电解装置和微酸性电解水的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供用于制造含有分子状次氯酸作为成分的微酸性电解水的电解装置和微酸性电解水的制造方法。用于将含有氯离子的含氯组合物电解、将被电解液稀释来制造含有次氯酸的微酸性电解水的电解装置300具备：容器115、电极组101和电极保持框110，容器(115)提供用于稀释被电解液的稀释水流路111，电极组101含有配置在容器115的内部、规定在多个平板电极之间的无隔膜的单位电解池，电极保持框110具备界定单位电解池、用于在对应于单位电解池的位置供给含氯组合物的开口107，和与开口107连通、用于将含氯组合物在供给到单位电解池之前存积的存积部108，将单位电解池与存积部108连通的开口107的总面积S为10mm2以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将含氯组合物电解、而制造含有分子状次氯酸作为成分的微酸性电解水的。
技术介绍
一直以来已知许多将含氯组合物溶液电解、而含有对于水具有氧化性的产物的技术。本说明书中以下将含有将含氯组合物电解而得到的产物的微酸性的水作为微酸性电解水进行参照。微酸性电解水由于含有通过含氯组合物的电解而生成的分子状次氯酸作为氧化性产物，从而具有高的氧化能力。这种高的氧化能力用作杀菌、除菌、除臭、脱色、洗手用、洗脸用等的高功能水。上述微酸性电解水通常通过将水溶性的含氯组合物溶解在稀释水等中制成溶液、在电解槽中将该溶液电解来生成。作为电解的方式，大致分为隔膜式和无隔膜式，作为利用隔膜式的技术的例子，将食盐溶液电解、由阳极隔室得到的液体作为产物抽出来使用，特征在于由于与次氯酸等摩尔生成的盐酸而形成强的酸性，通常被称为强酸性电解水(专利文献I)。另一方面，利用无隔膜电解槽的技术，可列举出将氯化钠溶液电解、生成次氯酸钠溶液的技术(专利文献2)，将稀盐酸电解、用水稀释电解液而生成次氯酸溶液的技术(专利文献3)等。用于制造上述含有具有高的氧化能力的成分的微酸性电解水的电解槽，由于必须以与具有高的氧化力的成分接触的状态、长期稳定地连续进行电解，因此有必要满足(I)防止由电解槽生成的浓电解液的泄漏，(2)电解液由于为氯的过饱和溶液，从而不仅对于液体的泄漏、对于气体 的泄漏也需要对策，(3)电解液由于为高浓度的含氯溶液，因此即使少量泄漏时也有可能腐蚀附近的部件、机器等特有的要求。另外，电解处理大多连续地进行，但是由于原料供给、制造设备调整、工厂休假等各种原因，大多在规定期间的停止后开始作业。在这种停止电解槽后恢复运转时，与设定值相比，初始电解电流有可能异常升高。图12中表示以往的电解槽中在24小时电解停止后恢复电解时的电解电流的时间上的变化。如图12所示，电解电流随着电解时间的推移而降低，稳定地在设定电流值左右推移。记录了电解刚开始之后观测到的极短时间的极高的电流，该现象认为是由于电解槽发挥作为电解电容器的功能而形成的用于充电的冲击电流(初始充电电流、Initial Charge Current)。但是，起动后经过数秒后紧接着逐渐减少的电流值，并非冲击电流，暗示了实际上电解槽内流通的电流值大，即，电解质浓度高、电解池内的导电率(P — 1:(Ω cm) - O大的状态。图12所示的冲击电流以后长时间流通高电流，存在对电极和电解用的恒压电源造成损害，缩短电极/电源寿命等问题。进一步地，若以电解电流高的状态进行电解，则生成水形成异常的高氯浓度，除了估计产生异臭、使金属生锈、向对象物转移臭味等环境卫生上以及装置耐久性上的各种问题的情况之外，由于对于用于电解的恒压电源施加高负荷，从而还估计产生由于电源故障所导致的异常停止。即，在以往生成含有含氯组合物的电解产物的微酸性电解水的电解槽中，存在操作停止期间后恢复电解分解时的初始电解电流异常升高，装置、环境卫生、和设备方面的负担成为课题的问题。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平9-103786号公报 专利文献2:日本特开2001-170463号公报 专利文献3:日本特开平10-128336号公报。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术的问题而提出的，本专利技术的课题在于，提供制造含有含氯组合物的电解产物的微酸性电解水的，通过在电解槽的操作停止后恢复电解时防止初始电解电流的异常增加，而降低装置、环境卫生、和设备方面的负担，可以稳定地连续操作的电解装置以及微酸性电解水制造方法。本专利技术人等深入研究，结果发现停止后的初始异常高电流依赖于停止时间，时间越长则电流越高，进一步得到电解槽内的液体状态产生经时变化的结论。即，电解槽的运转中，从电解槽的下部供给稀盐酸作为含氯组合物，所供给的稀盐酸在电解槽的电极间隙空间被电解后，从电解槽的上部被排出到外部。因此，电解槽的下部稳定地存在相对高浓度的盐酸。另一方面，停止电解操 作时，随着电解电流的停止，稀盐酸供给也停止，因此刚停止之后，形成电解槽下部的盐酸浓度相对高，电解槽上部由于电解的影响而盐酸浓度低、单质氯或次氯酸的浓度高的状态。若对该状态下的物质移动进行研究则可知，单质氯或次氯酸由于在用于制造微酸性电解水的氢离子浓度(pH)附近未离子化，因此导电性低，另一方面盐酸的导电性极高。因此，形成电解槽的最下部的导电性高、中间或上部的导电性低的状态。其中，与盐酸(分子量36.5)相比单质氯(分子量71)或次氯酸(分子量52.5)的分子量大，因此存在电解槽的上部的液体与下部的液体相比比重增大的趋势。若停止电解，则由于由这种比重反转状态所导致的对流和分子扩散现象，存积在供给配管或底部的盐酸扩散到电解槽内部，盐酸浓度在整个电解槽内部缓慢地均一化，结果存在于电极区域的电解液的导电率(P — O增大，随着时间的推移在电极区域形成均一的盐酸浓度，这是本专利技术人等发现的微酸性水制造工艺中初始电解电流异常升高的原因之一。本专利技术人等基于上述研究，发现通过减少电解停止时的稀盐酸等含氯组合物扩散到电极区域的量，可以大幅抑制停止电解槽的操作时产生的初始电解电流的增大，从而完成本专利技术。即，根据本专利技术，提供一种电解装置， 该电解装置为用于将含有氯离子的含氯组合物电解、并将被电解液稀释来制造含有次氯酸的微酸性电解水的电解装置，其中，具备: 提供用于稀释上述被电解液的稀释水流路的容器， 配置在上述容器的内部、规定在多个平板电极之间的无隔膜的单位电解池，和具备界定上述单位电解池、用于在对应于上述单位电解池的位置供给含氯组合物的开口，和与上述开口连通、用于将上述含氯组合物在供给到上述单位电解池之前存积的存积部的电极保持框， 另外，本专利技术中，将上述单位电解池与上述存积部连通的上述开口的总面积S为IOmm2以下。另外，本专利技术中，上述电解装置可以满足下述式(1)， [数学式I] SXRv ≤ 4.00/N (I) (上述式(I)中，S为上述开口的总面积(mm2)，Rv为存积部与上述单位电解池的电极间隙的总容积之比，其为O I为止的实数)，N为含氯组合物中的含氯化合物的浓度(质量 %) 。 ) 。进一步地，优选存积部容积与电极间隙的总容积之比(Rv)处于0.1% 4%的范围。另外，对于每个上述单位电解池，可以配设至少两个以上的上述开口。进一步地，本专利技术中，上述开口可以用多孔质材料的孔规定。进一步地，本专利技术中，优选使存积部容积与所述电极间隙的总容积之比为0.1 1%以下。本专利技术中，配置在最外侧的上述平板电极的两外侧面可以通过上述稀释水冷却。本专利技术中，上述含氯组合物，可以选自盐酸水溶液、碱金属氯化物或碱土类金属氯化物以及作为它们的任意混合物的含氯组合物中。本专利技术中，提供一种微酸性电解水的制造方法，该方法中，向上述任一项记载的电解装置中供给盐酸水溶液、含氯组合物，对规定在多个平板电极之间的无隔膜的单位电解池施加电压，由此将上述含氯组合物电解，生成含有次氯酸的被电解液。本专利技术的上述含氯组合物，可以选自盐酸水溶液、碱金属氯化物或碱土类金属氯化物以及作为它们的任意混合物的含氯组合物中。根据本专利技术，可以提供制造含有含氯组合物的电解产物的微酸性电解水的，通过在电解槽的操作停止后恢复电解时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.电解装置，其是用于将含有氯离子的含氯组合物电解、并将被电解液稀释来制造含有次氯酸的微酸性电解水的电解装置，其中，具备: 提供用于将上述被电解液稀释的稀释水流路的容器， 配置在上述容器的内部、规定在多个平板电极之间的无隔膜的单位电解池，和 具备界定上述单位电解池、用于在对应于上述单位电解池的位置供给含氯组合物的开口，和与上述开口连通、用于将上述含氯组合物在供给到上述单位电解池之前存积的存积部的电极保持框， 将上述单位电解池与上述存积部连通的上述开口的总面积S为IOmm2以下。2.如权利要求1所述的电解装置，其中，上述电解装置满足下述式(1)， [数学式I] SXRv ≤ 4.00/N(I) 上式⑴中，S为上述开口的总面积(mm2)，Rv为存积部与上述单位电解池的电极间隙的总容积之比，其为O I的实数，N为含氯组合物中的含氯化合物的浓度(质量％)。3.如权利要求1或2所述的电解装置，其中，进一步地，存积部容积与电极间隙的总容积之比处于0.1% 8%的范围。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：土井丰彦，
申请(专利权)人：株式会社微酸性电解水研究所，
类型：
国别省市：