イオン交換膜電解装置

膜修理機

イオン交換膜は運転状況によっては、膜ピンフォールが空きます。
その修理のために開発いたしました。

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イオン交換膜電解ユニット

某企業向けのイオン交換膜電解ユニットの組立て風景です。
ガスケット、イオン交換膜、ヘッダーなど、すべての装置が組み込まれています。

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イオン交換膜電解槽の製作を開始

イオン交換膜電解槽の製作を開始しました。
サイズは、1200×1200ミリ、および1200×2400ミリがあります。
陽極側はチタン、陰極側はニッケル及びステンレス製です。

イオン交換膜法電解槽ユニットの電解槽枠とは
イオン交換膜電解槽ユニットはイオン交換膜、ガスケット、電解槽枠、
入口、出口ヘッダー、入口、出口ホース、それらを装着するプレスなどを指します。

電解槽枠の陽極側の材料はチタンで出来ており溶接や加工に熟練を要し、
陰極側の材料はカセイソーダの場合、濃度によって使い分けられており、
通常はニッケル、SUS310ELCなどの高級金属を使用いたします。
これらの技術を応用したものに最近、塩酸電解槽、純金精製電解槽の電解システムなどの設計・製作の実績があります。

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塩酸電解

下図のような原理の塩酸電解槽を製作いたしました。
薄い塩酸をイオン交換膜を介して塩素と水素に分離する装置です。
活性化されたオンサイトの塩素が出来上がります。
その活性化された塩素を使用した液はエッチング剤などに威力を発揮いたします。

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波型形状

爆発圧着品の加工法と異種金属の界面を示します。
例えばチタンと鉄の場合だと境界面に金属分子が噛みあって接合されているのがミクロ写真でよくわかります。
チタンは異種金属との溶接は不可能なので爆発圧着品(BAクラッド)として
熱交換器の管板やチタン、ニッケルを使用するイオン交換膜電解槽などに幅広く使用されています。

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純金を精製

純金を精製するのにイオン交換膜を使った電解槽を製作。
最後は純泥にして回収いたします。その組立過程の模様です。写真中はイオン交換膜です。

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食塩電解とは

1:食塩電解とは

塩素,苛性ソーダ(NaOH)は化学工業における原材料として非常に重要です。
この苛性ソーダは図に示すように食塩電解で製造されます。
この方法では水溶液が入った2つのセルを陽イオン交換膜で隔離してた状態で電圧をかけ,
陽極側で塩素イオンが,陰極側で水素イオンが還元されてそれぞれ塩素,水素を生成し,
また膜はNa イオンだけ透過するので,陰極側で苛性ソーダが得らます。
食塩電解による苛性ソーダの製造は,アメリカではアスベスト法,ヨーロッパでは水銀法で行われています。
しかし水銀は我が国において水俣病の原因となり,またアスベストは肺ガンの原因と言われ,
昨今大きな問題になっております。共に環境への影響という点から問題があります。
日本では100%イオン交換膜法で製造しており,この分野において世界をリードしています。
食塩電解法の膜は,塩素による酸化作用や濃厚溶液への耐性が必要であるため,
炭化水素系イオン交換膜は使用できず,ナフィオンなどのパーフルオロカーボン系イオン交換膜が用いられています。

2:イオン交換膜法電解槽ユニットの電解槽枠とは

イオン交換膜電解槽ユニットはイオン交換膜、ガスケット、電解槽枠、入口、出口ヘッダー、入口、出口ホース、
それらを装着するプレスなどを指します。
約、100枠を油圧プレスなどで装着したものが1万トン/Y-Naoh生産量に匹敵いたします。
電解槽枠の陽極側の材料はチタンで出来ており溶接や加工に熟練を要し、
陰極側の材料はカセイソーダの濃度によって使い分けられており、
通常はニッケル、SUS310ELCと高級金属を使用いたします。
これらの技術を応用したものに最近、塩酸電解槽、純金精製電解槽、
さらには原子力関係の電解システムなどの設計・製作の実績があります。

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