JP7356200B2 - バイポーラ膜を用いた電気透析方法 - Google Patents

Description

本発明は、バイポーラ膜を用いた電気透析方法（バイポーラ電気透析方法）に関するものであり、塩からアルカリ及び酸を生成するバイポーラ電気透析方法に関するものである。

バイポーラ膜は、カチオン交換膜とアニオン交換膜が貼り合わされた複合膜であり、水をプロトンと水酸イオンに解離することができる機能を有する。
バイポーラ膜のこの特殊機能を利用して、カチオン交換膜、さらにはアニオン交換膜をバイポーラ膜とともに電気透析装置に組み込み、電気透析を行うことにより、各種の塩から酸とアルカリとが生成する。従って、このようなバイポーラ電気透析方法は、種々の酸やアルカリの製造に利用されている。
以下の説明において、バイポーラ膜を形成しているカチオン交換膜をカチオン交換体と呼び、バイポーラ膜を形成しているアニオン交換膜をアニオン交換体と呼び、独立して使用されるカチオン交換膜やアニオン交換膜と区別する。

ところで、上記のようなバイポーラ膜を用いて酸やアルカリの製造に用いる電気透析装置では、陽極と陰極との間に、バイポーラ膜とカチオン交換膜とが隣接して配置された構造を有しており、例えば二室基本構造を有する電気透析装置（二室法電気透析装置と呼ぶことがある）であれば、陽極と陰極との間に、カチオン交換膜とバイポーラ膜とが交互に配置されて、バイポーラ膜と陽極側に隣接するカチオン交換膜とでアルカリ室が形成され、バイポーラ膜と陰極側に隣接するカチオン交換膜とで酸室が形成されている。そして、この酸室は、電気透析される塩の水溶液が供給される塩室も兼ねる（酸塩混合室）。また、三室基本構造を有する電気透析装置（三室法電気透析装置と呼ぶことがある）であれば、陽極と陰極との間に、カチオン交換膜、バイポーラ膜、アニオン交換膜が順次に配置され、バイポーラ膜と陽極側に隣接するカチオン交換膜とでアルカリ室が形成され、バイポーラ膜と陰極側に隣接するアニオン交換膜とで酸室が形成され、さらに、陽極側のカチオン交換膜とそのさらに陽極側に存在するアニオン交換膜とで塩室が形成されている。即ち、これら電気透析装置では、バイポーラ膜のアニオン交換体側にアルカリ室が形成され、バイポーラ膜のカチオン交換体側に酸室が形成されている。

このような構造の電気透析装置を使用し、陽極と陰極との間に電圧を印加して通電を行いながら、例えば、二室法電気透析装置であれば、上記の酸室に塩の水溶液を循環供給すると、この塩はカチオンとアニオンとに解離しているため、カチオンはカチオン交換膜を透過してアルカリ室に移行し、バイポーラ膜から供給された水酸化物イオン（ＯＨ^－）と結合してアルカリが生成し、アニオンは、酸室に残り、バイポーラ膜から供給されたプロトン（Ｈ^＋）と結合して酸が生成することとなる。このようにして酸室では酸濃度が次第に上昇し、アルカリ室ではアルカリ濃度が上昇していき、酸室から酸を取り出し、アルカリ室からはアルカリを取り出すことにより、酸室に供給された塩から酸、アルカリが得られることとなる。

上記のようにして酸やアルカリを製造する場合、酸室に循環供給する塩の水溶液には、カルシウムやマグネシウム等の多価陽イオンが不純物として存在していることがあり、このような多価陽イオンの存在下で通電して酸、アルカリの製造を行っていくと、多価陽イオンの水酸化物がカチオン交換膜の表面或いは内部で析出し、電極間の抵抗増大により通電効率が次第に低下し、場合によってはカチオン交換膜が破壊されてしまうことが知られている。このような不都合を防止するために、多価陽イオンの水酸化物の沈殿を除去する技術が種々提案されている。

例えば、特許文献１～５では、バイポーラ膜を用いての電気透析ではないが、カチオン交換膜を種々の方法で酸洗浄するという技術が提案されており、これらの方法では、何れもカチオン交換膜に析出した水酸化物を酸により洗浄除去することができる。

また、特許文献６には、バイポーラ膜を有する電気透析装置を用いてのバイポーラ電気透析に関して、塩水溶液中の多価陽イオンを除去した後に電気透析を行う方法が開示されており、特許文献７には、キレート樹脂でマグネシウム、カルシウムの含有量を０．１ｐｐｍ以下とすれば、安全に電気透析装置を運転できることが開示されている。
特許文献８には、バイポーラ電気透析を実施するに際して、酸室（または酸塩混合室）に供給する塩水溶液に酸を添加し、塩室のｐＨを、常時、１未満に保持することにより、多価陽イオンの水酸化物の析出を防止する方法が提案されている。
さらに、特許文献９には、バイポーラ電気透析により有機酸を製造するに際して、通電下、一部の酸室（塩室）にｐＨが１未満の鉱酸を供給する方法が開示されている。

上述した手法によれば、カチオン交換膜の膜電圧の上昇を抑えることができる。
しかるに、バイポーラ電気透析を長期にわたって連続的に実行していくと、バイポーラ膜に多価金属イオンが検出されるようになり、アルカリ液の品質を低下させるという問題がある。前述した特許文献では、このようなアルカリ液の多価金属イオンによる汚染については何ら言及されておらず、実際、これらの方法では、アルカリ液の品質低下を防止することができない。

また、バイポーラ膜は、アニオン交換膜とカチオン交換膜とを貼り合わせた複合膜であることから、特許文献１０に開示されているように、アニオン交換体とカチオン交換体との界面に水膨れ（ブリスター）が発生しやすいという問題がある。バイポーラ電気透析では、このようなブリスターによりバイポーラ膜の膜電圧が上昇するという問題もある。例えば、電気透析では、膜を装着したまま、ときどきその通電を停止することがある。このような通電停止時には、電気透析装置の各室への酸、アルカリ、塩溶液の循環も一般に停止する。このとき各室内に存在している大半の酸、アルカリ、塩溶液は排出してそれぞれ専用タンクに戻るが、一部は各室内に滞留する。このような状態が続くと、特に、酸、アルカリ、塩溶液が滞留している下方部分でバイポーラ膜に水膨れ、水泡のブリスターが発生することがある。このようなバイポーラ膜に一度ブリスターが発生すると次の再運転において膜電圧が高くなり、また酸、アルカリ、塩溶液の流れが悪くなり、ついには装置の正常運転が困難になる。前述した特許文献１～９の方法では、このようなバイポーラ膜でのブリスターの発生を防止することも困難である。

また、バイポーラ膜でのブリスターの発生を防止する手段として、特許文献１１には、バイポーラ膜を組み込んだ電気透析装置の運転休止時（通電停止時）にバイポーラ膜を水洗してアルカリ及び酸を存在させない状態を作り出すことを特徴とする電気透析方法が提案されている。

しかしながら、上記のような対策を行ったとしても、バイポーラ膜でのブリスターの発生が確認されている。例えば、バイポーラ電気透析において、塩液中に不純物の多価イオンが存在するため、陽イオン交換膜中の沈殿抑止を目的として定期的な酸洗浄を行い、半年程度の運転後、電圧が上昇してきたので解枠したところバイポーラ膜にブリスターが発生していることが確認されている。

特開昭５８－２０２００３号公報 特開昭５２－１４９２９５号公報 特開昭５７－１６９０９６号公報 特開昭５１－６７２９２号公報 特開昭６１－２６３６４７号公報 特開昭６３－６５９１２号公報 特開平９－１３５６９８号公報 特許３１５１０４２号 特開２０１０－２６９２８８号公報 特開２００２－３０６９７５号公報 特開平５－１６３５９４号公報

従って、本発明の目的は、バイポーラ膜の交換を行うことなく、同じバイポーラ膜を用いて長期間にわたって、生成するアルカリ液の品質低下を生じさせることなくバイポーラ電気透析を行うことが可能な方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、バイポーラ膜でのブリスターの発生も有効に防止されたバイポーラ電気透析方法を提供することにある。

本発明によれば、一方の面がアニオン交換体であり且つ他方の面がカチオン交換体であるバイポーラ膜と、カチオン交換膜とが、陽極と陰極の間に配置され、該バイポーラ膜は、アニオン交換体側が陽極側に位置するように配置されており、該バイポーラ膜のアニオン交換体側がアルカリ室となっており、該バイポーラ膜のカチオン交換体側が酸室となっている電気透析装置を使用し、
前記陽極と陰極との間に電圧を印加して通電を行いながら、塩水溶液を該電気透析装置内に循環供給することにより電気透析を行って、塩から酸及びアルカリを連続的に生成していくバイポーラ電気透析方法において、
一定時間経過後に前記通電を停止し、前記バイポーラ膜及びカチオン交換膜を該電気透析装置から取り外すことなく、前記アルカリ室を、ｐＨが３．５以下の酸水溶液で酸洗浄し、
酸洗浄後、再び通電を開始して、電気透析を行うことを特徴とするバイポーラ電気透析方法が提供される。

本発明のバイポーラ電気透析方法では、以下の態様が好適に採用される。
（１）前記電気透析装置が、陽極と陰極との間に、カチオン交換膜とバイポーラ膜とが交互に配置されている二室基本構造を有しており、前記塩水溶液は、該酸室に循環供給されること。
（２）前記電気透析装置が、さらにアニオン交換膜を含み、陽極と陰極との間に、カチオン交換膜、バイポーラ膜及びアニオン交換膜がこの順に配置されており、該アニオン交換膜とカチオン交換膜とにより塩室が形成されている三室基本構造を有しており、前記塩水溶液は、該塩室に循環供給されること。
（３）前記アルカリ室の酸濃度が、前記バイポーラ膜を挟んで該アルカリ室に隣接している酸室の酸濃度よりも高くならない状態を維持しながら、前記酸洗浄を行うこと。
（４）前記酸洗浄にあたり、まず前記酸室に洗浄用の酸を送りこんでから、遅れて前記アルカリ室に洗浄用の酸を送りこむこと。
（５）前記酸洗浄が終了した後に、まず前記アルカリ室の洗浄用の酸を抜き、水洗液に置換した後、遅れて前記酸室の洗浄用の酸を抜き、水洗液に置換すること。

本発明のバイポーラ膜及びカチオン交換膜が装着されている電気透析装置を用いてのバイポーラ電気透析方法では、通電停止時に、アルカリ室（即ち、バイポーラ膜のアニオン交換体が面している室）を、ｐＨが３．５以下の酸水溶液で酸洗浄することが重要な特徴である。即ち、本発明の方法は、アルカリ室を洗浄することから理解されるように、バイポーラ膜及びカチオン交換膜が装置に装着されてアルカリ室が形成されている状態で酸洗浄を行うものである。膜を取り外して酸で洗浄するという手法や膜が装着されたまま酸室を酸洗浄するという手法は知られているが、膜が装着されたままの状態での通電停止時にアルカリ室を洗浄するという手段は全く知られていない。
本発明によれば、このようにアルカリ室を酸洗浄することにより、多価金属陽イオンによるバイポーラ膜汚染に起因するアルカリ液の品質低下を有効に防止することができる。

また、アルカリ室の酸洗浄に際して、アルカリ室の酸濃度を酸室の酸濃度以下に維持しておくことにより、多価金属イオンの水酸化物の析出によるカチオン交換膜の膜電圧の上昇も抑制することができるばかりか、バイポーラ膜でのブリスターの発生も有効に抑制することができる。

本発明のバイポーラ電気透析方法を実施するための二室式電気透析装置の一例を示す概略図。 本発明のバイポーラ電気透析方法を実施するための三室式電気透析装置の一例を示す概略図。 本発明のバイポーラ電気透析方法を実施するための二室式電気透析装置の他の例を示す概略図。 本発明のバイポーラ電気透析方法を実施するための三室式電気透析装置の他の例を示す概略図。

＜電気透析装置及び電気透析＞
本発明のバイポーラ電気透析方法は、少なくともバイポーラ膜とカチオン交換膜を用いるものであるが、用いる電気透析装置の構造に応じて、二室式（二室基本構造を有するもの）と三室式（三室基本構造を有するもの）とに大別される。図１及び図３には、二室式の電気透析装置の概略構造が示されており、図２及び図４には、三室式の電気透析装置の概略構造が示されている。

二室式電気透析装置；
二室式の電気透析装置の一例を示す図１を参照して、この装置では、膜としてバイポーラ膜ＢＰとカチオン交換膜Ｃとが使用される。この装置には、全体として１で示す電気透析槽が設けられており、また、原料である塩の水溶液が収容される塩液タンク３と共に、アルカリ液タンク５及び洗浄用の酸液タンク７が設けられ、これらは、所定の循環配管を介して電気透析槽１の内部の所定の室に、各液が循環されるようになっている。

電気透析槽１は、それぞれ複数枚のバイポーラ膜ＢＰ及びカチオン交換膜Ｃを備えており、陽極１０及び陰極１１との間に、バイポーラ膜ＢＰとカチオン交換膜Ｃとが交互に配置されている。図１の例では、４枚のバイポーラ膜ＢＰと３枚のカチオン交換膜Ｃとが設けられており、陽極１０が収容されている領域は、陽極室１３となっており、バイポーラ膜ＢＰによって陰極１１側と仕切られており、また、陰極１１が収容されている領域は、陰極室１５となっており、バイポーラ膜ＢＰによって陽極１０側と仕切られている。陽極室１３及び陰極室１５には、それぞれ、所定の極液タンク（図示せず）から極液（陽極液或いは陰極液）が循環供給されるようになっている。
尚、バイポーラ膜ＢＰは、アニオン交換体ａ側が陽極１０側に面し、カチオン交換体ｃ側が陰極に面するようにして配置される。

上記のように交互に配置されたバイポーラ膜ＢＰとカチオン交換膜Ｃとによって酸室１７及びアルカリ室１９が、それぞれ隣接するように交互に形成されている。即ち、この構造は、陽極－(ＢＰ－Ｃ)ｎ－ＢＰ－陰極で示され、バイポーラ膜ＢＰ及びカチオン交換膜Ｃで構成される最小の繰返し単位をセルと称し、ｎはセルの繰返し積層数である。図１は、セル数ｎが３の例であり、バイポーラ膜ＢＰと、陰極１１側に隣接するカチオン交換膜Ｃとによって、陽極１０から陰極１１に向かって順に、３つの酸室１７ａ，１７ｂ，１７ｃが形成されており、また、バイポーラ膜ＢＰと、陽極１０側に隣接するカチオン交換膜Ｃとによって、陽極１０から陰極１１に向かって順に、３つのアルカリ室１９ａ，１９ｂ，１９ｃが形成されており、酸室１７とアルカリ室１９とがカチオン交換膜Ｃを間に挟んで隣接するように、フィルタープレスなどで枠に固定されている。勿論、セル数ｎは３に限定されるものではなく、工業的に実施する場合には、実施の規模によっても異なるが、かなり多数のセル数ｎに設定される。

尚、図１の例では、陽極１０及び陰極１１にはバイポーラ膜ＢＰが面するように配置されているが、本発明においては、酸室１７が複数形成されている限り、バイポーラ膜ＢＰとカチオン交換膜Ｃとの配置は制限されず、例えばカチオン交換膜Ｃが陽極１０或いは陰極１１に対面するような構造となっていてもよい。電気透析装置の運転温度は一般に２０～６０℃である。

二室式は、このような構造を有する電気透析装置を用いてバイポーラ電気透析を実施するものであり、陽極室１３及び陰極室１５に極液を循環しながら、陽極１０と陰極１１との間に電圧を印加しての通電下で、所定の塩水溶液（即ち原料液）を、塩液タンク３から塩液循環配管２０を介して各酸室１７ａ～１７ｃに循環供給し、且つアルカリ液タンク５からアルカリ液循環配管２１を介して、アルカリ水溶液をアルカリ室１９ａ～１９ｃに循環供給することにより、電気透析による酸の製造が行われることとなる。電極間の通電は、電流密度３～５０Ａ／ｄｍ^２程度である。一般に、こうした二室式の電気透析は、酸室（酸塩混合室）に、塩水溶液として有機酸塩の水溶液を供給し、弱酸である有機酸塩を得るのに適している。

即ち、酸室１７ａ～１７ｃに供給された塩水溶液では、塩がカチオンとアニオンとに解離しており、このアニオンがバイポーラ膜ＢＰから供給されたプロトン（Ｈ^＋）と結合して酸が生成する。一方、Ｎａ^＋等のカチオンは、カチオン交換膜Ｃを透過して隣接するアルカリ室１９に移行し、このアルカリ室１９でバイポーラ膜ＢＰから供給された水酸化物イオン（ＯＨ^－）と結合してアルカリを生成する。従って、このようにして塩の水溶液及びアルカリ水溶液を酸室１７及びアルカリ室１９に循環していくと、酸室１７では、酸の濃度が次第に上昇し、アルカリ室１９では、アルカリ濃度が次第に上昇していくことになる。従って、各酸室１７ａ～１７ｃでの酸濃度が所定の濃度に達した段階で、塩液循環配管２０の排液側からの回収により、目的とする酸の水溶液を得ることができる。また、各アルカリ室１９ａ～１９ｃでのアルカリ濃度が所定の濃度に達した段階で、アルカリ液循環配管２１の排液側からの回収により、高濃度のアルカリ水溶液を得ることもできる。
尚、この方法では、酸室１７に塩水溶液が供給されることから、この酸室１７が塩室、或いは酸塩混合室と呼ばれることもある。
また、図１では、酸液タンク７に連なる洗浄用酸液循環配管２３は、右側のアルカリ室１９ｃと酸室１７ｃのみに循環連結されているが、実際は、アルカリ室１９ａ、１９ｂ及び酸室１７ａ、１７ｂにも循環連結されている。洗浄用酸液循環配管２３の一部を省略しているのは、全ての配管を示すと、図が煩雑になり、判り難くなるからである。

また、アルカリ液タンク５から各アルカリ室１９に循環供給するアルカリ水溶液としては、酸室１７からカチオン交換膜Ｃを通ってアルカリ室１９に移行するカチオンの水溶液、例えば水酸化ナトリウム水溶液が使用される。
尚、図１では、後述する酸洗浄のために、酸洗浄専用の酸液タンク７を設けられている。

三室式電気透析装置；
三室式の電気透析装置では、膜として、バイポーラ膜ＢＰ及びカチオン交換膜Ｃに加えてアニオン交換膜Ａが使用される。

このような電気透析装置の電気透析槽１では、図２に示されているように、バイポーラ膜ＢＰとカチオン交換膜Ｃとにより形成されている室１７が、その間に配置されたアニオン交換膜Ａによって分割された構造となっており、バイポーラ膜ＢＰの陽極側（アニオン交換体側）がアルカリ室１９、バイポーラ膜ＢＰの陰極側（カチオン交換体側）が酸室１７－２となっており、この酸室１７－２にアニオン交換膜Ａによって塩室１７－１が隣接した構造となっている。

このような電気透析槽１では、塩室（原料室）１７－１に塩水溶液が塩液タンク３から循環配管２０を介して供給され、且つ酸室１７－２には、酸液タンク２５から循環配管３０を介して、製造目的の酸と同種の酸の希薄水溶液が供給され、且つアルカリ室１９には、アルカリ液タンク５から循環配管２１を介してアルカリ水溶液が供給されて、通電下での電気透析によって酸が生成することとなる。一般に、こうした三室式の電気透析は、塩室に、塩水溶液として無機塩の水溶液を供給し、酸室で無機の強酸を得、アルカリ室で強アルカリを得るのに適している。

即ち、塩室１７－１に供給された塩は、解離しているため、通電することによって、カチオンがカチオン交換膜Ｃを通過してアルカリ室１９に移行し、アニオンがアニオン交換膜Ａを通過して酸室１７－２に移行する。従って、酸室１７－２においては、アニオンがバイポーラ膜ＢＰから生成したプロトン（Ｈ^＋）と結合して酸を生成し、酸室１７－２に循環供給される酸水溶液の酸濃度が次第に上昇し、一定濃度に上昇した時点で、これを回収することにより、目的とする酸を得ることができる。
また、アルカリ室１９では、二室法の場合と全く同様、カチオンがバイポーラ膜ＢＰから生成した水酸化物イオン（ＯＨ^－）と結合してアルカリが生成し、アルカリ室１９に循環されるアルカリ水溶液のアルカリ濃度は次第に上昇し、一定濃度に上昇した時点で、これを回収することにより、目的とするアルカリを得ることができるわけである。
尚、図２の例では、７が酸洗浄専用に使用される酸が収容される酸液タンクとなっている。
また、図２では、酸液タンク７に連なる洗浄用酸液循環配管２３は、右側のアルカリ室１９、酸室１７－１、１７－２のみに循環連結されているが、実際は、左側のアルカリ室１９、酸室１７－１、１７－２にも循環連結されている。図１と同様、洗浄用酸液循環配管２３の一部を省略しているのは、全ての配管を示すと、図が煩雑になり、判り難くなるからである。

上述した二室及び三室式のバイポーラ電気透析方法において、バイポーラ膜ＢＰは、カチオン交換膜Ｃとアニオン交換膜Ａとが貼り合わされた構造を有している複合イオン交換膜であり、先にも述べたように、通常、アニオン交換体ａ側を陽極１０側に、また、カチオン交換体ｃ側を陰極１１側に向けて配置される。このようなバイポーラ膜ＢＰとしては、特に制限されず公知の膜を使用することができる。
尚、図１及び図２には示されていないが、アルカリ室１９や酸室１７（１７－２）の酸濃度を調節でき、さらには水洗浄ができるように、アルカリ室１９や酸室１７（１７－２）や塩室１７－１には、イオン交換水や水道水などの水を循環できるようにされている。

バイポーラ膜ＢＰの製造方法としては、これに限定されるものではないが、次のような方法が代表的である。
（１）カチオン交換膜とアニオン交換膜とをポリエチレンイミン－エピクロルヒドリンの混合物で張り合わせ硬化接着する方法（特公昭３２－３９６２号公報）；
（２）カチオン交換膜とアニオン交換膜とをイオン交換性接着剤で接着させる方法（特公昭３４－３９６１号公報）；
（３）カチオン交換膜とアニオン交換膜とを微粉のイオン交換樹脂、アニオンまたはカチオン交換樹脂と熱可塑性物質とのペースト状混合物を塗布し圧着させる方法（特公昭３５－１４５３１号公報）；
（４）カチオン交換膜の表面にビニルピリジンとエポキシ化合物とからなる糊状物質を塗布し、これに放射線照射することによって製造する方法（特公昭３８－１６６３３号公報）；
（５）アニオン交換膜の表面にスルホン酸型高分子電解質とアリルアミン類を付着させた後、電離性放射線を照射架橋させる方法（特公昭５１－４１１３号公報）；
（６）イオン交換膜の表面に反対電荷を有するイオン交換樹脂の分散系と母体重合体との混合物を沈着させる方法（特開昭５３－３７１９０号公報）；
（７）ポリエチレンフィルムにスチレン、ジビニルベンゼンを含浸重合したシート状物をステンレス製の枠にはさみつけ、一方の側をスルホン化させた後、シートを取り外して残りの部分にクロルメチル化、次いでアミノ化処理する方法（米国特許３５６２１３９号明細書）；
（８）アニオン交換膜とカチオン交換膜との界面を無機化合物で処理し、両膜を接合する方法（特開昭５９－４７２３５号公報）；

カチオン交換膜Ｃは、公知のものであってよく、例えば、カチオン交換基として、スルホン酸基、カルボン酸基、ホスホン酸基、硫酸エステル基、リン酸エステル基等を有するものや、これらのイオン交換基の複数種類が混在したものを使用できる。
また、カチオン交換膜Ｃは、重合或いは縮合の何れの方法で得られたものであってもよいし、均質膜或いは不均質膜の何れでもよいし、適宜、補強心材を有していてもよい。また、炭化水素系樹脂、フッ素系樹脂等、公知の樹脂で形成されていてよい。さらには、２Ｎ－食塩水溶液を５Ａ／ｄｍ^２の電流密度で電気透析し、電流効率が７０％以上の実質的にカチオン交換膜として機能するものであれば、一般に両性イオン交換膜と称されるものも使用することができる。また、陽極１０にカチオン交換膜Ｃを対面させる場合には、酸に対して耐性の高いフッ素系のカチオン交換膜Ｃが好適に使用される。

三室式で使用されるアニオン交換膜Ａとしても、従来公知のものを使用することができる。例えば、４級アンモニウム基、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、ピリジニウム基、ピリジル基、さらにこれらのイオン交換基が複数混在したアニオン交換膜を使用できる。また該アニオン交換膜も、カチオン交換膜と同様、重合或いは縮合の何れの方法で得られたものであってもよいし、均質膜或いは不均質膜の何れでもよいし、適宜、補強心材を有していてもよい。また、炭化水素系樹脂、フッ素系樹脂等、公知の樹脂で形成されていてよい。さらに２Ｎ－食塩溶液を５Ａ／ｄｍ^２の電流密度で電気透析し、電流効率が７０％以上の実質的にアニオン交換膜として機能するものであれば、一般に両性イオン交換膜と称されるものであっても使用できる。
尚、アニオン交換膜は酸を透過させ易い傾向があるので、酸を透過させにくいものを使用することが好適である。

さらに、陽極１０及び陰極１１として使用される電極は、水電解や食塩電解など、電気化学工業の分野で使用される公知の電極であってよい。例えば、陽極１０としては、一般に、ニッケル、鉄、鉛、白金、黒鉛等で形成されているものが使用され、陰極１１としては、一般に、ニッケル、鉄、ステンレススチールなどで形成されているものが使用される。

また、陽極室１３や陰極室１５に循環供給される極液としては、陽極１０や陰極１１を形成している電極材料に応じて適宜の電解液が使用される。その組み合わせの一例を挙げると、以下の通りである。
陽極液；
ニッケルまたは鉄－水酸化ナトリウム水溶液
鉛－硫酸水溶液
白金－硫酸または硫酸ナトリウム水溶液
黒鉛－食塩水溶液
陰極液；
ニッケル、鉄またはステンレススチール－水酸化ナトリウム、硫酸ナトリウム
または食塩水溶液

さらに、上述したバイポーラ電気透析において、酸及びアルカリの生成源となる塩としては、生成目的の酸やアルカリの水溶性塩が使用される。例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が代表的である。
勿論、このバイポーラ電気透析は、有機酸塩の水溶液からの有機酸の製造にも適用することができる。このような有機酸塩としては、ギ酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、トリクロロ酢酸塩、ジクロロ酢酸塩、モノクロロ酢酸塩、チオグリコロール酸塩、モノクロロ酢酸塩、マロン酸塩、プロピオン酸塩、Ｌ－乳酸塩、Ｄ－乳酸塩、フマル酸塩、マレイン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、酪酸塩、フェノール酸塩、クエン酸塩、アスコルビン酸塩、ピクリン酸塩、ピコリン酸塩、安息香酸塩、サリチル酸塩などを用いることができ、塩を形成するカチオンとしては、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、ＮＨ_４ ^＋などが好適である。

＜酸洗浄＞
ところで、上述したバイポーラ電気透析においては、当然のことながら、膜の交換などとは別に、膜を装着したままの状態で通電を停止する（即ち、装置の運転を休止する）ことがある。例えば、装置運転後、一定時間が経過して目的とする量の酸或いはアルカリが得られたとき、一旦装置の運転を停止する。
また、装置の運転停止の必要性が生じた場合にも通電が停止される。例えば、プラントの生産計画の都合にあわせて、一定時間の装置運転後に停止される。また、膜の性能低下予防や性能回復の観点から、運転中の電圧を常時監視していて、電圧の異常な上昇が認められた場合に、不純物による膜の汚染を疑って停止することがある。

本発明では、このような通電停止時に、アルカリ室を、ｐＨが３．５以下の酸水溶液で酸洗浄することが重要な特徴である。係る酸洗浄は、アルカリ液の品質低下を防止する効果を十分に発揮させる観点からは、装置を少なくとも１時間以上、特には３時間以上運転してから通電を停止して実施するのが効果的である。別の基準で示せば、酸洗浄は、運転中の電圧が初期電圧に対して、少なくとも１．２倍以上上昇、特には１．５倍以上上昇してから通電を停止して実施するのが効果的である。
他方で、運転があまりに長時間経過しても、酸洗浄による、アルカリ液の品質低下の防止効果は十分に発揮されなくなるので、運転時間は１００時間を超えない範囲、特には１２０時間を超えない範囲にするのが効果的である。前記別の基準で示せば、運転時間は、運転中の電圧が初期電圧に対して４倍を超えない範囲、特には５倍を超えない範囲とするのが効果的である。

即ち、多価金属イオンが不純物として塩に含まれる場合があり、長期にわたって装置を連続運転していくと、この多価金属イオンが、装置内のアルカリ室１９で検出されることがある。アルカリ室１９でのこのような多価金属イオンの存在は、製品の品質低下を招いてしまう。本発明では、二室式及び三室式の何れの場合においても、通電停止時のアルカリ室の、前記強い酸水溶液での酸洗浄により、アルカリ室１９での多価金属イオンの蓄積によるアルカリ品質の低下を防止することができ、さらには、アルカリ室１９中での多価金属イオンの水酸化物の析出などによる膜の性能低下を有効に防止することができる。

酸洗浄で使用される酸水溶液は、多価イオンへの溶解性が高い、前記ｐＨ（電気透析の運転温度での測定値）が３．５以下の酸水溶液であれば特に限定されず、例えば塩酸、硝酸、硫酸などの無機酸の水溶液が用いられ、塩酸水溶液が特に好ましい。上記酸水溶液のｐＨは、２以下であることがより好ましい。ここで、酸水溶液のｐＨが３．５より大きい場合、多価金属陽イオンによるバイポーラ膜の汚染低減効果が十分でなくなる。
また、酸水溶液の調整に用いる水（希釈に用いる水）は、例えばイオン交換水、水道水が挙げられる。

尚、上記の洗浄用の酸は、バイポーラ電気透析に際して酸室１７に循環している酸と同種の酸が使用されるときには、酸液循環配管２３に設けられているバルブを切り替えて、酸液タンク７に収容されている酸をアルカリ室１９に供給すればよい。また、酸室１７に循環している酸が、有機酸のような弱酸である場合には（特に二室式では、弱酸が使用されることが多い）、洗浄用酸に専用のタンクを設け、このタンクからアルカリ室１９に洗浄の酸を供給すればよい。勿論、弱酸（有機酸）を用いる場合には、二室式に限らず、三室式でも同様である。

ところで、通電停止時に、上記のようなアルカリ室１９の酸洗浄を行った場合、アルカリ室１９の酸濃度が、これに隣接している酸室１７の酸濃度よりも高くなると、バイポーラ膜ＢＰにブリスターが発生し易くなることが実験により確認された。即ち、アルカリ室１９には、バイポーラ膜ＢＰのアニオン交換体ａが面している。このため、アルカリ室１９に供給された酸は、アニオン交換体ａに拡散浸透している。このとき、隣接する酸室１７の酸濃度が低いと、浸透圧により、水がバイポーラ膜ＢＰのカチオン交換体ｃ側からバイポーラ膜ＢＰ内に侵入することとなる。この結果、バイポーラ膜ＢＰのアニオン交換体ａとカチオン交換体ｃとの界面に水が蓄積し、ブリスターが発生するのではないかと本発明者等は考えている。

このため、本発明において行われる酸洗浄は、アルカリ室１９の酸濃度が酸室１７の酸濃度よりも高くならない状態に維持しながら行うことが好適である。例えば、アルカリ室１９の酸濃度が１モル／リットルであれば、酸室１７の酸濃度は２モル／リットルでもよいが、逆に０．５モル／リットルなどのように１モル／リットルよりも低くなるとブリスターが起こりやすくなり、酸濃度が０モル／リットル（すなわち水）の場合は、浸透圧差が大きくなり、ブリスター生成が加速される。

一般に、酸室１７の酸濃度が、アルカリ室１９の酸濃度以上、特に０．２モル／リットル以上の濃度差が維持されるようにアルカリ室１９の酸洗浄を行うことにより、バイポーラ膜ＢＰでのブリスターを効果的に抑制することができる。アルカリ室１９を効果的に洗浄するためには高濃度の酸を使用すればよく、この場合には、酸室１７の酸濃度もアルカリ室１９以上に高濃度に維持しておけばよい。
ここで、前記アルカリ室の酸濃度が、前記酸室の酸濃度よりも高くならない状態に維持されている時間は、アルカリ室の洗浄の全期間であることが最も好ましいが、ブリスター発生防止の効果に大きく影響しない極短時間、具体的には連続して１分以内程度であれば、上記アルカリ室と酸室の酸濃度の関係が満足されない期間が存在しても、本発明では、実質的には維持されたものとして許容される。

＜酸洗浄の手順＞
本発明において、上記のような酸洗浄は、通電を停止し、バイポーラ膜ＢＰや、カチオン交換膜Ｃ、さらにはアニオン交換膜Ａが装着されたままの状態で行われるが、上記の様に、アルカリ室１９の酸濃度が酸室１７（１７－２）の酸濃度を超えないように配慮しながら行われる。
即ち、アルカリ室１９の酸洗浄にあたっては、他の室の水洗、酸洗浄も行われるが、液抜き、水洗（水の循環）、洗浄用の酸水溶液の循環などは、アルカリ室１９の酸濃度が酸室１７（１７－２）の酸濃度を超えないように、各配管のバルブなどによりタイミング調整して行われる。これは、二室法も三室法も同じである。

例えば、全室の液抜きを行い、全タンクに水（イオン交換水）を入れて全室に水を循環させる。
次いで、酸液タンク（或いは洗浄用の酸液タンク）に洗浄用の一定濃度の鉱酸を入れ、酸室１７（１７－２）に一定濃度の鉱酸（例えば塩酸）を循環させる。これにより、酸室１７（１７－２）についての酸洗浄が行われ、カチオン交換膜Ｃに付着しているカルシウムイオンなどの多価金属イオンもしくはその水酸化物が除去される。

上記の酸室１７（１７－２）の酸洗浄に遅れて、アルカリ室１９さらには塩室１７－１の酸洗浄が行われる。即ち、酸室１７（１７－２）の酸濃度が一定に設定されているため、アルカリ室１９の酸濃度が酸室１７（１７－２）の酸濃度を超えないように設定することができるわけである。具体的には、アルカリ室１９さらには塩室１７－１の水循環を停止し、水を抜いてから、酸室１７（１７－２）に供給されている鉱酸と同濃度以下の鉱酸（例えば塩酸）を、酸液タンク（或いは洗浄用の酸液タンク）からアルカリ室１９、さらには、塩室１７－１に供給して酸洗浄を行う。

このようにしてアルカリ室１９の酸洗浄が一定時間行われるが、重要なことは、酸室１７（１７－２）の酸洗浄に先立って、アルカリ室１９の酸洗浄を停止し、アルカリ室１９から液を抜ぬき、次いで水を入れて循環させることである。この場合、アルカリ室１９と同時に塩室１７－１についても液抜き及び水の循環が行われる。これにより、アルカリ室１９の酸濃度が酸室１７（１７－２）の酸濃度を超えることがない。

最後に、酸室１７（１７－２）の液抜きを行った後、水を循環させ、一定時間後に全室から水を抜き、これにより、通電停止時の全プロセスが完了し、バイポーラ電気透析を再開することができる。
尚、上述したプロセスでは、三室式での塩室１７－１の液抜き、水洗、酸洗をアルカリ室１９と同期して行っているが、塩室１７－１については、酸室１７－２と同期して液抜き、水洗、酸洗を行うことは可能である。

また、イオン交換膜（カチオン交換膜またはアニオン交換膜）が面しているアルカリ室１９、塩室１７だけでなく、アルカリ液タンク５およびアルカリ液循環配管２１、塩液タンク３および塩液循環配管２０も酸で洗浄することにより、生成アルカリの品質向上が期待できることから、洗浄用の酸を、アルカリ液を抜いて水で洗浄したアルカリ液タンク５、塩液を抜いて水で洗浄した塩液タンク３に送り込んでおき、それぞれアルカリ液循環配管２１、塩液循環配管２０を用いて循環洗浄することがさらに好ましい。

本発明は、上述した図１及び図２に示されている装置を用いて行う態様に限定されるものではなく、これらの装置に変更を加えて実施することもできる。
例えば、本発明方法により製造される製品であるアルカリや酸が収容されるアルカリ液タンク５や酸液タンク２５を空にして酸洗浄を行うのは効率的ではない。このため、酸洗浄の専用タンクと連なる洗浄用酸液循環配管２３を分岐し、所定のバルブを介して、該配管２３を、図３（二室法）では、アルカリ液循環配管２１及び塩液循環配管２０に接続する。また、図４（三室法）では、この洗浄用酸液循環配管２３を、所定のバルブを介して、アルカリ液循環配管２１、塩液循環配管２０及び製品である酸液が収容される酸液タンク２５に連なる酸液循環配管３０に接続する。ここで、塩液タンク３，アルカリ液タンク５，酸液タンク２５に連なる循環配管２０，２１，３０には、バルブを介して、それぞれ純水が循環されるようにし、酸洗浄とは独立して、各タンク３，５，２５を水洗できるようにしておく。このようにして、アルカリタンク５や酸液タンク２５を空にすることなく、酸洗浄を行うことも可能である。

上記のような手順で洗浄を行うことにより、カチオン交換膜Ｃでの洗浄によりカチオン交換膜Ｃの電圧上昇を抑制できるばかりか、バイポーラ膜ＢＰでのブリスターの発生や膜電圧の上昇を確実に抑制することができる。

＜実験例１＞
以下の膜を用意した。
バイポーラ膜ＢＰ；
特開２００２－３０６９７５号公報の比較例１に開示されている
ブリスターが起こりやすいバイポーラ膜
カチオン交換膜Ｃ；
株式会社アストム製ＣＭ－２
アニオン交換膜Ａ；
株式会社アストム製ＡＣＭ

図２のように、１対の陰陽極間にカチオン交換膜Ｃ、バイポーラ膜ＢＰおよびアニオン交換膜Ａが順番に配置され、アルカリ室１９、酸室１７－２および塩室１７－１が形成された卓上式のフィルタープレス型バイポーラ膜電気透析槽１を作製した。なお、カチオン交換膜Ｃの枚数は１１枚、バイポーラ膜ＢＰおよびアニオン交換膜Ａは何れも１０枚とし、各膜の有効膜面積はいずれも０．５５ｄｍ^２である。
また、膜電位を測定するために、代表して陽極側から４枚目のバイポーラ膜ＢＰおよび６枚目のカチオン交換膜Ｃの陽極側、陰極側に白金箔を挿入し、それぞれ電圧計をつないだ。

酸液タンク２５に０．１モル／リットルの塩酸水溶液５リットルを用意した。
塩液タンク３には２モル／リットルの塩化ナトリウム溶液５リットルを用意し、カルシウムが２５０ｐｐｍとなるように塩化カルシウムを加え、ｐＨが３程度になるように塩酸を加えた。
アルカリ液タンク５には０．１モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液５リットルを用意した。
尚、洗浄専用の酸液タンクは設けていない。
このように各タンクに液が収容された状態で、それぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で、酸室１７－２、塩室１７－１及びアルカリ室１９に、各タンクから液を循環した。陽極室１３、陰極室１５には、それぞれ硫酸ナトリウム水溶液５リットル（４９０ｇの硫酸ナトリウムを含む）を循環した。
４０℃、電流密度８Ａ／ｄｍ^２で電気透析を行った。

３時間後、バイポーラ膜の膜電位に変化は見られなかったが、陽イオン交換膜の膜電位が初期の３倍まで上昇した。水酸化カルシウムのスケールが生成したと考えられるので通電を停止し酸洗浄を行った。
この酸洗浄は、以下の手順を踏んだ。
（１）全室の液抜きを行った。
（２）各タンクを洗浄し純水を入れ、全室に一斉に純水を送り、水運転を５分行った。
（３）酸室１７－２だけ水の循環を停止し、水を抜いた。
（４）酸液タンク２５に１モル／リットルの、ｐＨが約０の塩酸を入れ循環を再開した。
（５）５分運転後、アルカリ室１９、塩室１７－１の水循環を停止し、水を抜いた。
（６）アルカリ液タンク５、塩液タンク３に１モル／リットルの、ｐＨが約０の塩酸を入れ循環を再開した。
（７）６０分運転後、アルカリ室、塩室の酸循環を停止し酸を抜いた。
（８）アルカリ液タンク５、塩液タンク３に純水を入れ循環を再開した。
（９）５分運転後、酸室１７－２の酸循環を停止し酸を抜いた。
（１０）酸液タンク２５に純水を入れ循環を再開した。
（１１）５分運転後、全室の循環を停止し水を抜いた。

引き続き、前述した運転条件でバイポーラ電気透析を行った。
運転開始して５分後、カチオン交換膜Ｃの膜電位は初期まで回復していることを確認した。ここで、この状態で解枠をして、バイポーラ膜ＢＰを１０枚とも観察したがブリスターの発生は見られなかった。また、カチオン交換膜も１１枚観察したが外観上異常はなかった。
また、陽極側から６枚目のカチオン交換膜Ｃ１枚を蛍光Ｘ線分析器で元素分析を行ったがカルシウムは検出限界以下であった。

＜比較実験＞
実験例１と同じ種類の膜と電気透析槽を使用し、実験例１と同様の条件で運転を行った。するとやはり３時間程度でカチオン交換膜Ｃの膜電位が初期の３倍まで上昇した。なお、この時点でバイポーラ膜ＢＰの膜電位に変化は見られなかった。
通電停止後、食塩水でのアルカリ室の洗浄を以下の手順で実施した。
（１）全室の液抜きを行った。
（２）各タンクを洗浄し純水を入れ、全室に一斉に純水を送り、水運転を５分行った。
（３）酸室１７－２だけ水の循環を停止し、水を抜いた。
（４）酸液タンク２５に、ｐＨが４の食塩水を入れ循環を再開した。
（５）５分運転後、アルカリ室１９、塩室１７－１の水循環を停止し、水を抜いた。
（６）アルカリ液タンク５、塩液タンク３に、ｐＨが４の食塩水を入れ循環を再開した。
（７）６０分運転後、アルカリ室、塩室の食塩水循環を停止し食塩水を抜いた。
（８）アルカリ液タンク５、塩液タンク３に純水を入れ循環を再開した。
（９）５分運転後、酸室１７－２の食塩水循環を停止し食塩水を抜いた。
（１０）酸液タンク２５に純水を入れ循環を再開した。
（１１）５分運転後、全室の循環を停止し水を抜いた。
引き続き、前述した運転条件でバイポーラ電気透析を行った。
運転開始して５分後、カチオン交換膜Ｃの膜電位を測定したところ、初期の約２．７倍までしか回復していなかった。

＜実験例２＞
実験例１と同じ種類の膜と電気透析槽を使用し、実験例１と同様の条件で運転を行った。するとやはり３時間程度でカチオン交換膜Ｃの膜電位が初期の３倍まで上昇した。なお、この時点でバイポーラ膜ＢＰの膜電位に変化は見られなかった。
通電停止後、以下の手順で酸洗浄を行った。
（１）各タンクから液抜きを行い、次いで純水を入れ、全室に一斉に純水を送り、水運転を５分行った。
（２）アルカリ室１９だけ水の循環を停止し、水を抜いた。
（３）アルカリ液タンク５に１モル／リットルの塩酸を入れ循環を再開した。
（４）５分運転後、酸室１７－２、塩室１７－１の水循環を停止し、水を抜いた。
（５）酸液タンク２５、塩液タンク３に１モル／リットルの、ｐＨが約０の塩酸を入れ循環を再開した。
（６）６０分運転後、酸室１７－２、塩室１７－１の酸循環を停止し酸を抜いた。
（７）酸液タンク２５、塩液タンク３に純水を入れ循環を再開した。
（８）５分運転後、アルカリ室１９の酸循環を停止し酸を抜いた。
（９）アルカリ液タンク５に純水を入れ循環を再開した。
（１０）５分運転後、全室の循環を停止し水を抜いた。

引き続き、実験例１と同様の運転条件でバイポーラ電気透析を行った。
運転開始して５分後、陽イオン交換膜Ｃの膜電位は初期まで回復していることを確認した。しかし、バイポーラ膜ＢＰの膜電位は初期の２倍に上がっていた。この状態で解枠をして、バイポーラ膜ＢＰを観察すると１０枚ともブリスターが発生していた。なお、カチオン交換膜Ｃは１１枚とも観察したが外観上異常はなかった。うち陽極側から６枚目のカチオン交換膜Ｃ１枚を蛍光Ｘ線分析器で元素分析を行ったがカルシウムは検出限界以下であった。

＜実験例３＞
実験例１と同じ種類の膜と電気透析槽を使用し、実験例１と同様の運転条件でバイポーラ電気透析を行った。
するとやはり３時間程度でカチオン交換膜Ｃの膜電位が初期の３倍まで上昇した。なお、この時点でバイポーラ膜ＢＰの膜電位に変化は見られなかった。
ここで酸洗浄を行わずに解枠して、バイポーラ膜を観察すると外観上異常はなかった。また、陽極側から６枚目の陽イオン交換膜を取り出し、表面を水洗いして蛍光Ｘ線分析器で元素分析を行うと、カルシウムが検出された。

＜実験例４＞
この例では、図３に示された二室法の電気透析装置を用いてバイポーラ電気透析を行った。
以下の膜を用意した。
バイポーラ膜ＢＰ；
特開２００２－３０６９７５号公報の比較例１に開示されている
ブリスターが起こりやすいバイポーラ膜
カチオン交換膜Ｃ；
株式会社アストム製ＣＭＢ

図３のように、１対の陰陽極間にカチオン交換膜Ｃ、バイポーラ膜ＢＰが順番に配置され、アルカリ室１９、酸室１７が形成された卓上式のフィルタープレス型バイポーラ膜電気透析槽１を作製した。
なお、カチオン交換膜Ｃの枚数は１１枚、バイポーラ膜ＢＰは１０枚とし、各膜の有効膜面積はいずれも０．５５ｄｍ^２である。
また、膜電位を測定するために、代表して陽極側から４枚目のバイポーラ膜ＢＰおよび６枚目のカチオン交換膜Ｃの陽極側、陰極側に白金箔を挿入し、それぞれ電圧計をつないだ。

塩液タンク３には１当量／リットルの乳酸ナトリウム溶液５００ミリリットルを用意し、カルシウムが２５０ｐｐｍとなるように塩化カルシウムを加えた。
アルカリ液タンク５には０．５当量／リットルの水酸化ナトリウム水溶液５００ミリリットルを用意した。
洗浄専用の酸液タンク７には０．０１当量／リットル、ｐＨが約２の塩酸水溶液５リットルを用意した。
このように各タンクに液が収容された状態で、それぞれ６ｃｍ／ｓｅｃの線速度で、酸室１７には塩液タンク３から、アルカリ室１９にはアルカリ液タンクから液を供給した。陽極室１３、陰極室１５には、０．１当量／リットルの水酸化ナトリウム水溶液５リットルを循環した。２５℃、電流密度８Ａ／ｄｍ^２で電気透析を開始した。

３０分後、塩液電導度がバイポーラ膜の膜電位に変化は見られなかったが、陽イオン交換膜の膜電位が初期の１．５倍まで上昇した。スケールが生成したと考えられるので通電を停止し酸洗浄を行った。
この酸洗浄は、以下の手順を踏んだ。図３において
（１）全室の液抜きを行った。
（２）各タンク下の出口バルブを閉め、純水バルブを開けて、純水を、塩液循環配管２０を経由して酸室１７、アルカリ液循環配管２１を経由してアルカリ室１９に供給した。
（３）酸室１７行きの純水バルブを閉め、酸室１７および塩液循環配管２０の水を抜いた。
（４）洗浄用酸液タンク７から０．０１モル／リットルの、ｐＨが約２の塩酸を、洗浄用酸液循環配管２３経由で塩液循環配管２０に入れ、酸室１７の酸洗浄循環を開始した。
（５）５分運転後、アルカリ室１９行きの純水バルブを閉め、アルカリ室１９およびアルカリ液循環配管２１中の水を抜いた。
（６）洗浄用酸液タンク７から０．０１モル／リットルの、ｐＨが約２の塩酸を、洗浄用酸液循環配管２３経由でアルカリ液循環配管２１に入れ、アルカリ室１９の酸洗浄循環を開始した。
（７）６０分運転後、アルカリ室１９の酸洗浄循環を停止し、アルカリ室１９およびアルカリ液循環配管２１中の酸を抜いた。
（８）アルカリ液循環配管２１につながっている純水バルブを開けて純水を供給した。
（９）５分運転後、酸室１７の酸洗浄循環を停止し、酸室１７および塩液循環配管２０中の酸を抜いた。
（１０）塩液循環配管２０につながっている純水バルブを開けて純水を供給した。
（１１）５分運転後、全室への純水供給を停止し、全室と配管の水を抜いた。

引き続き、前述した運転条件でバイポーラ電気透析を行った。
運転開始して５分後、カチオン交換膜Ｃの膜電位は初期まで回復していることを確認した。ここで、この状態で解枠をして、バイポーラ膜ＢＰを１０枚とも観察したがブリスターの発生は見られなかった。また、カチオン交換膜も１１枚観察したが外観上異常はなかった。
また、陽極側から６枚目のカチオン交換膜Ｃ１枚を蛍光Ｘ線分析器で元素分析を行ったがカルシウムは検出限界以下であった。

１：電気透析槽
３：塩液タンク
５：アルカリ液タンク
７：酸液タンク（或いは酸洗浄用酸液タンク）
１０：陽極
１１：陰極
１７：酸室
１７－１：塩室
１７－２：酸室
１９：アルカリ室
ＢＰ：バイポーラ膜
ａ：アニオン交換体
ｃ：カチオン交換体
Ｃ：カチオン交換膜

Claims (3)

1. 一方の面がアニオン交換体であり且つ他方の面がカチオン交換体であるバイポーラ膜と、カチオン交換膜とが、陽極と陰極の間に配置され、該バイポーラ膜は、アニオン交換体側が陽極側に位置するように配置されており、該バイポーラ膜のアニオン交換体側がアルカリ室となっており、該バイポーラ膜のカチオン交換体側が酸室となっている電気透析装置を使用し、
   前記陽極と陰極との間に電圧を印加して通電を行いながら、塩水溶液を該電気透析装置内に循環供給することにより電気透析を行って、塩から酸及びアルカリを連続的に生成していくバイポーラ電気透析方法において、
   一定時間経過後に前記通電を停止し、前記バイポーラ膜及びカチオン交換膜を該電気透析装置から取り外すことなく、前記アルカリ室を、ｐＨが３．５以下の酸水溶液で酸洗浄し、
   酸洗浄後、再び通電を開始して、電気透析を行うと共に、
   前記酸洗浄にあたり、まず前記酸室に洗浄用の酸を送りこんでから、遅れて前記アルカリ室に洗浄用の酸を送り込み、これにより、前記アルカリ室の酸濃度が、前記酸室の酸濃度よりも高くならない状態を維持しながら前記酸洗浄が行われ、
   前記酸洗浄が終了した後には、まず前記アルカリ室の洗浄用の酸を抜き、該アルカリ室の液を水洗液に置換した後、遅れて前記酸室の洗浄用の酸を抜き、該酸室の液を水洗液に置換すること、
   を特徴とするバイポーラ電気透析方法。
2. 前記電気透析装置が、陽極と陰極との間に、カチオン交換膜とバイポーラ膜とが交互に配置されている二室基本構造を有しており、前記塩水溶液は、該酸室に循環供給される請求項１に記載のバイポーラ電気透析方法。
3. 前記電気透析装置が、さらにアニオン交換膜を含み、陽極と陰極との間に、陽極から陰極へ向かってカチオン交換膜、バイポーラ膜及びアニオン交換膜がこの順に配置されており、
   該陽極と陰極に対面する膜がそれぞれバイポーラ膜であり、
   該アニオン交換膜とカチオン交換膜とにより塩室が形成されている三室基本構造を有しており、前記塩水溶液は、該塩室に循環供給される請求項１に記載のバイポーラ電気透析方法。

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