JP2006225694A - Electrolysis cell - Google Patents
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Abstract
【課題】 円形状の電極を組み込んだ電気分解セルで、通液に際し電解液の短絡や不動部ができて電流効率が低下するのを防止する。
【解決手段】 円形状の電極15、15同士が間隙を有して対向配置され、間隙周縁が周壁6aで囲まれて電極室18が形成され、周壁の一部に電解液導入口16が開口され、他部に電解液排出口17が開口されて電解液導入口16から電解液排出口17を通して電極室18に電解液が通液されるように構成されている。電解液導入口16の近傍の流路16aに、電解液導入口16を通して電極室18に導入される電解液が電極の幅方向全般に広がるように電解液を分流して下流側に向けて放射状に案内をする導入側案内部材25、26が設けられている。電解液が電極室18内で円滑かつ均等に流れ、液流の短絡や不動部の発生が防止され、効率良く電解反応がなされる。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a current efficiency from being lowered due to a short circuit or a non-moving portion of an electrolyte when a liquid is passed in an electrolytic cell incorporating a circular electrode.
SOLUTION: Circular electrodes 15, 15 are arranged to face each other with a gap between them, an electrode chamber 18 is formed by surrounding the gap periphery with a peripheral wall 6a, and an electrolyte inlet 16 is opened in a part of the peripheral wall. In addition, an electrolytic solution discharge port 17 is opened in the other part, and the electrolytic solution is passed from the electrolytic solution introduction port 16 through the electrolytic solution discharge port 17 to the electrode chamber 18. The electrolyte solution is diverted into the flow path 16a in the vicinity of the electrolyte solution introduction port 16 so that the electrolyte solution introduced into the electrode chamber 18 through the electrolyte solution introduction port 16 spreads in the entire width direction of the electrode, and is radially directed toward the downstream side. Introductory side guide members 25 and 26 are provided for guiding the above. The electrolytic solution flows smoothly and evenly in the electrode chamber 18 to prevent the short circuit of the liquid flow and the generation of the immobile portion, thereby efficiently performing the electrolytic reaction.
[Selection] Figure 2
Description
この発明は、有機物含有水溶液の有機物分解処理や、水の分解に伴う酸化性物質の生成などに用いられ、特に産業排水等の電気化学処理に好適な電気分解セルに関する。 The present invention relates to an electrolysis cell which is used for an organic matter decomposition treatment of an organic substance-containing aqueous solution, an oxidative substance accompanying water decomposition, and particularly suitable for an electrochemical treatment such as industrial wastewater.
従来、排水の電解処理に使用される電極材質には金属が用いられてきたが、近年、ホウ素をドープしたダイヤモンド多結晶体を電極として用いた電解処理が注目されている(例えば特許文献1、特許文献2等参照)。
ダイヤモンド多結晶体の電極は、ダイヤモンドの性質から化学的電気的に非常に安定しており、またその広い電位窓によって多種の酸化剤を発生させることができるため、有機物分解や殺菌に適している。このため、難分解性有機排水の処理や殺菌処理等の水処理への適用が期待される。
Conventionally, metal has been used as an electrode material used for the electrolysis of wastewater, but in recent years, electrolysis using a polycrystalline diamond doped with boron as an electrode has attracted attention (for example, Patent Document 1, (See Patent Document 2 etc.).
The polycrystalline diamond electrode is very chemically and electrically stable due to the nature of diamond and can generate various oxidants by its wide potential window, making it suitable for organic decomposition and sterilization. . For this reason, application to water treatment, such as the treatment of persistent organic wastewater and sterilization treatment, is expected.
導電性ダイヤモンド電極はCVDを用いて結晶成長させることによって製作する場合が多く、これまで排水の電解処理に使用されてきた金属電極のように、複雑な電極形状をとることが難しい。また、導電性ダイヤモンド電極は一般的に金属電極よりも高価であるため、より大型の電極面積を得るためには、CVDで製作可能な最大形状に適用した電気分解セル構造をとることが望ましく、その結果、円形状とした電極が多くの場合に採用されている。 The conductive diamond electrode is often manufactured by crystal growth using CVD, and it is difficult to take a complicated electrode shape like the metal electrode that has been used for the electrolytic treatment of waste water until now. In addition, since the conductive diamond electrode is generally more expensive than the metal electrode, in order to obtain a larger electrode area, it is desirable to have an electrolytic cell structure applied to the maximum shape that can be manufactured by CVD, As a result, circular electrodes are often used.
ところで、電気分解反応は、電極表面における処理液の線速度が大きいほど電解処理効果が高くなることが知られている(非特許文献1)。これは、電気分解反応の反応速度が電極表面への物質移動律速であり、処理液の線速度を高くすることによって、電解処理時に発生するガスが電極表面に留まることによる電極反応の阻害が少なくなるためである。このため、円形状の上記電極を間隙を有して対向設置し、該間隙の周縁を囲って電極室を形成し、この電極室に処理液を通液することで電解効率の向上を図っている。
しかし、円形状の電極を組み込んだ電気分解セルでは、処理液の線速度を高くとり過ぎると電解処理効果が逆に低下することがあった。これは線速度が高くなるとセル内部で液流の短絡が生じる一方、不動部となった個所には電気分解で発生した水素及び酸素などのガスが滞留して電極表面のブラインドとなり、結果的に有効電極面積が減少しているためと考えられる。またこのような現象が発生すると、電極に電流密度の濃淡が発生し、電極表面上の部分的な劣化を生じさせる可能性があるという問題もある。 However, in an electrolytic cell incorporating a circular electrode, if the linear velocity of the treatment liquid is too high, the electrolytic treatment effect may be reduced. As the linear velocity increases, a short circuit of the liquid flow occurs inside the cell. On the other hand, hydrogen and oxygen gas generated by electrolysis stays in the fixed part, resulting in blinding of the electrode surface. This is probably because the effective electrode area has decreased. In addition, when such a phenomenon occurs, there is a problem in that the current density varies in the electrode, which may cause partial deterioration on the electrode surface.
本発明では、CVDで製作した導電性ダイヤモンドなどからなる電極の形状が円形状である場合に、その電極面積を有効に利用し、かつ効率よく電解処理するための電気分解セル構造を提供することを目的とする。 In the present invention, when an electrode made of conductive diamond or the like manufactured by CVD has a circular shape, an electrolytic cell structure for effectively utilizing the electrode area and performing electrolytic treatment efficiently is provided. With the goal.
すなわち、本発明の電気分解セルのうち、請求項1記載の発明は、円形状の電極同士が間隙を有して対向配置され、該間隙周縁が周壁で囲まれて電極室が形成されており、前記周壁の一部に電解液導入口が開口され、該周壁の他の一部に電解液排出口が開口されて前記電解液導入口から前記電解液排出口を通して前記電極室に電解液が通液されるように構成されているとともに、前記電解液導入口の近傍の流路に、該電解液導入口を通して前記電極室に導入される電解液が電極の幅方向全般に広がるように該電解液を分流して下流側に向けて放射状に案内をする導入側案内部材が設けられていることを特徴とする。 That is, in the electrolysis cell of the present invention, the invention according to claim 1 is configured such that the circular electrodes are opposed to each other with a gap, and the circumferential edge of the gap is surrounded by a peripheral wall to form an electrode chamber. The electrolyte inlet is opened in a part of the peripheral wall, the electrolyte outlet is opened in the other part of the peripheral wall, and the electrolyte is introduced into the electrode chamber from the electrolyte inlet through the electrolyte outlet. The electrolyte solution is configured to pass through, and the electrolyte solution introduced into the electrode chamber through the electrolyte solution introduction port spreads in the flow channel near the electrolyte solution introduction port so as to spread in the entire width direction of the electrode. An introduction-side guide member is provided, which diverts the electrolyte and guides it radially toward the downstream side.
請求項2記載の電気分解セルの発明は、請求項1記載の発明において、前記電解液排出口の近傍の流路に、前記電極の幅方向全般から前記電解液排出口側に向けて流れる電解液を下流側に向けて収束させて前記電解液排出口に案内をする排出側案内部材が設けられていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrolysis cell according to the first aspect, wherein the electrolysis cell flows in the flow path near the electrolyte outlet from the entire width direction of the electrode toward the electrolyte outlet. A discharge-side guide member is provided that guides the liquid toward the downstream side by converging the liquid toward the downstream side.
請求項3記載の電気分解セルの発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記導入側案内部材は複数からなり、流路幅方向央部側の案内部材の案内偏向角度を小さくし、幅方向端部側の案内部材の案内偏向角度を大きくすることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the electrolysis cell according to the first or second aspect, wherein the introduction side guide member comprises a plurality of guide members, and the guide deflection angle of the guide member on the central side in the flow path width direction is reduced. The guide deflection angle of the guide member on the side in the width direction is increased.
請求項4記載の電気分解セルの発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記電極が導電性ダイヤモンド電極であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electrolysis cell according to any one of the first to third aspects, wherein the electrode is a conductive diamond electrode.
本発明によれば、電解液導入口から電解質に導入される電解液は、導入側案内部材によって分流されて電極の幅方向全般に確実に拡がって下流側に流れるように案内され、液流の短絡や不動部の発生が効果的に防止される。この結果、電極表面に電気分解で発生した水素や酸素などを効率よく電極表面から排出して均等で効率の良い電解反応を生じさせることができる。 According to the present invention, the electrolytic solution introduced into the electrolyte from the electrolytic solution introduction port is diverted by the introduction-side guide member, is surely spread in the entire width direction of the electrode, and is guided to flow downstream. Generation of a short circuit and a stationary part is effectively prevented. As a result, hydrogen, oxygen, and the like generated by electrolysis on the electrode surface can be efficiently discharged from the electrode surface to cause an even and efficient electrolytic reaction.
また、上記導入側案内部材に加えて、電解液排出口側に電極の幅方向全般から前記電解液排出口側に向けて流れる電解液を下流側に向けて収束させて前記電解液排出口を設ければ、電解液の流れをより円滑にして電解質外部に排出することができ、電解液の流れの乱れに基づく短絡部や不動部の発生をさらに確実に防止する。 Further, in addition to the guide member on the introduction side, the electrolyte solution outlet is converged toward the downstream side by converging the electrolyte flowing from the entire width direction of the electrode toward the electrolyte solution outlet side toward the electrolyte solution outlet side. If provided, the flow of the electrolytic solution can be made smoother and discharged to the outside of the electrolyte, and the occurrence of a short-circuit portion and a non-moving portion due to the disturbance of the flow of the electrolytic solution can be further reliably prevented.
本発明では、少なくとも2枚の電極が間隙を有して対向設置されることで電解室が構成されるが、間隙を有して対向設置される電極の枚数は特に限定されるものではなく、それぞれの電極間において電極室が構成され、各電極室に上記案内部材を配置することができる。また、電解室の周壁に開口される電解液導入口および電解液排出口は、互いの位置関係を特に定めないが、好適には径方向において対向した位置が望ましい。 In the present invention, the electrolysis chamber is configured by placing at least two electrodes facing each other with a gap, but the number of electrodes placed facing each other with a gap is not particularly limited, An electrode chamber is formed between the electrodes, and the guide member can be arranged in each electrode chamber. Further, the electrolyte solution inlet and the electrolyte outlet that are opened in the peripheral wall of the electrolysis chamber do not particularly define the positional relationship with each other, but are preferably positions facing each other in the radial direction.
また、上記案内部材は、例えば流路に沿って配置される複数の案内板によって構成することができ、流路を流れる電解液を案内板の配置角度によって偏向させて電解液の流れを制御することができる。案内部材が複数で構成される場合、流路幅方向央部側の案内部材の案内偏向角度を小さくし、幅方向端部側の案内部材の案内偏向角度を大きくすることで、電極の幅方向全般に亘って電解液を拡げて流すことができる。 Further, the guide member can be constituted by, for example, a plurality of guide plates arranged along the flow path, and controls the flow of the electrolyte by deflecting the electrolyte flowing through the flow path according to the arrangement angle of the guide plate. be able to. When there are a plurality of guide members, the guide deflection angle of the guide member on the center side in the flow path width direction is reduced, and the guide deflection angle of the guide member on the end portion in the width direction is increased, so that the width direction of the electrode The electrolyte can be spread and flowed throughout.
なお、本発明では、ダイヤモンド電極を用いた電気分解セルに好適なものとして適用することができるが、本発明としてはダイヤモンド電極を用いたものに限定されるものではなく、その他の種別の電極を用いた電気分解セルにおいても同様に適用することが可能である。なお、電極形状は円形状のものであればよく、真円に限定されず、楕円等の円形様の形状を含むものである。また、ダイヤモンド電極を用いる場合、通常はCVDで製造されるが、本発明ではその製造方法について特に限定されるものではない。 In the present invention, it can be applied as suitable for an electrolysis cell using diamond electrodes, but the present invention is not limited to those using diamond electrodes, and other types of electrodes can be used. The same applies to the electrolysis cell used. The electrode shape may be circular, and is not limited to a perfect circle, but includes a circular shape such as an ellipse. Moreover, when using a diamond electrode, although normally manufactured by CVD, in this invention, it does not specifically limit about the manufacturing method.
以上説明したように、本発明の電気分解セルによれば、円形状の電極同士が間隙を有して対向配置され、該間隙周縁が周壁で囲まれて電極室が形成されており、前記周壁の一部に電解液導入口が開口され、該周壁の他の一部に電解液排出口が開口されて前記電解液導入口から前記電解液排出口を通して前記電極室に電解液が通液されるように構成されているとともに、前記電解液導入口の近傍の流路に、該電解液導入口を通して前記電極室に導入される電解液が電極の幅方向全般に広がるように該電解液を分流して下流側に向けて放射状に案内をする導入側案内部材が設けられているので、電解液が電極室内で電極表面全般に亘って円滑に流れ、液流の短絡や不動部の発生が効果的に防止され、効率の良い電解反応がなされる。また、電極表面における電流密度の濃淡も生じにくくなり、電極の部分的な損耗を防止する。さらにガスの滞留などが効果的に防止されるため処理液の線速度を高くして電解処理効果をさらに高くすることができる。 As described above, according to the electrolysis cell of the present invention, the circular electrodes are arranged to face each other with a gap therebetween, and the circumferential edge of the gap is surrounded by a peripheral wall to form an electrode chamber. The electrolyte solution inlet is opened in a part of the electrode, the electrolyte solution outlet is opened in the other part of the peripheral wall, and the electrolyte solution is passed from the electrolyte solution inlet to the electrode chamber through the electrolyte solution outlet. And the electrolyte solution is introduced into the flow path in the vicinity of the electrolyte solution introduction port so that the electrolyte solution introduced into the electrode chamber through the electrolyte solution introduction port spreads in the entire width direction of the electrode. Since an introduction side guide member is provided that diverts and guides radially toward the downstream side, the electrolyte smoothly flows over the entire electrode surface in the electrode chamber, causing short circuit of the liquid flow and generation of immobile parts. It is effectively prevented and an efficient electrolytic reaction is performed. In addition, current density on the electrode surface is less likely to occur, and partial wear of the electrode is prevented. Furthermore, since gas stagnation and the like are effectively prevented, the electrolytic treatment effect can be further enhanced by increasing the linear velocity of the treatment liquid.
以下に、本発明の一実施形態を図1〜図3に基づいて説明する。
電極ハウジングは、8枚のガスケット5…5と7枚の絶縁性のスペーサ6…6を交互に介在させて分割電極ハウジング1a、1bを対向設置することによって構成されており、両分割電極ハウジング1a、1bは、両側からエンドプレート7a、7bで狭持されてタイロッド8およびナット9によって固定されている。なお、分割電極ハウジング1a、1bの両端部側(図1示上下端部)には、それぞれ対向して通水路2a、2b、3a、3bを構成する貫通孔が形成されている。なお、この実施形態では、通水路2a、2bの一方に、封止ねじが螺合され、通水路3a、3bの一方に、封止ねじが螺合されて、通水路2a、2bの一方と、通水路3a、3bの一方とが通水するように構成されている。
Below, one Embodiment of this invention is described based on FIGS. 1-3.
The electrode housing is configured by arranging the divided
また、前記分割電極ハウジング1a、1bの対向部の凹部には、それぞれ円形溝が形成され、該円形溝内に嵌合するように、円盤状で銅などの導電性金属でできた給電プレート10、11が設置されている。該給電プレート10、11より僅かに大きく、周囲を取り囲むようにフッ素樹脂などでできたOリング32、33が配置されている。該給電プレート10、11の内面と他部の分割電極ハウジング1a、1bの内面とはほぼ面一になって最も両外側に位置するガスケット5と接している。
In addition, circular grooves are formed in the concave portions of the facing portions of the divided
前記各ガスケット5…5は、図3に示すように薄板形状からなり、その中央部に後述する円形状の電極の大きさを僅かに超える大きさの円形状孔5aが形成され、該円形状孔5aの上下端部からそれぞれ上下方向に山形に膨出して前記通水路2a…3bの周囲を囲む膨出孔5bが形成されている。
また、前記スペーサ6は、図3に示すように平板形状からなり、後述する電極間の間隙を設定する厚さを有している。該スペーサ6は、その中央部に後述する円形状の電極の大きさよりも僅かに小さい大きさの円形状孔6aが形成され、該円形状孔6aの上下端部からそれぞれ上下方向に山形に膨出して前記通水路2a…3bの周囲を囲む膨出孔6bが形成されており、該膨出孔6bは、上記膨出孔5bよりも僅かに小さい形状を有している。また、各スペーサ6には、共通する位置に位置決め用貫通孔が形成されており、分割電極ハウジング1a、1b間に積層する際に、該貫通孔に位置決めピン12を貫通させて位置決めが行われている。
Each of the
Further, the
前記給電プレート10、11の内側には、前記ガスケット5の円形状孔5aよりも僅かに径が小さく、前記Oリング32、33よりも僅かに径が大きい円形状の陽極13および陰極14が電極として導電性樹脂などにより接着している。該導電性プレート10、11の中心に接続する軸状の給電部20a、20bが電極分割ハウジング1a、1b、エンドプレート7a、7bを貫通しており、該給電部20a、20bの外周面には筒状の絶縁パイプ21a、21bで覆われている。なお、給電部20a、20bのエンドプレート7a、7b外側の露出部分は、端子ボックス22a、22bによって覆われて、図示しない直流電源が接続される。
Inside the
前記陽極13および陰極14の内側には、前記スペーサ6が位置して陽極13および陰極14よりも僅かに内側に前記円形状孔6aが位置している。該スペーサ6の内側にはさらに他のガスケット5が位置し、該ガスケット5の円形状孔5aの内周側に円形状のバイポーラ電極15が電極として配置されている。該バイポーラ電極15同士は、前記スペーサ6の厚さ分の間隙を有して配置されている。上記配置を繰り返すことにより、陽極13および陰極14の内側には、スペーサ6の厚さ分の間隙を有して6枚のバイポーラ電極15が配置されている。なお、上記陽極13、陰極14、バイポーラ電極15…15は、ダイヤモンドの合成の際にボロンまたは窒素の所定量をドープして導電性を付与したダイヤモンド電極により構成することができる。特に陽極をダイヤモンド電極とするのが望ましい。ドープ量は、少なすぎると技術的意義が発生せず、多すぎてもドープ効果が飽和するため、ダイヤモンドの炭素量に対して、50〜20,000ppmの範囲のものが適している。なお、本発明としてはダイヤモンド電極に限定されるものではなく、Pt、Pb等の他の材質からなるものであってもよく、また、陽極、陰極、バイポーラ電極が互いに異なる材質からなるものであってもよい。また、本発明では、バイポーラ電極を備えず、電極の全てが電源に接続されるものであってもよい。
The
各電極間の間隙は、その周縁がスペーサ6の円形状孔6aの内周壁で囲まれて電極室18を構成しており、円形状孔6aと膨出孔6bとの連結部分が電解液導入口16と電解液排出口17とを構成している。また、膨出孔6bの内周壁で囲まれて通水路2a…3bに連なる空間は、それぞれ電解液導入流路16aおよび電解液排出流路17aを構成しており、前記電解液導入口16および電解液導入流路16aと、電解液排出口17および電解液排出流路17aは径方向において互いに対向している。
The gap between each electrode is surrounded by the inner peripheral wall of the
該電解液導入流路16aには、電解液導入口16の近傍であって該流路の幅方向中央部に、2枚の壁板状の導入側案内部材25、25が電解液排出口17方向に真直に向いて互いに間隙を有して配置されている。すなわち案内変更角度は0度に設定されている。また、該導入側案内部材25、25の外側には導入側案内部材25と間隙を有して壁板状の導入側案内部材26、26が配置されている。該導入側案内部内26は、内側面が電解液排出口17方向に真直に沿い、内側先端面は、斜め外側(電極幅方向端部)に向いた案内偏向角度を有している。また、導入側案内部材26の外側面は、電極の幅方向端部側に向いた大きな案内偏向角度を有している。上記導入側案内部材25、26の配置および形状は、電解液導入口16を通して電極室に導入される電解液が、電極の幅方向全般に拡がるように放射状に案内されるように構成される。
In the electrolytic
一方、電解液排出流路17aには、電解液排出口17の近傍であって該流路の幅方向中央部に、壁板状の2枚の排出側案内部材27、27が電解液導入口16方向に真直に向いて互いに間隙を有して配置されている。また、該排出側案内部材27の外側には排出側案内部材27と間隙を有して排出側案内部材28、28が配置されている。該案内部内28は、内側面が電解液導入口16方向に真直に向き、内側先端面は、電極の幅方向端部側に向いた案内偏向角度を有している。
また、排出側案内部材28の外側面は、電極の幅方向端部側に向いた案内偏向角度を有している。上記排出側案内部材27、28の配置および形状は、電解液排出口16を通して電極室から排出される電解液が、電極の幅方向全般から流れ込んで収束して電解液排出口16に案内されるように構成される。
なお、上記案内部材25…28は、電極間間隙と略同じ厚さを有しており、電解液導入流路16aおよび電解液排出流路17aを流れる電解液の全量が案内の対象になっている。
On the other hand, in the electrolyte
Further, the outer side surface of the discharge
The
なお、各案内部材25…28は、各電極間にそれぞれ配置されており、それぞれが軸方向に貫通する位置決めピン30、30によって位置決め固定されており、位置決めピン30が貫通する部位には、それぞれOリング31…31が配置されている。
以上により、本発明の一実施形態の電気分解セルが構成されている。
Each
The electrolysis cell of one embodiment of the present invention is constituted by the above.
次に、上記電気分解セルの作用について説明する。
通水路2aまたは2b(例えば通水路2a)に流入する電解液は、電解液導入流路16aに流入し、各電極間の電解液導入口16に流入する。電解液は、その際に導入側案内部材25、26によって分流され、中央側の電解液は、導入側案内部材25によってそのまま真っ直ぐに案内され、それよりも外側の電解液は、導入側案内部材25と導入側案内部材26の間で真っ直ぐに案内された後、外側に拡がるように案内される。また、導入側案内部材26の外側に分流された電解液は、導入側案内部材26の外側面の案内偏向角度によって外側に拡がるように案内される。上記導入側案内部材25、26の作用によって電解液は、電極の幅方向全般に拡がるように放射状に案内されて電極の全面に亘って円滑に電解液が流れる。電極室18の下流域では、スペーサ6の内周壁に規制されつつ電解液が電解液排出口16に向けて流れる。電解液排出口17では、電極の外側を流れる電解液は、排出側案内部材28によって電解液排出口17に向けて案内され、それよりも内側では排出側案内部材27、28によって電解液排出口17に向けて案内され、電極の中央部を流れる電解液は、排出側案内部材27、27間を電解液排出口17に向けて流れる。上記排出側案内部材27、28の作用によって電解液は、電極の幅方向全般で流れている電解液は、電解液排出口17に向けて収束するように速やかに電解液排出口17から排出される。電解液排出口17から排出される電解液は、電解液排出流路17aを通して通水路3aまたは3b(例えば通水路3b)を通して外部に送出される。上記により、電極室18内を電解液が円滑に通液される。この際の通液線速度は1〜10,000m/hrが望ましい。
Next, the operation of the electrolysis cell will be described.
The electrolytic solution flowing into the
上記電解液の通液に際しては、給電部20a、20bを通して図示しない直流電源より陽極13、陰極14間に通電する。すると、バイポーラ電極15…15が分極し、所定の間隔で陽極、陰極が出現する。各電極室18では、この通電によって電解液に対する電気分解反応が生じる。電解液が有機物含有水溶液である場合には、電気分解によって有機物分解処理が効果的になされる。
また、電解液の通液では、電極の全面に亘って円滑に流れるため、電気分解反応によって生じたガスが滞留することもなく、反応が効率的になされる。また、電流密度の濃淡も生じにくいので、電極の部分的な損耗を防止できる。
以上、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態の説明に限定されるものではなく、本発明の範囲内において変更が可能である。
When the electrolyte solution is passed, current is passed between the
In addition, when the electrolytic solution is passed, since the gas smoothly flows over the entire surface of the electrode, the gas generated by the electrolysis reaction does not stay and the reaction is efficiently performed. Further, since the current density is less likely to occur, partial wear of the electrode can be prevented.
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to description of the said embodiment, A change is possible within the scope of the present invention.
次に、本発明の一実施例を比較例と比較しつつ説明する。
上記実施形態で説明した電気分解セルの電極枚数を3枚に変更して構成した電気分解セルを用意し、図4に示す水処理装置を構成した。なお、各電極は直径100mm、厚み0.5mmの円形ダイヤモンド電極で構成され、互いに5mmの距離を有するものとした。
該水処理装置は、処理水40を貯留する貯水タンク41と、該貯水タンク41から前記電気分解セルの通水路2aまたは2bに処理水を供給する送液管42および送液ポンプ43と、前記電気分解セルの通水路3aまたは3bから排水される処理水を貯水タンク41に返送する返送管44とを備えており、上記構成によって処理水を電解反応セルによって循環反応させることができる。
また、比較例として、案内部材25〜28を有しない以外は、上記実施例と同様の構成を有する電気分解セルを用意し、上記と同様にして水処理装置を構成した。
Next, an embodiment of the present invention will be described in comparison with a comparative example.
An electrolysis cell constituted by changing the number of electrodes of the electrolysis cell described in the above embodiment to 3 was prepared, and the water treatment apparatus shown in FIG. 4 was constructed. Each electrode was constituted by a circular diamond electrode having a diameter of 100 mm and a thickness of 0.5 mm, and had a distance of 5 mm from each other.
The water treatment apparatus includes a
Moreover, as a comparative example, an electrolysis cell having the same configuration as in the above example was prepared except that the
処理水は、支持電解質である硫酸ナトリウムと、ポリエチレングリコールを1000mg/l as TOC含有するものとした。これを5l用いて、バッチ処理した。
直流電源から投入する電流量を14A、処理液の電気分解セルへの流量を2000l/hrとして、案内部材を備える場合と備えない場合での電解処理効果を比較した。試験結果を図5に示した。
図5から明らかなように、案内部材を有する電気分解セルを用いると、案内部材を備えていない電気分解セルを用いた場合に比べ、電解処理効果が高くなることが明らかとなった。
The treated water contains sodium sulfate which is a supporting electrolyte and 1000 mg / l as TOC of polyethylene glycol. 5 l of this was used for batch processing.
The amount of current input from the DC power source was 14 A, the flow rate of the treatment liquid to the electrolysis cell was 2000 l / hr, and the effects of electrolytic treatment with and without the guide member were compared. The test results are shown in FIG.
As is apparent from FIG. 5, it was found that the use of an electrolysis cell having a guide member increases the electrolytic treatment effect as compared to the case of using an electrolysis cell not provided with a guide member.
1a、1b 分割電極ハウジング
2a、2b 通水路
3a、3b 通水路
5 ガスケット
6 スペーサ
6a 円形状孔
6b 膨出孔
13 陽極
14 陰極
15 バイポーラ電極
16 電解液導入口
16a 電解液導入流路
17 電解液排出口
17a 電解液排出流路
18 電極室
25 導入側案内部材
26 導入側案内部材
27 排出側案内部材
28 排出側案内部材
1a, 1b Divided
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010007151A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Chlorine Eng Corp Ltd | Sulfuric acid electrolytic cell and sulfuric acid recycle type cleaning system |
| JP2010502427A (en) * | 2006-09-05 | 2010-01-28 | エレメント シックス リミテッド | Solid electrode |
| JP2010059485A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010059486A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010059487A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010180478A (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Boo-Sung Hwang | Hydrogen-oxygen mixed gas generating apparatus |
| CN103172142A (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-26 | 邱金和 | Water purification device |
| CN103282551A (en) * | 2010-10-14 | 2013-09-04 | 六号元素有限公司 | A bipolar cell for a reactor |
| JP2019508223A (en) * | 2015-12-21 | 2019-03-28 | エレメント シックス テクノロジーズ リミテッド | Electrochemical cell with conductive diamond electrode |
| JP2023096196A (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-07 | 株式会社クボタ | Multi-electrode holding cartridge and multi-electrode electrolytic cell |
-
2005
- 2005-02-16 JP JP2005038577A patent/JP2006225694A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010502427A (en) * | 2006-09-05 | 2010-01-28 | エレメント シックス リミテッド | Solid electrode |
| KR101305656B1 (en) * | 2008-06-30 | 2013-09-09 | 크로린엔지니아즈 가부시키가이샤 | A sulfuric acid electrolytic cell and a sulfuric acid recycle type cleaning system applying the sulfuric acid electrolytic cell |
| US8137513B2 (en) | 2008-06-30 | 2012-03-20 | Chlorine Engineers Corp., Ltd. | Sulfuric acid electrolytic cell and a sulfuric acid recycle type cleaning system applying the sulfuric acid electrolytic cell |
| TWI467058B (en) * | 2008-06-30 | 2015-01-01 | Permelec Electrode Ltd | A sulfuric acid electrolytic cell and a sulfuric acid recycle type cleaning system applying the sulfuric acid electrolytic cell |
| JP2010007151A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Chlorine Eng Corp Ltd | Sulfuric acid electrolytic cell and sulfuric acid recycle type cleaning system |
| JP2010059485A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010059486A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010059487A (en) * | 2008-09-03 | 2010-03-18 | Morinaga Milk Ind Co Ltd | Multipolar electrolytic cell and spacer used for the same |
| JP2010180478A (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Boo-Sung Hwang | Hydrogen-oxygen mixed gas generating apparatus |
| CN103282551A (en) * | 2010-10-14 | 2013-09-04 | 六号元素有限公司 | A bipolar cell for a reactor |
| JP2013541644A (en) * | 2010-10-14 | 2013-11-14 | エレメント、シックス、リミテッド | Bipolar cell for reactor |
| CN103282551B (en) * | 2010-10-14 | 2017-03-22 | 六号元素技术有限公司 | A bipolar cell for a reactor |
| US9656884B2 (en) | 2010-10-14 | 2017-05-23 | Element Six Limited | Bipolar cell for a reactor |
| CN103172142A (en) * | 2011-12-26 | 2013-06-26 | 邱金和 | Water purification device |
| JP2019508223A (en) * | 2015-12-21 | 2019-03-28 | エレメント シックス テクノロジーズ リミテッド | Electrochemical cell with conductive diamond electrode |
| JP2021073080A (en) * | 2015-12-21 | 2021-05-13 | エレメント シックス テクノロジーズ リミテッド | Electrochemical cell comprising electrically conductive diamond electrode |
| JP2023096196A (en) * | 2021-12-27 | 2023-07-07 | 株式会社クボタ | Multi-electrode holding cartridge and multi-electrode electrolytic cell |
| JP7624383B2 (en) | 2021-12-27 | 2025-01-30 | 株式会社クボタ | Multi-electrode holder cartridge and multi-electrode electrolytic cell |
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