電解質液の再生方法および再生装置
【課題】電気透析法を用いて、老化した電解質液の蓄積した陰イオンおよび陽イオンの除去効率が良く、再生効率が良い電解質液の再生装置を提供する。
【解決手段】蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有する電解質液の再生装置。
【解決手段】蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有する電解質液の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質液の再生方法および再生装置に関し、特に使用により老化した電解質液を電気透析法により再生する方法および再生する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、老化した電解質液を電気透析法により再生する方法が行われている。具体的には、陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液から電気透析法により不要なイオンを除去する方法である。例えば、無電解ＮｉやＣｕメッキ液等では、除去すべきイオンとして陽イオンは、補充成分の対イオンとしてのＮａ、Ｋ等が、また鉄、銅、鉛等の不純物蓄積イオン等が挙げられる。また、陰イオンとしては、還元剤の分解物の亜燐酸、蟻酸や、補充成分の対イオンとして硫酸、塩素等の陰イオンである。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電気透析法において、一対の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を用いて、電解質液の陰極側に陽イオン交換膜を配し陽イオンを除去し、陽極側に陰イオン交換膜を配し陰イオンを除去し、陽イオンおよび陰イオンを同時に除去している。
【０００４】
また、特許文献２および特許文献３では、イオンの価数選択性を特徴とする提案がなされているが、基本的には陰イオンおよび陽イオンを同時に除去するものである。
【特許文献１】特開昭６３−３０３０７８号公報
【特許文献２】特開２００４−５２０２９号公報
【特許文献３】特許第３４２０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の様に、特許文献１乃至３に開示されている様に、電気透析法により、老化した電解質液から陽イオンおよび陰イオンを同時に除去する方法では、目的濃度まで陰イオンおよび陽イオンを同時に均等に除去することは不可能であり、また陰イオンと陽イオンではその除去効率に差があり、その為にどちらかのイオンを過剰に又は不足して除去することなる。
【０００６】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、電気透析法を用いて、老化した電解質液の蓄積した陰イオンおよび陽イオンの除去効率が良く、再生効率が良い電解質液の再生方法および再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する電解質液の再生方法は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の課題を解決する電解質液の再生装置は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気透析法により、使用により老化した電解質液から有害成分の陰イオンおよび陽イオンを個別に除去するので除去効率が良く、また除去により損失される陰イオンおよび陽イオンのイオンを同時に供給するので再生効率が良い、電解質液の再生方法および再生装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る電解質液の再生方法は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電解質液の再生方法の第一の実施態様は、前記老化した電解質液から蓄積した陰イオンを除去して、陽イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンを供給して再生する工程を有することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る電解質液の再生方法の第二の実施態様は、前記老化した電解質液から蓄積した陽イオンを除去して、陰イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陽イオンを供給して再生する工程を有することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電解質液の再生装置は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電解質液の再生装置第一の実施態様は、前記老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る電解質液の再生装置第二の実施態様は、前記老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る電解質液の再生装置第三の実施態様は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、下記の電解質液の再生手段Ａと電解質液の再生手段Ｂを有することが好ましい。
（Ａ）老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ａ。
（Ｂ）老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ｂ。
【００１７】
本発明の電解質液の再生方法および再生装置において、前記イオン交換室に設けられる一対の同種のイオン交換膜には、一対の陰イオン交換膜または一対の陽イオン交換膜を用いる。
【００１８】
また、本発明の電解質液の再生方法において、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去した後、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する。電気透析法により除去する陰イオンまたは陽イオンには、陰イオンでは亜燐酸イオン、蟻酸イオン、硫酸イオン、塩素イオンが、陽イオンではＮａイオン、Ｋａイオンなどが挙げられる。また、電解質液に供給する除去したものと同種の有用な陰イオンまたは陽イオンには、陰イオンでは次亜燐酸、アルデヒド等の還元剤やリンゴ酸、乳酸、酢酸、ＥＤＴＡ等のキレート剤が、陽イオンではＮｉ、Ｃｕ、Ａｕイオン等の金属分が挙げられる。
【００１９】
次に、図面に基づいて、本発明に係る電気透析法を用いた電解質液の再生方法および再生装置について具体的に説明する。
図１は本発明に係る一対の陰イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。図１において、本発明に係る電解質液の再生装置は、装置の両側に陽極および陰極が設けられ、陽イオン（Ｍ+）および陰イオン（Ａ-）を含む使用により老化した電解質液１を収容し、該電解質液１の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜２、３を有する陰イオン交換室４と、前記陰イオン交換室４の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜３を通過して除去された陰イオン（Ａ-）を収容する陰イオン除去室５と、前記陰イオン交換室４の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜２を通過して電解質液１に供給する陰イオン（Ａ’-）を収容する陰イオン供給室６と、を有する。８、９は電極室、１０は陽イオン交換膜を表す。
【００２０】
上記の様に、陰イオン交換室４に収容された、陽イオン（Ｍ+）として金属イオンを含む老化した電解質液１、特にＮｉ、銅、金等の金属イオンを含む無電解メッキ液から電気透析法で有害成分を除去し再生する。還元剤の分解物の亜燐酸、蟻酸や、補充成分の対イオンとして硫酸、塩素等の陰イオン（Ａ-）を除去する場合、陽極および陰極間に配置された電解質液の両側に一対の陰イオン交換膜２、３を配置する。この場合、陽極側の陰イオン交換膜３により、陰イオン交換室４から陰イオン（Ａ-）が透析除去される。また、陰極側の陰イオン交換膜２により、Ｎａ、Ｋ等の陽イオンは反発し残る。この場合、陰極側の陰イオン供給室６に有効成分の還元剤や有機酸（酢酸やリンゴ酸やＥＤＴＡ等）等の陰イオン（Ａ’-）にて調整することで、透析により損失される陰イオン（Ａ’-）が陰イオン交換膜２を通過して陰イオン交換室４へ同時に補給され、透析後の液調整が不要となり、電解質液１は再生される。
【００２１】
図２は本発明に係る一対の陽イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。図２において、本発明に係る電解質液の再生装置は、装置の両側に陽極および陰極が設けられ、陽イオン（Ｍ+）および陰イオン（Ａ-）を含む老化した電解質液１を収容し、該電解質液１の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜１２、１３を有する陽イオン交換室１４と、前記陽イオン交換室１４の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜１３を通過して除去された陽イオン（Ｍ+）を収容する陽イオン除去室１５と、前記陽イオン交換室１４の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜１２を通過して電解質液１に供給する陽イオン（Ｍ’+）を収容する陽イオン供給室１６と、を有する。１１は陰イオン交換膜を表す。
【００２２】
上記の様に、陽極および陰極間に配置された電解質液の両側に一対の陽イオン交換膜１２、１３を配置する。この場合、陰極側の陽イオン交換膜１３により、陽イオン交換室１４から陽イオン（Ｍ+）が透析除去される。また、陽極側の陽イオン交換膜１２により、透析により損失される有効な陽イオン（Ｍ’+）が陽イオン交換膜１２を通過して陽イオン交換室１４へ同時に補給され、透析後の液調整が不要となり、電解質液１は再生される。
【００２３】
本発明で用いられるイオン交換膜は、市販の陽イオン交換膜として、アストム社製、ネオセプタＣＭ１＆２や旭硝子エンジニアリング社製のセレミオンＣＭＶやＣＭＤが用いられる。また、陰イオン交換膜には、アストム社製、ネオセプタＡＭ１＆３や旭硝子エンジニアリング社製、セレミオンＡＭＶやＡＭＤ等が用いられる。しかし、それらイオン交換膜に特に制限されることはない。また用いられる電解条件は、特に制限はないが、例えば０．１Ａ／ｄｍ2以上１０Ａ／ｄｍ2が通常用いられる。
【００２４】
本発明において、老化した電解質液には、無電解Ｎｉメッキ液、無電解Ｃｕメッキ液、無電解Ａｕメッキ液等が用いられる。
以上により、老化した電解質液から陽イオンおよび陰イオンは単独にその所望濃度にまで選択的に除去されると同時に透析損失分が補給される。本発明に用いられる再生方法は、対象とする電解質液を必要に応じて陰イオンだけを除去、又は陽イオンだけを除去することが可能である。
【００２５】
また、本発明では更に同一の再生装置内に前述の構成を２つ以上設けで実施することも有効である。この場合、その構成比率（膜面積比率）は除去対象とする濃度と膜固有の各種イオンの除去効率により決定される。
【００２６】
本発明の第１は、陽イオンのみを除去する透析と、陰イオンのみを除去する透析とを有することを特徴とする。次いで第２は、電解質液中の成分の透析損失分を同時に補正されることを特徴とする。さらに第３の特徴は、再生装置の中に陽イオンのみを交換する構成と陰イオンのみを交換する構成を目的濃度に同時に到達するように配置することもできる。
【００２７】
以下に図面を用いて、本発明を無電解Ｎｉを例にして詳細に説明する。
図３は本発明に係る電解質液として無電解Ｎｉ液を用いた再生装置を示す概念図である。図３において、電気透析の対象とするメッキ液２１は循環ポンプ２９により電気透析ユニットからなる再生装置２３を経由してメッキ槽２２に循環再生される。再生装置で透析された透析液２６と、透析液２８はポンプ３０および３１により循環される。再生装置の電極液２４として両端部に循環ポンプ３２により循環される。
【００２８】
図４は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図４において、再生装置は５室で構成されている。対象とする無電解Ｎｉ液のメッリ液は極室２に導入される。極室１には無電解Ｎｉメッキ液に影響のない陰イオン（ＯＨ-）で構成される。極室３には何ら制限の無い電解質液で構成され、透析により無電解Ｎｉ液の陰イオンが導入蓄積される。極室４には無電解Ｎｉ液に影響のない電解質にて構成される。そして無電解Ｎｉ液が導入される極室２の両側には陰イオン交換膜４１、極室４にはどちらかを陽イオン交換膜４２で構成する。以上により無電解Ｎｉ液の除去目的の陰イオン（亜燐酸、硫酸）は陰イオン交換膜で除去されるが、陽イオン成分（Ｎｉなど）は陰イオン交換膜により反発されイオンの移動が生じ無い。極室１を成分の陰イオン（次亜燐酸、酢酸）等で構成することで、透析に付随して除去される成分の次亜燐酸、酢酸等が補充され透析終了後の液調整が省略される。
【００２９】
図５は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図５において、再生装置は５室で構成されている。対象とする無電解Ｎｉ液のメッリ液は極室２に導入される。極室３には無電解Ｎｉメッキ液に影響のない陽イオン（Ｈ+）で構成される。極室１には何ら制限の無い電解質液で構成され、透析により無電解Ｎｉ液の陽イオンが導入蓄積される。極室４には無電解Ｎｉ液に影響のない電解質にて構成される。そして無電解Ｎｉ液が導入される極室２の両側には陽イオン交換膜５２で、極室４にはどちらかを陰イオン交換膜５１で構成する。以上の構成により無電解Ｎｉ液の除去目的の陽イオン（Ｎａ）は陽イオン交換膜で除去されるが、陰イオン成分（次亜燐酸、酢酸）は陽イオン交換膜により反発されイオンの移動が生じ無い。極室３に成分の陽イオン（Ｎｉ）で構成することで、透析に付随して除去される成分のＮｉが補充され透析終了後の液調整が省略される。
【００３０】
図６は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図６において、再生装置は５室で構成されている電気透析ユニット部である。１つの透析ユニット内に図４と図５を構成したもので、その面積比は所望のイオンの除去量とその透析移動量により決定される。
【００３１】
電解質液（金属イオンを含むメッキ液等）を電気透析法で再生する方法において、透析すべく電解質液の両側に陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜を配置することで、陰イオンのみを又は陽イオンのみを単独に除去可能となり、各々の目標濃度がロスする事無く得られ透析効率が向上する。
【００３２】
また、上記構成を同一透析ユニット内に構成することも同様に効率が向上する。
【実施例】
【００３３】
実施例１
５ターンまで使用した無電解Ｎｉ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4３５ｇ／Ｌ、亜燐酸５０ｇ／Ｌ、次亜燐酸２０ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌ）４００Ｌを図３および図４で示す、電気透析ユニットにて電気透析を行った。電気透析ユニットで使用した、陰イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＡＭＶ、陽イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＣＭＶを用いた。
【００３４】
電気透析条件は、膜面積１枚当たり１０ｄｍ2、膜電流密度１Ａ／ｄｍ2、膜数は１０セットづつを並列配列させ２０時間通電した。電気透析により極室３に１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析され、極室２の液から同量の陰イオンが消失した。
【００３５】
極室２のＮａおよびＮｉはその量的損失は認められずに、メッキ液組成として亜燐酸目標濃度３０ｇ／Ｌ以下、Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4１５ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌの液を得た。透析終了後成分の次亜燐酸を３０００ｇ極室２に入れメッキ液を再生利用した。以上成分であるＮｉを損失する事無くメッキ液を再生可能となった。
【００３６】
比較例１
実施例１に同様な液組成、膜質、膜面積、電解条件で図７に示す透析ユニットにて電気透析を行い極室１に陽極側透析液と、極室３に陰極側透析液を得た。陽極側透析液には１００Ｌ中にＮａ２０００ｇ、Ｎｉが４００ｇ透析された。陰極側透析液には１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析された。
【００３７】
以上によりメッキ液組成としてＮｉ４ｇ／Ｌ、ＳＯ4１５ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２５ｇ／Ｌの液を得た。以上のように有効成分のＮ４００ｇを消失した。以上のように成分のＮｉ損失が実施例１に比較して増加した。
【００３８】
実施例２
実施例１に同様な液組成の無電解Ｎｉメッキ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4３５ｇ／Ｌ、亜燐酸５０ｇ／Ｌ、次亜燐酸２０ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌ）を陰イオンの亜燐酸濃度３０ｇ／Ｌまた陽イオンのＮａ濃度を２０ｇ／Ｌ以下にすべく透析を図６に示す透析ユニットにて行った。極室で構成される陽イオン交換領域と陰イオン交換領域の膜面積比を２：１とし、膜セット数を３倍の３０セットで、２０時間で膜電流密度１Ａ／ｄｍ2の電気透析を行い極室に陽極側透析液と極室に陰極側透析液を得た。使用した膜は実施例１同様である。
【００３９】
透析により陽極側透析液には１００Ｌ中にＮａ４０００ｇ、Ｎｉが８００ｇ透析され、陰極側透析液には１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析された。以上によりメッキ液組成としてＮｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4２０ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌの液を得た。
【００４０】
陽イオンおよび陰イオンの目標濃度Ｎａイオン分として２０ｇ／Ｌ以下と亜燐酸３０ｇ／Ｌが必要の為再度同一条件にて透析を行いＮｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4５ｇ／Ｌ、亜燐酸１０ｇ／Ｌ、次亜燐酸４ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌのメッキ液を得た。該液をメッキ使用状態に戻す為Ｎｉ８００ｇ、次亜燐酸を３０００ｇ補充した。
【００４１】
比較例２
実施例２同様の組成メッキ液を同様の液組成にする為、図７に示す透析ユニットにて行った。目標Ｎａ濃度を得るため比較例１の透析ユニットのセット数を２０セットとし、その他の条件は同一として以下のメッキ液組成を得た。
【００４２】
Ｎｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4５ｇ／Ｌ、亜燐酸１０ｇ／Ｌ、次亜燐酸７．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌで、該液をメッキ使用状態に戻す為Ｎｉ８００ｇ、次亜燐酸を６０００ｇ補充し実施例２に比べて次亜燐酸が２倍となった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の電解質液の再生方法および再生装置は、電気透析法により、老化した電解質液から有害成分の陰イオンおよび陽イオンを個別に除去するので除去効率が良く、また除去により損失される陰イオンおよび陽イオンの有効イオンを同時に供給するので、プリンター等の搬送ローラー用の無電解Ｎｉメッキやプリント板のスルホール形成用の無電解Ｃｕメッキ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る一対の陰イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。
【図２】本発明に係る一対の陽イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。
【図３】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図４】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図５】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図６】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図７】比較例の電解質液の再生装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 電解質液
２、３ 陰イオン交換膜
４ 陰イオン交換室
５ 陰イオン除去室
６ 陰イオン供給室
８、９ 電極室
１０ 陽イオン交換膜
１１ 陰イオン交換膜
１２、１３ 陽イオン交換膜
１４ 陽イオン交換室
１５ 陽イオン除去室
１６ 陽イオン供給室
２１ メッキ液
２２ メッキ槽
２３ 再生装置
２４ 電極液
２５ 液槽１
２６ 透析液１
２７ 液槽３
２８ 透析液３
２９乃至３２ 循環ポンプ
３３ 電源
３４ 電極液槽
４１、５１、６１、７１ 陰イオン交換膜
４２、５２、６２、７２ 陽イオン交換膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質液の再生方法および再生装置に関し、特に使用により老化した電解質液を電気透析法により再生する方法および再生する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、老化した電解質液を電気透析法により再生する方法が行われている。具体的には、陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液から電気透析法により不要なイオンを除去する方法である。例えば、無電解ＮｉやＣｕメッキ液等では、除去すべきイオンとして陽イオンは、補充成分の対イオンとしてのＮａ、Ｋ等が、また鉄、銅、鉛等の不純物蓄積イオン等が挙げられる。また、陰イオンとしては、還元剤の分解物の亜燐酸、蟻酸や、補充成分の対イオンとして硫酸、塩素等の陰イオンである。
【０００３】
例えば、特許文献１では、電気透析法において、一対の陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を用いて、電解質液の陰極側に陽イオン交換膜を配し陽イオンを除去し、陽極側に陰イオン交換膜を配し陰イオンを除去し、陽イオンおよび陰イオンを同時に除去している。
【０００４】
また、特許文献２および特許文献３では、イオンの価数選択性を特徴とする提案がなされているが、基本的には陰イオンおよび陽イオンを同時に除去するものである。
【特許文献１】特開昭６３−３０３０７８号公報
【特許文献２】特開２００４−５２０２９号公報
【特許文献３】特許第３４２０５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の様に、特許文献１乃至３に開示されている様に、電気透析法により、老化した電解質液から陽イオンおよび陰イオンを同時に除去する方法では、目的濃度まで陰イオンおよび陽イオンを同時に均等に除去することは不可能であり、また陰イオンと陽イオンではその除去効率に差があり、その為にどちらかのイオンを過剰に又は不足して除去することなる。
【０００６】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、電気透析法を用いて、老化した電解質液の蓄積した陰イオンおよび陽イオンの除去効率が良く、再生効率が良い電解質液の再生方法および再生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決する電解質液の再生方法は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の課題を解決する電解質液の再生装置は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気透析法により、使用により老化した電解質液から有害成分の陰イオンおよび陽イオンを個別に除去するので除去効率が良く、また除去により損失される陰イオンおよび陽イオンのイオンを同時に供給するので再生効率が良い、電解質液の再生方法および再生装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る電解質液の再生方法は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電解質液の再生方法の第一の実施態様は、前記老化した電解質液から蓄積した陰イオンを除去して、陽イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンを供給して再生する工程を有することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る電解質液の再生方法の第二の実施態様は、前記老化した電解質液から蓄積した陽イオンを除去して、陰イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陽イオンを供給して再生する工程を有することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る電解質液の再生装置は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る電解質液の再生装置第一の実施態様は、前記老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る電解質液の再生装置第二の実施態様は、前記老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る電解質液の再生装置第三の実施態様は、蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、下記の電解質液の再生手段Ａと電解質液の再生手段Ｂを有することが好ましい。
（Ａ）老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ａ。
（Ｂ）老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ｂ。
【００１７】
本発明の電解質液の再生方法および再生装置において、前記イオン交換室に設けられる一対の同種のイオン交換膜には、一対の陰イオン交換膜または一対の陽イオン交換膜を用いる。
【００１８】
また、本発明の電解質液の再生方法において、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去した後、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する。電気透析法により除去する陰イオンまたは陽イオンには、陰イオンでは亜燐酸イオン、蟻酸イオン、硫酸イオン、塩素イオンが、陽イオンではＮａイオン、Ｋａイオンなどが挙げられる。また、電解質液に供給する除去したものと同種の有用な陰イオンまたは陽イオンには、陰イオンでは次亜燐酸、アルデヒド等の還元剤やリンゴ酸、乳酸、酢酸、ＥＤＴＡ等のキレート剤が、陽イオンではＮｉ、Ｃｕ、Ａｕイオン等の金属分が挙げられる。
【００１９】
次に、図面に基づいて、本発明に係る電気透析法を用いた電解質液の再生方法および再生装置について具体的に説明する。
図１は本発明に係る一対の陰イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。図１において、本発明に係る電解質液の再生装置は、装置の両側に陽極および陰極が設けられ、陽イオン（Ｍ+）および陰イオン（Ａ-）を含む使用により老化した電解質液１を収容し、該電解質液１の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜２、３を有する陰イオン交換室４と、前記陰イオン交換室４の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜３を通過して除去された陰イオン（Ａ-）を収容する陰イオン除去室５と、前記陰イオン交換室４の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜２を通過して電解質液１に供給する陰イオン（Ａ’-）を収容する陰イオン供給室６と、を有する。８、９は電極室、１０は陽イオン交換膜を表す。
【００２０】
上記の様に、陰イオン交換室４に収容された、陽イオン（Ｍ+）として金属イオンを含む老化した電解質液１、特にＮｉ、銅、金等の金属イオンを含む無電解メッキ液から電気透析法で有害成分を除去し再生する。還元剤の分解物の亜燐酸、蟻酸や、補充成分の対イオンとして硫酸、塩素等の陰イオン（Ａ-）を除去する場合、陽極および陰極間に配置された電解質液の両側に一対の陰イオン交換膜２、３を配置する。この場合、陽極側の陰イオン交換膜３により、陰イオン交換室４から陰イオン（Ａ-）が透析除去される。また、陰極側の陰イオン交換膜２により、Ｎａ、Ｋ等の陽イオンは反発し残る。この場合、陰極側の陰イオン供給室６に有効成分の還元剤や有機酸（酢酸やリンゴ酸やＥＤＴＡ等）等の陰イオン（Ａ’-）にて調整することで、透析により損失される陰イオン（Ａ’-）が陰イオン交換膜２を通過して陰イオン交換室４へ同時に補給され、透析後の液調整が不要となり、電解質液１は再生される。
【００２１】
図２は本発明に係る一対の陽イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。図２において、本発明に係る電解質液の再生装置は、装置の両側に陽極および陰極が設けられ、陽イオン（Ｍ+）および陰イオン（Ａ-）を含む老化した電解質液１を収容し、該電解質液１の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜１２、１３を有する陽イオン交換室１４と、前記陽イオン交換室１４の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜１３を通過して除去された陽イオン（Ｍ+）を収容する陽イオン除去室１５と、前記陽イオン交換室１４の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜１２を通過して電解質液１に供給する陽イオン（Ｍ’+）を収容する陽イオン供給室１６と、を有する。１１は陰イオン交換膜を表す。
【００２２】
上記の様に、陽極および陰極間に配置された電解質液の両側に一対の陽イオン交換膜１２、１３を配置する。この場合、陰極側の陽イオン交換膜１３により、陽イオン交換室１４から陽イオン（Ｍ+）が透析除去される。また、陽極側の陽イオン交換膜１２により、透析により損失される有効な陽イオン（Ｍ’+）が陽イオン交換膜１２を通過して陽イオン交換室１４へ同時に補給され、透析後の液調整が不要となり、電解質液１は再生される。
【００２３】
本発明で用いられるイオン交換膜は、市販の陽イオン交換膜として、アストム社製、ネオセプタＣＭ１＆２や旭硝子エンジニアリング社製のセレミオンＣＭＶやＣＭＤが用いられる。また、陰イオン交換膜には、アストム社製、ネオセプタＡＭ１＆３や旭硝子エンジニアリング社製、セレミオンＡＭＶやＡＭＤ等が用いられる。しかし、それらイオン交換膜に特に制限されることはない。また用いられる電解条件は、特に制限はないが、例えば０．１Ａ／ｄｍ2以上１０Ａ／ｄｍ2が通常用いられる。
【００２４】
本発明において、老化した電解質液には、無電解Ｎｉメッキ液、無電解Ｃｕメッキ液、無電解Ａｕメッキ液等が用いられる。
以上により、老化した電解質液から陽イオンおよび陰イオンは単独にその所望濃度にまで選択的に除去されると同時に透析損失分が補給される。本発明に用いられる再生方法は、対象とする電解質液を必要に応じて陰イオンだけを除去、又は陽イオンだけを除去することが可能である。
【００２５】
また、本発明では更に同一の再生装置内に前述の構成を２つ以上設けで実施することも有効である。この場合、その構成比率（膜面積比率）は除去対象とする濃度と膜固有の各種イオンの除去効率により決定される。
【００２６】
本発明の第１は、陽イオンのみを除去する透析と、陰イオンのみを除去する透析とを有することを特徴とする。次いで第２は、電解質液中の成分の透析損失分を同時に補正されることを特徴とする。さらに第３の特徴は、再生装置の中に陽イオンのみを交換する構成と陰イオンのみを交換する構成を目的濃度に同時に到達するように配置することもできる。
【００２７】
以下に図面を用いて、本発明を無電解Ｎｉを例にして詳細に説明する。
図３は本発明に係る電解質液として無電解Ｎｉ液を用いた再生装置を示す概念図である。図３において、電気透析の対象とするメッキ液２１は循環ポンプ２９により電気透析ユニットからなる再生装置２３を経由してメッキ槽２２に循環再生される。再生装置で透析された透析液２６と、透析液２８はポンプ３０および３１により循環される。再生装置の電極液２４として両端部に循環ポンプ３２により循環される。
【００２８】
図４は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図４において、再生装置は５室で構成されている。対象とする無電解Ｎｉ液のメッリ液は極室２に導入される。極室１には無電解Ｎｉメッキ液に影響のない陰イオン（ＯＨ-）で構成される。極室３には何ら制限の無い電解質液で構成され、透析により無電解Ｎｉ液の陰イオンが導入蓄積される。極室４には無電解Ｎｉ液に影響のない電解質にて構成される。そして無電解Ｎｉ液が導入される極室２の両側には陰イオン交換膜４１、極室４にはどちらかを陽イオン交換膜４２で構成する。以上により無電解Ｎｉ液の除去目的の陰イオン（亜燐酸、硫酸）は陰イオン交換膜で除去されるが、陽イオン成分（Ｎｉなど）は陰イオン交換膜により反発されイオンの移動が生じ無い。極室１を成分の陰イオン（次亜燐酸、酢酸）等で構成することで、透析に付随して除去される成分の次亜燐酸、酢酸等が補充され透析終了後の液調整が省略される。
【００２９】
図５は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図５において、再生装置は５室で構成されている。対象とする無電解Ｎｉ液のメッリ液は極室２に導入される。極室３には無電解Ｎｉメッキ液に影響のない陽イオン（Ｈ+）で構成される。極室１には何ら制限の無い電解質液で構成され、透析により無電解Ｎｉ液の陽イオンが導入蓄積される。極室４には無電解Ｎｉ液に影響のない電解質にて構成される。そして無電解Ｎｉ液が導入される極室２の両側には陽イオン交換膜５２で、極室４にはどちらかを陰イオン交換膜５１で構成する。以上の構成により無電解Ｎｉ液の除去目的の陽イオン（Ｎａ）は陽イオン交換膜で除去されるが、陰イオン成分（次亜燐酸、酢酸）は陽イオン交換膜により反発されイオンの移動が生じ無い。極室３に成分の陽イオン（Ｎｉ）で構成することで、透析に付随して除去される成分のＮｉが補充され透析終了後の液調整が省略される。
【００３０】
図６は本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。図６において、再生装置は５室で構成されている電気透析ユニット部である。１つの透析ユニット内に図４と図５を構成したもので、その面積比は所望のイオンの除去量とその透析移動量により決定される。
【００３１】
電解質液（金属イオンを含むメッキ液等）を電気透析法で再生する方法において、透析すべく電解質液の両側に陽イオン交換膜又は陰イオン交換膜を配置することで、陰イオンのみを又は陽イオンのみを単独に除去可能となり、各々の目標濃度がロスする事無く得られ透析効率が向上する。
【００３２】
また、上記構成を同一透析ユニット内に構成することも同様に効率が向上する。
【実施例】
【００３３】
実施例１
５ターンまで使用した無電解Ｎｉ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4３５ｇ／Ｌ、亜燐酸５０ｇ／Ｌ、次亜燐酸２０ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌ）４００Ｌを図３および図４で示す、電気透析ユニットにて電気透析を行った。電気透析ユニットで使用した、陰イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＡＭＶ、陽イオン交換膜は旭硝子エンジニアリング製のセレミオンＣＭＶを用いた。
【００３４】
電気透析条件は、膜面積１枚当たり１０ｄｍ2、膜電流密度１Ａ／ｄｍ2、膜数は１０セットづつを並列配列させ２０時間通電した。電気透析により極室３に１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析され、極室２の液から同量の陰イオンが消失した。
【００３５】
極室２のＮａおよびＮｉはその量的損失は認められずに、メッキ液組成として亜燐酸目標濃度３０ｇ／Ｌ以下、Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4１５ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌの液を得た。透析終了後成分の次亜燐酸を３０００ｇ極室２に入れメッキ液を再生利用した。以上成分であるＮｉを損失する事無くメッキ液を再生可能となった。
【００３６】
比較例１
実施例１に同様な液組成、膜質、膜面積、電解条件で図７に示す透析ユニットにて電気透析を行い極室１に陽極側透析液と、極室３に陰極側透析液を得た。陽極側透析液には１００Ｌ中にＮａ２０００ｇ、Ｎｉが４００ｇ透析された。陰極側透析液には１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析された。
【００３７】
以上によりメッキ液組成としてＮｉ４ｇ／Ｌ、ＳＯ4１５ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２５ｇ／Ｌの液を得た。以上のように有効成分のＮ４００ｇを消失した。以上のように成分のＮｉ損失が実施例１に比較して増加した。
【００３８】
実施例２
実施例１に同様な液組成の無電解Ｎｉメッキ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ、ＳＯ4３５ｇ／Ｌ、亜燐酸５０ｇ／Ｌ、次亜燐酸２０ｇ／Ｌ、Ｎａ３０ｇ／Ｌ）を陰イオンの亜燐酸濃度３０ｇ／Ｌまた陽イオンのＮａ濃度を２０ｇ／Ｌ以下にすべく透析を図６に示す透析ユニットにて行った。極室で構成される陽イオン交換領域と陰イオン交換領域の膜面積比を２：１とし、膜セット数を３倍の３０セットで、２０時間で膜電流密度１Ａ／ｄｍ2の電気透析を行い極室に陽極側透析液と極室に陰極側透析液を得た。使用した膜は実施例１同様である。
【００３９】
透析により陽極側透析液には１００Ｌ中にＮａ４０００ｇ、Ｎｉが８００ｇ透析され、陰極側透析液には１００Ｌ中に硫酸６０００ｇ、亜燐酸が８０００ｇ、次亜燐酸が３０００ｇ透析された。以上によりメッキ液組成としてＮｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4２０ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、次亜燐酸１２．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌの液を得た。
【００４０】
陽イオンおよび陰イオンの目標濃度Ｎａイオン分として２０ｇ／Ｌ以下と亜燐酸３０ｇ／Ｌが必要の為再度同一条件にて透析を行いＮｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4５ｇ／Ｌ、亜燐酸１０ｇ／Ｌ、次亜燐酸４ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌのメッキ液を得た。該液をメッキ使用状態に戻す為Ｎｉ８００ｇ、次亜燐酸を３０００ｇ補充した。
【００４１】
比較例２
実施例２同様の組成メッキ液を同様の液組成にする為、図７に示す透析ユニットにて行った。目標Ｎａ濃度を得るため比較例１の透析ユニットのセット数を２０セットとし、その他の条件は同一として以下のメッキ液組成を得た。
【００４２】
Ｎｉ３ｇ／Ｌ、ＳＯ4５ｇ／Ｌ、亜燐酸１０ｇ／Ｌ、次亜燐酸７．５ｇ／Ｌ、Ｎａ２０ｇ／Ｌで、該液をメッキ使用状態に戻す為Ｎｉ８００ｇ、次亜燐酸を６０００ｇ補充し実施例２に比べて次亜燐酸が２倍となった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の電解質液の再生方法および再生装置は、電気透析法により、老化した電解質液から有害成分の陰イオンおよび陽イオンを個別に除去するので除去効率が良く、また除去により損失される陰イオンおよび陽イオンの有効イオンを同時に供給するので、プリンター等の搬送ローラー用の無電解Ｎｉメッキやプリント板のスルホール形成用の無電解Ｃｕメッキ等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る一対の陰イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。
【図２】本発明に係る一対の陽イオン交換膜を用いた電解質液の再生装置の一実施態様を示す説明図である。
【図３】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図４】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図５】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図６】本発明に係る電解質液の再生装置の他の実施態様を示す説明図である。
【図７】比較例の電解質液の再生装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 電解質液
２、３ 陰イオン交換膜
４ 陰イオン交換室
５ 陰イオン除去室
６ 陰イオン供給室
８、９ 電極室
１０ 陽イオン交換膜
１１ 陰イオン交換膜
１２、１３ 陽イオン交換膜
１４ 陽イオン交換室
１５ 陽イオン除去室
１６ 陽イオン供給室
２１ メッキ液
２２ メッキ槽
２３ 再生装置
２４ 電極液
２５ 液槽１
２６ 透析液１
２７ 液槽３
２８ 透析液３
２９乃至３２ 循環ポンプ
３３ 電源
３４ 電極液槽
４１、５１、６１、７１ 陰イオン交換膜
４２、５２、６２、７２ 陽イオン交換膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする電解質液の再生方法。
【請求項２】
前記老化した電解質液から蓄積した陰イオンを除去して、陽イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電解質液の再生方法。
【請求項３】
前記老化した電解質液から蓄積した陽イオンを除去して、陰イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電解質液の再生方法。
【請求項４】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする電解質液の再生装置。
【請求項５】
前記老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
【請求項６】
前記老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
【請求項７】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、下記の電解質液の再生手段Ａと電解質液の再生手段Ｂを有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
（Ａ）老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ａ。
（Ｂ）老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ｂ。
【請求項１】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する方法であって、老化した電解質液から蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を電気透析法により除去する工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とする電解質液の再生方法。
【請求項２】
前記老化した電解質液から蓄積した陰イオンを除去して、陽イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陰イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電解質液の再生方法。
【請求項３】
前記老化した電解質液から蓄積した陽イオンを除去して、陰イオンを含む電解質液を得る工程、前記電解質液に除去したものと同種の陽イオンを供給して再生する工程を有することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の電解質液の再生方法。
【請求項４】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、一対の電極と、該電極間に設けられ、老化した電解質液の蓄積した陰イオンまたは陽イオンのいずれか一方を通過する一対の同種のイオン交換膜を有するイオン交換室と、前記イオン交換室の一方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して除去された陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン除去室と、前記イオン交換室の他方の側に設けられ、前記イオン交換膜を通過して電解質液に供給する除去したものと同種の陰イオンまたは陽イオンを収容するイオン供給室と、を有することを特徴とする電解質液の再生装置。
【請求項５】
前記老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
【請求項６】
前記老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
【請求項７】
蓄積した陰イオンおよび陽イオンを含む老化した電解質液を電気透析法により再生する装置であって、下記の電解質液の再生手段Ａと電解質液の再生手段Ｂを有することを特徴とする請求項４に記載の電解質液の再生装置。
（Ａ）老化した電解質液の蓄積した陰イオンを通過する一対の陰イオン交換膜を有する陰イオン交換室と、前記陰イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して除去された陰イオンを収容する陰イオン除去室と、前記陰イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陰イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陰イオンを収容する陰イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ａ。
（Ｂ）老化した電解質液の蓄積した陽イオンを通過する一対の陽イオン交換膜を有する陽イオン交換室と、前記陽イオン交換室の一方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して除去された陽イオンを収容する陽イオン除去室と、前記陽イオン交換室の他方の側に設けられ、前記陽イオン交換膜を通過して電解質液に供給する陽イオンを収容する陽イオン供給室と、を有する電解質液の再生手段Ｂ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２７９４１７（Ｐ２００８−２７９４１７Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２８５３７（Ｐ２００７−１２８５３７）
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]