[發明專利]用于膜電解的方法和由其獲得的產物的用途

無效

• 申請號: 200880025196.2
• 申請日: 2008-07-05
• 公開（公告）號: CN101808947A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: B·波尼茲
• 申請（專利權）人: 莫納制藥貿易有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/467
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 于輝

背景技術

本發明涉及一種權利要求1所定義的膜電解的方法，還涉及通過所述 的方法獲得的陽極電解液和陰極電解液的用途。

技術領域

膜電解是一種用于水凈化的已知工藝(參見例如EP1380543A1、 EP1382573A1和WO2006/040709A1)。膜電解使用電解池來實現，該電解 池包括容納陽極的陽極空間和容納陰極的陰極空間，并且通過膜將陰極空 間與陽極空間分隔開。

氯化鈉水溶液作為電解液被加入陽極空間和陰極空間。結果，電解液 中陰離子和其它帶負電荷的微粒向陽極移動，同時陽離子和類似的帶正電 荷微粒向陰極移動。為了到達陽極和陰極，存在于陰極空間的帶負電荷微 粒和存在于陽極空間的帶正電荷微粒因此一定會分別地通過膜。

這導致了在陽極空間的陽極電解液的形成，該溶液具有正的氧化還原 電勢，并且因此擁有氧化性。在陰極空間形成的陰極電解液具有負的氧化 還原電勢，并且因此擁有還原性。此外陰極電解液具有強堿性，而陽極電 解液為酸性。

包含次氯酸鈉、過氧化氫、氯和臭氧這類亞穩態化合物的陽極電解液 被引入到待凈化水中，而陰極電解液，其形成遠小于陽極電解液的量，可 以被丟棄或用于沉淀重金屬(參見EP1380543A1)。

發明內容

本發明的任務是開發適用于陰極電解液和陽極電解液兩者應用的新領 域。

因此本發明一方面提供了一種能獲得大量陰極電解液的方法，另一方 面，提供了一種可以使陽極電解液的亞穩態氧化性穩定下來的方法，因而 該方法也可以用于其他領域。

現在已經令人驚訝地發現，如果用作電解液的氯化鈉溶液包含金屬硫 酸鹽，則陰極電解液的形成可以顯著增加。這可能是加速了陽離子從陽極 空間通過膜向陰極空間移動。由于現在形成了大量的陰極電解液，本發明 開發了陰極電解液的許多可能的新應用。

根據本發明的方法可以，例如借助于用于水凈化中膜電解的可從市場 上買到的裝置來實現，并且其中為了增加陰極電解液流過量而對陰極側的 流量調節器進行了改良。

除了提高陰極電解液的形成，還令人驚訝地發現，加到電解液中的金 屬硫酸鹽還導致了在陽極電解液中由硫酸根離子形成了其它高活性的亞穩 態化合物。

電解液優選包含氯化鈉，但它也可以由其他的堿金屬氯化物形成。例 如，發現氯化鈉和氯化鉀的混合物特別適合，其中氯化鉀可高達堿金屬氯 化物總重的50wt％。堿金屬溶液優選以飽和溶液形式從其存儲容器移除， 然后用所要求的水量例如以1∶5和1∶20之間體積比進行稀釋。當飽和堿金 屬氯化物溶液還在存儲容器中時，硫酸鈉優選加入飽和的堿金屬氯化物溶 液中。后者可以加熱以保持溶液中的金屬硫酸鹽。金屬硫酸鹽優選以每升 1-50g，尤其是每升5-20g的量加入堿金屬氯化物溶液中。

用于稀釋堿金屬氯化物溶液的水優選包含很少或根本沒有碳酸鹽，也 就是說，其優選最多具有的硬度為5(德國)，這意味著其碳酸鈣含量不能 超過50mg/L。

加入堿金屬氯化物溶液的金屬硫酸鹽優選為堿金屬硫酸鹽，更優選硫 酸鈉，或者它是堿土金屬硫酸鹽，更優選為硫酸鎂。

陽極電解液可具有超過+1200mV的氧化還原電勢和1-3的pH，而陰極 電解液可具有-600到-1000mV的氧化還原電勢和超過12的pH。

本發明的第二個目的，也就是提供穩定的陽極電解液來開發陽極電解 液應用的新領域，優選通過將金屬硫酸鹽加入陽極電解液中來實現。金屬 硫酸鹽可以按每升陽極電解液加入0.1-20g、優選0.5-5g、更優選1-2g的量 加入。

現在已經令人驚訝地發現，這穩定了在陽極電解液中的亞穩態化合物， 并且因此可靠地延長它們數月的活性，以致陽極電解液理論上可以穩定保 留存儲1-2年。

用于穩定陽極電解液的金屬硫酸鹽優選為硫酸鋁，特別是以鉀明礬 (potassium?alum)的形式。

鉀明礬，也就是硫酸鋁鉀，早已被認為是一種天然藥物的活性物質。 它用于例如胃病、腸道病和膀胱無力病，也用于出血病。眾所周知，明礬 用于粘膜和傷口的消毒。然而，它也作為干燥劑、局部凝血劑(partial coagulant)和分泌抑制劑，所以其醫療用途是有限的。