ODCプロセス

ガス拡散電極食塩電解プロセス

ガス拡散電極食塩電解プロセスは陰極側に供給される酸素による酸素還元反応により水素の生成を抑制するという点で、従来のイオン交換膜プロセスと異なります。ガス拡散電極(ODC)の触媒活性により酸素還元反応を促進し、水素の生成を防止します。

ODC自体は、給電体、触媒およびバインダーから構成されます。給電体は金属製織網で、触媒とバインダーの支持体として機能します。そして触媒のバインダーはPTFE粒子で、反応は段階的に進行します。酸素還元反応は、酸素が多孔質ODC構造体に浸透することによって開始され、第2段階では酸素が苛性電解液に溶解し、触媒表面上に拡散します。次いで、酸素が化学的に還元され、反応生成物が対流により排出されます。このプロセスの特徴は反応が触媒表面の液体、気体および固体の3相境界で起きることで、電解槽の設計では酸素、苛性および触媒を接触させるよう考慮することが重要である。これは、ウーデシングルエレメントに考慮されている燃料電池プロセスを反映しています。塩素が生成される陽極室からNa +イオンは両極室を分離する膜を透過し陰極室に移行します。

  • 陽極反応: 2 Cl → Cl 2 + 2 e-

  • 陰極反応: H 2O + ½ O 2 + 2 e- → 2 OH-

  • トータル: 2 NaCl + H 2O + ½ O 2 → Cl 2 + 2 NaOH

パーコレーターの役割

パーコレーターは陰極室においてガスや液体を分離する主要部品です。これにより膜とODCとの間に苛性膜が形成されます。パーコレーターの構造により室内全高にわたって酸素および苛性の一定した圧力分布が達成されます。

ODC技術