-15 | Calera Corporation | Methods of sequestering CO2 |
| US7749476B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-07-06 | Calera Corporation | Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates |
| US8333944B2 (en) | 2007-12-28 | 2012-12-18 | Calera Corporation | Methods of sequestering CO2 |
| US7754169B2 (en) | 2007-12-28 | 2010-07-13 | Calera Corporation | Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides |
| US8894830B2 (en) | 2008-07-16 | 2014-11-25 | Celera Corporation | CO2 utilization in electrochemical systems |
| US7875163B2 (en) | 2008-07-16 | 2011-01-25 | Calera Corporation | Low energy 4-cell electrochemical system with carbon dioxide gas |
| US7993500B2 (en) | 2008-07-16 | 2011-08-09 | Calera Corporation | Gas diffusion anode and CO2 cathode electrolyte system |
| US8357270B2 (en) | 2008-07-16 | 2013-01-22 | Calera Corporation | CO2 utilization in electrochemical systems |
| US7966250B2 (en) | 2008-09-11 | 2011-06-21 | Calera Corporation | CO2 commodity trading system and method |
| US8470275B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-06-25 | Calera Corporation | Reduced-carbon footprint concrete compositions |
| US8603424B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-12-10 | Calera Corporation | CO2-sequestering formed building materials |
| US7771684B2 (en) | 2008-09-30 | 2010-08-10 | Calera Corporation | CO2-sequestering formed building materials |
| US7939336B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-05-10 | Calera Corporation | Compositions and methods using substances containing carbon |
| US8006446B2 (en) | 2008-09-30 | 2011-08-30 | Calera Corporation | CO2-sequestering formed building materials |
| US8431100B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-30 | Calera Corporation | CO2-sequestering formed building materials |
| US8869477B2 (en) | 2008-09-30 | 2014-10-28 | Calera Corporation | Formed building materials |
| US7815880B2 (en) | 2008-09-30 | 2010-10-19 | Calera Corporation | Reduced-carbon footprint concrete compositions |
| US9133581B2 (en) | 2008-10-31 | 2015-09-15 | Calera Corporation | Non-cementitious compositions comprising vaterite and methods thereof |
| US7829053B2 (en) | 2008-10-31 | 2010-11-09 | Calera Corporation | Non-cementitious compositions comprising CO2 sequestering additives |
| US7790012B2 (en) | 2008-12-23 | 2010-09-07 | Calera Corporation | Low energy electrochemical hydroxide system and method |
| US9267211B2 (en) | 2009-02-10 | 2016-02-23 | Calera Corporation | Low-voltage alkaline production using hydrogen and electrocatalytic electrodes |
| US8834688B2 (en) | 2009-02-10 | 2014-09-16 | Calera Corporation | Low-voltage alkaline production using hydrogen and electrocatalytic electrodes |
| US8491858B2 (en) | 2009-03-02 | 2013-07-23 | Calera Corporation | Gas stream multi-pollutants control systems and methods |
| US8883104B2 (en) | 2009-03-02 | 2014-11-11 | Calera Corporation | Gas stream multi-pollutants control systems and methods |
| US8137444B2 (en) | 2009-03-10 | 2012-03-20 | Calera Corporation | Systems and methods for processing CO2 |
| US7993511B2 (en) | 2009-07-15 | 2011-08-09 | Calera Corporation | Electrochemical production of an alkaline solution using CO2 |
| CN102031534A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-04-27 | 蓝星(北京)化工机械有限公司 | 一种氧阴极制碱离子膜电解槽装置 |
| JP2018048411A (ja) * | 2012-03-15 | 2018-03-29 | バイエル・インテレクチュアル・プロパティ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングＢａｙｅｒ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ＧｍｂＨ | オリフィスを有する酸素消費電極を用いるアルカリ金属塩化物の電気分解法 |
| JP2013194323A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Bayer Intellectual Property Gmbh | オリフィスを有する酸素消費電極を用いるアルカリ金属塩化物の電気分解法 |
| EP2746429A1 (de) | 2012-12-19 | 2014-06-25 | Uhdenora S.p.A | Elektrolysezelle |
| CN103498167A (zh) * | 2013-10-11 | 2014-01-08 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 一种板网水电解槽 |
| CN110023541B (zh) * | 2017-01-13 | 2022-02-08 | 旭化成株式会社 | 电解用电极、电解槽、电极层积体和电极的更新方法 |
| CN110023541A (zh) * | 2017-01-13 | 2019-07-16 | 旭化成株式会社 | 电解用电极、电解槽、电极层积体和电极的更新方法 |
| WO2018154643A1 (ja) * | 2017-02-22 | 2018-08-30 | 日本碍子株式会社 | 苛性ソーダ製造用の食塩電解装置 |
| JPWO2018180726A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2020-02-06 | 株式会社カネカ | 水酸化ナトリウム及び／又は塩素の製造方法、並びに２室法型食塩水電解槽 |
| WO2018180726A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 株式会社カネカ | 水酸化ナトリウム及び／又は塩素の製造方法、並びに２室法型食塩水電解槽 |
| JP7061997B2 (ja) | 2017-03-30 | 2022-05-02 | 株式会社カネカ | 水酸化ナトリウム及び／又は塩素の製造方法、並びに２室法型食塩水電解槽 |
| DE102021103185A1 (de) | 2021-02-11 | 2022-08-11 | WEW GmbH | Verfahren zur Abdichtung einer Elektrolysezelle |
| WO2022171411A1 (de) | 2021-02-11 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Verfahren zur abdichtung einer elektrolysezelle |
| DE102021103699A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Elektrolysezelle |
| WO2022175011A1 (de) | 2021-02-17 | 2022-08-25 | WEW GmbH | Elektrolysezelle |
| DE102021103877A1 (de) | 2021-02-18 | 2022-08-18 | WEW GmbH | Verfahren zur herstellung einer elektrolysezelle und eines entsprechenden elektrolyse-stacks |
| WO2022175010A1 (de) | 2021-02-18 | 2022-08-25 | WEW GmbH | Verfahren zur herstellung einer elektrolysezelle und eines entsprechenden elektrolyse-stacks |
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