JP6236392B2 - 多硫化物製造用電解槽による連続電解方法及びそれを実施する電解装置 - Google Patents
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Description
本発明(5)は、本発明(1)の電解を停止することなく電解槽電圧の経時上昇を防止する電解方法を実施するための電解装置に相当している。
本発明(6)は、本発明(2)のメンテナンス頻度を減らし電解槽電圧の経時上昇を防止する電解方法を実施するための電解装置に相当している。
なお、図2に示したスケール防止剤やスケール防止剤の添加方法及び添加位置は一例であり、この図2に示した方法に限定されるものではない。
本発明において使用するスケール洗浄剤としては、カルシウムスケールを除去できる水溶液であればよく、アノードやアノード室および配管やポンプ等の白液接液部分の腐食性が低いものが望ましい。アノードが溶解や表面を副生成物に被覆されることで変質するような水溶液を用いた場合は、アノードの表面積そのもの、またはアノード表面の電解有効面積が減少し、槽電圧の上昇や副生成物発生といった操業上の問題が発生し、アノード交換頻度が増加するため適当でない。スケール洗浄剤としては、塩酸水溶液も使用出来るが前述したようにスケール洗浄効果と同時にアノードが溶解してしまうため好ましくない。スケール洗浄剤として好ましいものはキレート剤を溶解成分として含むものであり、キレート剤としてはエチレンジアミン四酢酸塩やヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸塩などが使用出来る。具体的にはデポクリン505G〔栗田工業(株)製〕などがあるが特に限定されるものではない。白液はアルカリ水溶液であるため、アルカリにおいても洗浄効果が得られるものが望ましく、スケール洗浄に用いられるものであれば特に限定されない。
本発明において使用するスケール防止剤としては、カルシウムスケール析出抑制効果を持つ水溶液であればよく、アノードやアノード室および配管やポンプ等の白液接液部分の腐食性が低いものが望ましい。アノードが溶解や表面を副生成物に被覆されることで変質するような水溶液を用いた場合は、アノードの表面積そのもの、またはアノード表面の電解有効面積が減少し、槽電圧が上昇や副生成物発生といった操業上の問題が発生し、アノード交換頻度が増加するため適当でない。スケール防止剤として好ましいものはマレイン酸ポリマーを溶解成分として含むものであり、具体的にはデポクリン830〔栗田工業(株)製〕などがあるが特に限定されるものではない。白液はアルカリ水溶液であるため、アルカリにおいてもスケール防止効果が得られるものが望ましい。
スケール洗浄剤、スケール防止剤の白液への添加量としては、対白液1〜100mg/lが好ましく、1〜50mg/lがさらに好ましい。
実施例及び比較例で使用した電解槽、アノード室洗浄装置について、その概略を、配管等を含めて図5に示している。この電解槽は特許文献5に開示された電解槽である。図5中、1は電解槽で、その縦断面を示している。2はアノード、3はアノード室、4はカソード、5はカソード室、6は隔膜である。アノード室3には弁V1を備えるアノード液供給管7と弁V2を備えるアノード液排出管8が配置されている。カソード室5には弁V3を備えるカソード液供給管9と弁V4を備えるカソード液排出管10が配置されている。11は洗浄液タンク、12は洗浄液ポンプ、13は洗浄液供給管、14は洗浄液排出管である。電解槽1の横断面は矩形状で、アノード2を中心に左右対称になっている。
連続電解中である白液電解槽に電解を停止することなく図2に示す箇所からスケール防止剤(栗田工業:デポクリン830)を対白液3.2mg/lとなるように添加し、連続電解を継続した。電解電流密度は5.7kA/m2、白液温度は90℃、白液中の硫化ソーダ濃度は30〜35g/lとした。スケール防止剤の添加頻度としては1週間に2日間添加を繰り返したところ30日間の平均槽電圧上昇速度は2.4mV/dayとなった。また、ポリサルファイド生成電流効率はスケール防止剤添加有無で差は認められなかった。
連続電解中である白液電解槽に電解を停止することなく図2に示す箇所からスケール防止剤(栗田工業:デポクリン830)を対白液3.2mg/lとなるように添加し、連続電解を継続した。電解電流密度は5.7kA/m2、白液温度は90℃、白液中の硫化ソーダ濃度は30〜35g/lとした。スケール防止剤の添加頻度としては1週間に2日間添加を繰り返した。また連続電解途中で電解を止めることなくスケール洗浄剤(栗田工業:デポクリン505G)を白液タンク内で20g/lとなるように週1回添加したところ30日間の平均槽電圧上昇速度は1.8mV/dayとなった。また、ポリサルファイド生成電流効率はスケール防止剤添加有無で差は認められなかった。
連続電解中である白液電解槽を停止して、白液タンク中の陽極液をスケール洗浄剤(栗田工業デポクリン505G)を20〜50g/l含ませた10%水酸化ナトリウム溶液に交換し、24時間陽極液系統内を循環させた後、再度白液タンクに白液を注入し、実施例1と同様に電解を開始した。スケール防止剤(栗田工業:デポクリン830)も実施例1と同様に電解再開時から対白液3.2mg/lとなるように添加し、連続電解を継続した。電解電流密度は5.7kA/m2、白液温度は90℃、白液中の硫化ソーダ濃度は30〜35g/lとした。スケール防止剤の添加頻度としては1週間に2日間添加を繰り返した。このときの30日間の平均槽電圧上昇速度は1.3mV/dayであった。また、洗浄に伴う陽極の溶出率は0.05%以下であった。
連続電解中である白液電解槽を停止して、白液タンク中の陽極液を0.7%塩酸、陰極液タンク中の陰極液を純水に交換し、45分間循環させた後、再度白液タンクに白液、陰極液タンクに10%水酸化ナトリウム溶液を注入し、実施例1と同様に電解を開始した。このときの30日間平均槽電圧上昇速度は9.3mV/dayであった。また、洗浄に伴う陽極の溶出率は1.5%であった。
2 アノード
3 アノード室
4 カソード
5 カソード室
6 隔膜
7 アノード液供給管
8 アノード液排出管
9 カソード液供給管
10 カソード液排出管
11 洗浄液タンク
12 洗浄液ポンプ
13 洗浄液供給管
14 洗浄液排出管
V1〜V7 開閉弁
Claims (8)
- アノード室とカソード室を区画する隔膜を有する2室式電解槽のアノード室に、硫化物イオンを含むパルプ製造工程にて用いられる白液を供給する工程と、
前記2室式電解槽に直流電流を供給し電気分解によりアノード室にポリサルファイドを生成する工程と、を含み、
前記アノード室におけるポリサルファイド生成の電解稼動状態において、電解稼働状態を停止することなく前記アノード室の白液に対してスケール洗浄剤、スケール防止剤のうちの少なくとも一つを加える工程をさらに含むことにより、ポリサルファイド生成電流効率を落とすことなく、且つ、電解を停止することなく電解槽電圧の経時上昇を防止する、
ことを特徴とする電解方法。 - アノード室とカソード室を区画する隔膜を有する2室式電解槽のアノード室に、硫化物イオンを含むパルプ製造工程にて用いられる白液を供給する工程と、
前記2室式電解槽に直流電流を供給し電気分解によりアノード室にポリサルファイドを生成する工程と、を含み、
電解停止時に陽極室及び陽極液供給ラインを無機酸水溶液またはスケール洗浄剤で洗浄した後に電解稼働状態とし、
前記アノード室におけるポリサルファイド生成の電解稼動状態において、電解稼働状態を停止することなく前記アノード室の白液に対してスケール洗浄剤、スケール防止剤のうちの少なくとも一つを加える工程をさらに含むことにより、ポリサルファイド生成電流効率を落とすことなく、且つ、電解を停止することなく電解槽電圧の経時上昇を防止する、
ことを特徴とする電解方法。 - 前記白液に含まれるスケール洗浄剤がキレート剤を含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の電解方法。
- 前記白液に含まれるスケール防止剤がマレイン酸系ポリマーを含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載の電解方法。
- アノード室とカソード室を区画する隔膜を有する2室式電解槽のアノード室に、硫化物イオンを含むパルプ製造工程にて用いられる白液を供給し、
前記2室式電解槽に直流電流を供給し電気分解によりアノード室にポリサルファイドを生成し、
前記アノード室におけるポリサルファイド生成の電解稼動状態において、電解稼働状態を停止することなく前記アノード室の白液に対してスケール洗浄剤、スケール防止剤のうちの少なくとも一つが加えられることにより、ポリサルファイド生成電流効率を落とすことなく、且つ、電解を停止することなく電解槽電圧の経時上昇を防止する、
ことを特徴とする電解装置。 - アノード室とカソード室を区画する隔膜を有する2室式電解槽のアノード室に、硫化物イオンを含むパルプ製造工程にて用いられる白液を供給し、
前記2室式電解槽に直流電流を供給し電気分解によりアノード室にポリサルファイドを生成し、
電解停止時に陽極室及び陽極液供給ラインが無機酸水溶液またはスケール洗浄剤で洗浄された後に電解稼働状態となり、
前記アノード室におけるポリサルファイド生成の電解稼動状態において、電解稼働状態を停止することなく前記アノード室の白液に対してスケール洗浄剤、スケール防止剤のうちの少なくとも一つが加えられることにより、ポリサルファイド生成電流効率を落とすことなく、且つ、電解を停止することなく電解槽電圧の経時上昇を防止する、
ことを特徴とする電解装置。 - 前記電解中の白液に含まれるスケール洗浄剤がキレート剤を含むものであることを特徴とする請求項5または6に記載の電解装置。
- 前記電解中の白液に含まれるスケール防止剤がマレイン酸系ポリマーを含むものであることを特徴とする請求項5または6に記載の電解装置。
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