KR20150116914A - Seawater electrolysis system and seawater electrolysis method - Google Patents

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Abstract

이 해수 전해 장치는, 산화이리듐을 함유하는 코팅재가 피복된 티탄으로 이루어지는 양극 (A) 과, 음극 (C) 을 함유하는 전극 (30) 과, 양극 (A) 및 음극 (C) 을 수납하는 전해조 본체 (20) 와, 양극 (A) 및 음극 (C) 사이에 양극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상이 되도록 통전하는 전원 장치 (40) 를 구비하고, 전해조 본체 (20) 내의 해수를 전기 분해한다.This seawater electrolytic apparatus comprises an anode (A) made of titanium coated with a coating material containing iridium oxide, an electrode (30) containing a cathode (C), an electrolytic bath A main body 20 and a power supply device 40 for passing current between the positive electrode A and the negative electrode C so that the current density on the surface of the positive electrode is 20 A / dm2 or more, Electrolysis.

Description

해수 전해 시스템 및 해수 전해 방법{SEAWATER ELECTROLYSIS SYSTEM AND SEAWATER ELECTROLYSIS METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a seawater electrolysis system and a seawater electrolysis method,

본 발명은, 해수에 전기 분해를 실시함으로써 차아염소산을 발생시키는 해수 전해 장치를 구비한 해수 전해 시스템, 및 해수 전해 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater electrolysis system having a seawater electrolytic apparatus for generating hypochlorous acid by electrolyzing seawater, and a seawater electrolysis method.

종래, 해수를 다량으로 사용하는 화력 발전소, 원자력 발전소, 해수담수화 플랜트, 화학 플랜트 등에 있어서는, 그 취수구나 배관, 복수기, 각종 냉각기 등의 해수와 접촉하는 부분의 조류 (藻類) 나 패류의 부착 번식이 큰 문제로 되고 있다.Conventionally, in a thermal power plant, a nuclear power plant, a seawater desalination plant, and a chemical plant, which use a large amount of seawater, the attachment propagation of algae and shellfish in the portion contacting with seawater such as intake port, piping, It is becoming a big problem.

이 문제를 해결하기 위해서, 천연의 해수에 전기 분해를 실시함으로써 차아염소산을 생성하고, 당해 차아염소산을 취수구 중에 주입함으로써 해양 생물의 부착을 억제하는 해수 전해 장치가 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).In order to solve this problem, there has been proposed a seawater electrolytic apparatus which generates hypochlorous acid by electrolyzing natural seawater and injects the hypochlorous acid into the water intake to inhibit attachment of marine organisms (see, for example, Patent See Document 1).

즉, 이 해수 전해 장치는, 케이스상을 이루는 전해조 본체 내에 전극으로서의 양극·음극이 배치된 구조를 이루고 있으며, 당해 전해조 본체 내에 해수가 유통된다. 해수 중에는 염화물 이온 및 수산화 이온이 존재하기 때문에, 양극·음극 사이에 전류를 통전하면, 양극에서는 염소가 생성되고, 음극에서는 수산화나트륨이 생성된다. 그리고, 염소와 수산화나트륨이 반응함으로써, 해양 생물의 부착 억제 효과를 갖는 차아염소산이 생성된다.That is, the seawater electrolytic apparatus has a structure in which an anode and a cathode as electrodes are disposed in an electrolytic bath body forming a casing, and seawater is circulated in the electrolytic bath main body. Since chloride ions and hydroxide ions are present in the seawater, when current is passed between the anode and the cathode, chlorine is produced in the anode and sodium hydroxide is produced in the cathode. Then, chlorine reacts with sodium hydroxide to produce hypochlorous acid having an effect of inhibiting adhesion of marine organisms.

여기서, 상기 해수 전해 장치의 전해조 내에 배치되는 전극, 특히 양극으로는, 일반적으로 티탄 기판에 백금을 주체로 한 복합 금속, 즉, 백금 주체 코팅재를 코팅한 것이 사용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).As an electrode, particularly, an anode disposed in the electrolytic cell of the seawater electrolytic apparatus, a titanium substrate is coated with a composite metal mainly composed of platinum, that is, a platinum coating material (see, for example, Patent Document 2 Reference).

또, 아직 해수 전해 장치로서 실용화된 사례는 없지만, 전기 분해의 양극의 코팅재로서 산화이리듐을 주체로 한 복합 금속, 즉, 산화이리듐 주체 코팅재를 적용하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조).In addition, although there is no practical application as a seawater electrolytic device yet, it has been proposed to apply a composite metal mainly composed of iridium oxide, that is, an iridium oxide main coating material, as a coating material for an electrolytic anode (for example, Patent Document 3 Reference).

또, 해수담수화 장치 등의 해수 농축 장치로부터 배출되는 염분 농도가 높은 농축수를 처리수로서 사용하는 해수 전해 장치도 알려져 있다. 이 해수 전해 장치는, 농축수를 전기 분해함으로써 생성되는 전해 처리수 중의 차아염소산의 농도를 높임으로써 소비 전력을 저감시키고, 해수 전해 장치의 효율화, 소형화를 도모한 것이다 (예를 들어, 특허문헌 4 참조).A seawater electrolytic apparatus using concentrated water having a high salinity concentration discharged from a seawater concentration apparatus such as a seawater desalination apparatus as treatment water is also known. This seawater electrolytic apparatus reduces the power consumption by increasing the concentration of hypochlorous acid in the electrolytically treated water produced by electrolyzing the concentrated water, thereby realizing the efficiency and miniaturization of the seawater electrolytic apparatus (see, for example, Patent Document 4 Reference).

일본 특허공보 제3389082호Japanese Patent Publication No. 3389082 일본 공개특허공보 2001-262388호Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-262388 일본 공개특허공보 평8-85894호Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-85894 일본 공개특허공보 평9-294986호Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-294986

그런데, 백금 주체 코팅재를 사용한 전극에 있어서는, 전기 분해시에 양극 근방에서 발생하는 산소나, 음극 근방에서 발생하는 스케일 (칼슘, 마그네슘 등) 의 영향에 의해, 전극의 소모가 빠르게 진행되어 버린다. 그 때문에, 전극 세정이나 전극 교환을 빈번하게 실시할 필요가 있어, 메인터넌스 비용이 많이 소요되어 버린다.However, in an electrode using a platinum coating material, consumption of the electrode is rapidly progressed due to oxygen generated in the vicinity of the anode during electrolysis and scale (calcium, magnesium, etc.) generated in the vicinity of the cathode. For this reason, it is necessary to frequently perform the electrode cleaning and the electrode exchange, and a large maintenance cost is required.

또, 전극 표면에서의 전류 밀도가 높을수록 염소 발생 효율이 높아진다고 생각된다. 이 경향은 해수 전해 장치에 해수 농축수를 도입하여 차아염소산을 발생시키는 경우에도 동일하게 나타난다.It is considered that the higher the current density at the electrode surface, the higher the chlorine generating efficiency. This tendency is also the same when hypochlorous acid is generated by introducing seawater concentrated water into a seawater electrolytic apparatus.

그러나, 전류 밀도가 증대되면, 양극 근방에서 발생하는 산소나 음극 근방에서 발생하는 스케일의 양도 증가하기 때문에, 오히려 전극의 소모가 빠르게 진행되어 버린다. 그 때문에, 백금 주체 코팅재를 사용한 전극에서는, 전극 표면에서의 전류 밀도를 높게 하지는 못하고, 예를 들어 전류 밀도의 최대치를 15 A/d㎡ 정도로 억제하는 것이 기술 상식으로 되어 있었다.However, if the current density is increased, the amount of scale generated in the vicinity of the anode and the vicinity of the anode increases in the vicinity of the anode, so that the consumption of the electrode progresses rather rapidly. Therefore, in the electrode using the platinum coating material, the current density at the surface of the electrode can not be increased, and for example, the maximum value of the current density is controlled to about 15 A / dm 2.

이와 같이 전기 분해의 전류 밀도를 억제할 필요가 있기 때문에, 해수로부터 충분한 차아염소산을 발생시키기 위해서는 수많은 전극을 배치할 필요가 있어, 장치의 제조 비용 증대, 장치의 대형화를 초래해 버린다.Since it is necessary to suppress the current density of electrolysis as described above, it is necessary to dispose a large number of electrodes in order to generate sufficient hypochlorous acid from the seawater, resulting in an increase in the manufacturing cost of the apparatus and an increase in the size of the apparatus.

본 발명은 이와 같은 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 전극의 내구성의 향상을 도모할 수 있음과 함께, 염소 발생 효율의 저하를 억제하는 것이 가능한 해수 전해 장치, 해수 전해 시스템 및 해수 전해 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a seawater electrolytic apparatus, a seawater electrolytic system, and a seawater electrolytic method capable of improving the durability of an electrode and suppressing a decrease in chlorine generation efficiency The purpose.

여기서, 발명자들이 상기 해수 전해 장치의 전극에 대해 예의 연구를 거듭한 결과, 산화이리듐 주체 코팅재를 피복한 양극에서는, 백금 주체 코팅재를 피복한 종래의 전극의 기술 상식에 반하여, 15 A/d㎡ 를 초과하는 전류 밀도를 통전하는 것이 전극의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제에 유효하다는 지견을 얻었다.As a result of intensive researches on the electrodes of the seawater electrolytic apparatus, the inventors have found that the anode coated with the iridium oxide main coating material has a specific surface area of 15 A / dm 2 It was found that energizing the current density exceeding is effective for improving the durability of the electrode and suppressing the lowering of the chlorine generating efficiency.

즉, 본 발명에 관련된 해수 전해 장치는, 산화이리듐을 함유하는 코팅재가 피복된 티탄으로 이루어지는 양극과, 음극을 포함하는 전극과, 상기 양극 및 상기 음극을 수납하는 전해조 본체와, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 양극 (兩極) 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상이 되도록 통전하는 전원 장치를 구비한다.That is, a seawater electrolytic apparatus according to the present invention is a seawater electrolytic apparatus comprising a cathode made of titanium coated with a coating material containing iridium oxide, an electrode including a cathode, an electrolytic bath main body containing the anode and the cathode, A current density of 20 A / dm < 2 > or more at the surface of the anode.

본 발명에 관련된 해수 전해 방법은, 상기 전해조 본체 내에 해수를 유통시키고, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 양극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상이 되도록 통전하여, 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해한다.The seawater electrolytic method according to the present invention is characterized in that seawater is circulated in the electrolytic bath main body and current is passed between the anode and the cathode so that the current density of the surface of the anode is 20 A / do.

본 발명에 있어서는, 전극 표면에서의 전류 밀도가 종래의 15 A/d㎡ 보다 큰 20 A/d㎡ 이상으로 되어 있기 때문에, 전기 분해에 수반하여 음극에서 발생하는 수소 가스의 양이 종래에 비해 증대된다. 이 다량의 수소 가스에 의해, 전극의 세정 효과가 발현되기 때문에, 양극에 대한 망간 스케일의 부착, 및 음극에서의 칼슘, 마그네슘 등의 스케일의 부착을 방지할 수 있다. 또, 양극 부근에서 발생하는 산소의 양도 증대되지만, 산화이리듐은 산소에 대한 충분한 내구성을 구비하고 있기 때문에, 당해 산소에 의해 전극이 소모되는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, since the current density at the surface of the electrode is 20 A / dm 2 or more, which is larger than the conventional 15 A / dm 2, the amount of hydrogen gas generated in the cathode is increased do. Since the cleaning effect of the electrode is manifested by this large amount of hydrogen gas, adhesion of the manganese scale to the anode and adhesion of scale such as calcium and magnesium to the anode can be prevented. In addition, although the amount of oxygen generated in the vicinity of the anode is increased, iridium oxide has sufficient durability against oxygen, so that the electrode can be prevented from being consumed by the oxygen.

본 발명에 있어서, 상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도는, 20 A/d㎡ 이상 40 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되어도 된다. 바람직하게는 20 A/d㎡ 이상 30 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되어도 된다.In the present invention, the current density of the positive electrode and the negative electrode surface energized by the power source device may be included in a range of 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2. Preferably 20 A / dm 2 or more and 30 A / dm 2 or less.

전류 밀도가 지나치게 큰 경우, 예를 들어 40 A/d㎡ 를 초과하는 경우에는, 양극 및 음극에서의 스케일 발생량이 수소의 세정 효과의 유효한 범위를 초과해 버린다. 이에 대하여 본 발명에서는, 전류 밀도의 상한치를 40 A/d㎡ 로 하고, 바람직하게는 30 A/d㎡ 로 하고 있기 때문에, 수소에 의해 세정 효과를 유효하게 발현시킬 수 있어, 양극 및 음극에서의 스케일 부착을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.When the current density is excessively large, for example, exceeds 40 A / dm 2, the scale generation amount in the positive electrode and the negative electrode exceeds the effective range of the cleaning effect of hydrogen. On the other hand, in the present invention, since the upper limit of the current density is 40 A / dm 2, preferably 30 A / dm 2, the cleaning effect can be effectively exhibited by hydrogen, Scale attachment can be effectively prevented.

본 발명에 관련된 해수 전해 장치는, 복수의 상기 전해조 본체와, 이들 전해조 본체끼리에 있어서의 상기 해수의 유출구와 유입구를 접속하는 접속관과, 상기 접속관 내의 가스를 제거하는 가스 제거 수단을 추가로 구비해도 된다.A seawater electrolytic apparatus according to the present invention is a seawater electrolytic apparatus comprising a plurality of electrolytic bath main bodies, a connection pipe connecting an outlet port of the seawater to an inlet port of the electrolytic bath main bodies, and a gas removing means for removing gas in the connection pipe .

전류 밀도를 높게 할수록 음극에서의 수소 발생에 의해 액가스비가 저하되기 때문에, 염소 발생 효율이 저하되어 버린다. 이에 대하여, 접속관에 형성된 가스 제거 수단에 의해 특히 수소 가스를 제거함으로써, 전해조 내를 소정의 액가스비 이하로 억제하여 효율 저하를 방지할 수 있다.As the current density is increased, the liquid gas ratio is lowered by the generation of hydrogen at the cathode, so that the chlorine generating efficiency is lowered. On the other hand, by removing the hydrogen gas in particular by the gas removing means formed in the connecting pipe, it is possible to prevent the efficiency in the electrolytic bath from being lowered to a predetermined liquid gas ratio or less and the efficiency lowering.

본 발명에 관련된 해수 전해 시스템은, 상기한 본 발명에 관련된 해수 전해 장치와, 상기 전해조 본체에 도입되어야 할 해수 중에 함유되는 염화물 이온의 농도를 높이는 농축 수단을 구비한다.The seawater electrolytic system according to the present invention comprises the seawater electrolytic apparatus according to the present invention and the concentrating means for increasing the concentration of chloride ions contained in the seawater to be introduced into the electrolytic bath main body.

본 발명에 관련된 해수 전해 방법은, 전기 분해해야 할 해수 중에 함유되는 염화물 이온의 농도를 높이고, 염화물 이온 농도를 높인 해수를 상기 전해조 본체 내에 유통시키며, 상기 양극 및 상기 음극 사이에 통전하여 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해한다.A seawater electrolytic method according to the present invention is characterized in that the concentration of chloride ions contained in seawater to be electrolyzed is increased and seawater having an increased chloride ion concentration is circulated in the electrolytic bath main body and energized between the anode and the cathode, Thereby electrolyzing the seawater in the water.

본 발명에 있어서는, 해수 전해 장치에 염화물 이온 농도, 전기 전도도를 높인 농축수를 도입한다. 또한, 양극의 코팅재에 산화이리듐이 함유되기 때문에, 전극 표면에서의 전류 밀도를 높게 설정할 수 있고, 생성되는 전해 처리수에 함유되는 차아염소산의 농도를 높일 수 있다. 즉, 전극의 단위 면적당 차아염소산의 발생량을 증가시킴으로써, 전극 면적을 저감시킬 수 있고, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.In the present invention, concentrated water having an increased chloride ion concentration and electric conductivity is introduced into the seawater electrolytic apparatus. Further, since the coating material of the anode contains iridium oxide, the current density at the electrode surface can be set high, and the concentration of hypochlorous acid contained in the generated electrolytically treated water can be increased. That is, by increasing the amount of hypochlorous acid generated per unit area of the electrode, the electrode area can be reduced and the device can be downsized.

본 발명에 있어서, 상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도는, 20 A/d㎡ 이상 60 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되어도 된다. 바람직하게는 20 A/d㎡ 이상 50 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되어도 된다.In the present invention, the current density of the positive electrode and the negative electrode surface energized by the power source device may be in a range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2. And preferably from 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2.

전류 밀도가 지나치게 큰 경우, 예를 들어 60 A/d㎡ 를 초과하는 경우에는, 양극 및 음극에서의 스케일 발생량이 수소의 세정 효과의 유효한 범위를 초과해 버린다. 이에 대하여 본 발명에서는, 전류 밀도의 상한치를 60 A/d㎡ 로 하고, 바람직하게는 50 A/d㎡ 로 하고 있기 때문에, 수소에 의해 세정 효과를 유효하게 발현시킬 수 있어, 양극 및 음극에서의 스케일 부착을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.When the current density is excessively large, for example, exceeds 60 A / dm 2, the scale generation amount in the positive electrode and the negative electrode exceeds the effective range of the cleaning effect of hydrogen. On the other hand, in the present invention, since the upper limit of the current density is 60 A / dm 2, preferably 50 A / dm 2, the cleaning effect can be effectively expressed by hydrogen, Scale attachment can be effectively prevented.

본 발명에 관련된 해수 전해 시스템은, 상기 전기 분해 후의 해수로부터 상기 음극에 있어서 생성된 수소 가스를 분리하는 수소 분리 수단을 추가로 구비해도 된다. 이로써, 수소 가스에 의한 세정 효과를 더욱 효과적으로 발현시킬 수 있어, 양극 및 음극에서의 스케일 부착을 유효하게 방지할 수 있다.The seawater electrolytic system according to the present invention may further comprise a hydrogen separating means for separating hydrogen gas produced in the cathode from the seawater after electrolysis. As a result, the cleaning effect by the hydrogen gas can be expressed more effectively, and scale adhesion on the positive electrode and the negative electrode can be effectively prevented.

본 발명에 관련된 해수 전해 장치에 있어서, 상기 코팅재에는 탄탈의 산화물이 첨가되어도 된다.In the seawater electrolytic apparatus according to the present invention, an oxide of tantalum may be added to the coating material.

산소에 대한 내구성이 높은 탄탈을 상기 코팅재에 첨가함으로써, 양극에서 발생하는 산소에 대한 내구성을 향상시키고, 전극의 이상 소모를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.By adding tantalum with high durability against oxygen to the coating material, it is possible to improve the durability against oxygen generated in the anode and to more effectively prevent the abnormal consumption of the electrode.

본 발명에 관련된 해수 전해 장치에 있어서, 상기 전극은, 상기 해수의 유통 방향 일방측 부분이 상기 양극으로 됨과 함께 타방측 부분이 상기 음극으로 된 복수의 이극 (二極) 전극판을 포함하고, 이들 이극 전극판을 상기 유통 방향으로 간격을 두고 배열하여 이루어지는 전극군이 서로 평행을 이루도록 복수 배치되고, 서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 상기 이극 전극판이 상기 양극과 상기 음극을 대향시켜 배치되어도 된다.In the seawater electrolytic apparatus according to the present invention, the electrode includes a plurality of the bipolar electrode plates in which one side portion in the flow direction of the seawater is the positive electrode and the other portion is the negative electrode, A plurality of the electrode groups in which the two electrode plates are arranged so as to be spaced apart in the flow direction are arranged so as to be parallel to each other and the pair of the electrode groups adjacent to each other in parallel with each other are arranged so that the anode and the cathode face each other .

이와 같이, 양극 및 음극을 갖는 이극 전극판을 집약적으로 배치함으로써, 장치 자체의 소형화를 도모할 수 있다. As described above, by disposing the bipolar electrode plate having the positive electrode and the negative electrode intensively, the size of the device itself can be reduced.

또, 각 이극 전극판은 해수의 유통 방향을 따라 배치되어 있기 때문에, 해수의 유통이 방해되지 않는다. 이로써, 해수의 유속을 높게 유지할 수 있기 때문에, 당해 해수에 의한 전극에 대한 스케일 부착의 방지 효과를 유효하게 얻을 수 있다.Further, since each of the bipolar electrode plates is disposed along the flow direction of the seawater, the flow of the seawater is not hindered. As a result, the flow velocity of the seawater can be kept high, so that the effect of preventing scale adhesion to the electrode by the seawater can be effectively obtained.

또한, 서로 평행하게 이웃하는 전극군끼리의 양극 및 음극이 대향하고 있기 때문에, 이들 양극 및 음극 사이에 통전함으로써, 전극 사이를 유통하는 해수에 대해 효율적으로 전기 분해를 실시하는 것이 가능해진다.In addition, since the anodes and the cathodes of the neighboring electrode groups are parallel to each other, energization between these anodes and cathodes enables efficient electrolysis of the seawater flowing between the electrodes.

본 발명에 관련된 해수 전해 장치에 있어서, 각 상기 전극군에 있어서의 상기 유통 방향으로 이웃하는 상기 이극 전극판끼리의 간격은, 서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 간격의 8 배 이상이어도 된다.In the seawater electrolytic apparatus according to the present invention, the interval between the ion electrode plates adjacent to each other in the flow direction in each of the electrode groups may be eight times or more the interval between adjacent electrode groups in parallel with each other.

유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판끼리의 간격이 작은 경우에는, 이들 이극 전극판끼리의 사이를 유통하는 전류, 즉, 전기 분해에 대한 기여가 작은 미주 전류가 발생한다. 이 미주 전류는 전극 표면에서의 전류 밀도가 높아질수록 현저해진다. 이에 대하여, 상기와 같이 유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판끼리의 간격의 적정화를 도모함으로써, 당해 미주 전류의 발생을 억제하고, 해수 전해 효율의 저하를 방지할 수 있다.When the interval between adjacent two-electrode plates in the flow direction is small, an americ current having a small contribution to electrolysis, that is, a current flowing between these two electrode plates, is generated. This americ current becomes more noticeable as the current density at the electrode surface becomes higher. On the other hand, by appropriately adjusting the interval between the adjacent two-electrode plates in the flow direction as described above, it is possible to suppress the generation of the airstream and prevent the deterioration of the electrolysis efficiency of the seawater.

본 발명에 있어서, 상기 해수 전해 장치는, 상기 전해조 본체의 유출구로부터 유출되는 전기 분해 후의 상기 해수를, 상기 전해조 본체의 유입구로부터 유입되기 전의 상기 해수에 혼합시키는 순환 유로를 구비해도 된다.In the present invention, the seawater electrolytic apparatus may include a circulating flow path for mixing the seawater after electrolysis, which is discharged from the outlet of the electrolytic bath main body, with the seawater before flowing from the inlet of the electrolytic bath main body.

전류 밀도를 높게 하면 할수록 전극 표면에 대한 스케일의 부착이 염려된다. 그러나, 전기 분해 후의 해수를 순환 유로를 통해 전기 분해 전의 해수에 혼합함으로써, 해수 전해 장치의 전해조를 통과한 해수 중에 함유되는 스케일 성분에 의한 종정 (種晶) 효과가 얻어지기 때문에, 전극 표면에 스케일 부착을 방지할 수 있다.The higher the current density is, the more likely it is to attach the scale to the electrode surface. However, since the seawater after electrolysis is mixed with the seawater before electrolysis through the circulation channel, a seed crystal effect due to the scale component contained in the seawater having passed through the electrolyzer of the seawater electrolyzer can be obtained, Adhesion can be prevented.

본 발명에 의하면, 전극에 대한 스케일의 부착을 방지하여, 전극의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the scale from adhering to the electrode, thereby improving the durability of the electrode and suppressing the decrease in the chlorine generating efficiency.

도 1 은 본 발명에 관련된 해수 전해 시스템의 제 1 실시형태를 나타내는 모식도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 있어서의 해수 전해 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 3 은 해수 전해 장치의 주요부를 확대하여 본 도이다.
도 4 는 전원 장치에 있어서의 정전류 제어 회로의 정전류 제어 커브를 설명하는 그래프이다.
도 5 는 본 발명에 관련된 해수 전해 시스템의 제 2 실시형태를 나타내는 모식도이다.
도 6 은 제 2 실시형태의 변형예를 나타내는 모식도이다.
도 7 는 본 발명에 관련된 해수 전해 시스템의 제 3 실시형태를 나타내는 모식도이다.
도 8 은 제 3 실시형태에 있어서의 수소 분리 장치를 나타내는 개략도이다.
도 9 는 염소 발생 효율 측정 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 전극 소모량 측정 시험의 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a seawater electrolysis system according to the present invention.
2 is a longitudinal sectional view showing a seawater electrolytic apparatus according to the first embodiment.
3 is an enlarged view of a main portion of a sea water electrolysis apparatus.
4 is a graph for explaining the constant current control curve of the constant current control circuit in the power supply device.
5 is a schematic diagram showing a second embodiment of a seawater electrolysis system according to the present invention.
6 is a schematic diagram showing a modification of the second embodiment.
7 is a schematic diagram showing a third embodiment of a seawater electrolysis system according to the present invention.
8 is a schematic view showing a hydrogen separator according to the third embodiment.
FIG. 9 is a graph showing the results of the chlorination efficiency measurement test.
10 is a graph showing the results of the electrode consumption measurement test.

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도 1 로부터 도 4 를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 4. Fig.

제 1 실시형태의 해수 전해 시스템 (100A) 은, 해수가 유통하는 취수용 수로 (1) 로부터 해수를 취수하고, 해수 전해 장치 (10) 로 해수를 전기 분해한 후, 처리된 해수를 취수용 수로 (1) 에 주입하는 시스템이다.The seawater electrolytic system 100A of the first embodiment is a system in which seawater is taken from the intake water passage 1 through which seawater flows and the seawater is electrolyzed by the seawater electrolyzer 10, (1).

이 해수 전해 시스템 (100A) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 해수 전해 장치 (10) 와, 저류 탱크 (50) 와, 취수부 (60) 와, 주수부 (70) 를 구비하고 있다. 저류 탱크 (50) 는, 해수 전해 장치 (10) 로 전기 분해된 해수 (W) 가 저류된다. 취수부 (60) 는, 해수 전해 장치 (10) 에 취수용 수로 (1) 로부터 해수 (W) 를 도입한다. 주수부 (70) 는, 저류 탱크 (50) 의 해수 (W) 를 취수용 수로 (1) 에 주입한다.1, the seawater electrolytic system 100A is provided with a seawater electrolytic apparatus 10, a storage tank 50, a water intake unit 60, and a water receiving unit 70. [ In the storage tank 50, seawater W electrolyzed by the seawater electrolytic apparatus 10 is stored. The water intake section (60) introduces seawater (W) from the water intake passageway (1) into the seawater electrolytic apparatus (10). The main water receiving portion 70 injects the seawater W of the storage tank 50 into the water intake passageway 1.

해수 전해 장치 (10) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 전해조 본체 (20), 전극 지지 상자 (26), 단자판 (28, 29) 및 복수의 전극 (30) 을 포함하고 있다.2, the seawater electrolytic apparatus 10 includes an electrolytic bath main body 20, an electrode supporting box 26, terminal plates 28, 29, and a plurality of electrodes 30.

전해조 본체 (20) 는, 양단이 개구하는 대략 통상의 외통 (21) 을 구비하고 있고, 외통 (21) 의 일단에는 그 일단측의 개구를 폐색하는 상류측 뚜껑부 (22) 가 형성되어 있다. 또한, 외통 (21) 의 타단에는 그 타단측의 개구를 폐색하는 하류측 뚜껑부 (24) 가 형성되어 있다. 전해조 본체 (20) 는, 이들 외통 (21), 상류측 뚜껑부 (22) 및 하류측 뚜껑부 (24) 에 의해 소정의 내압 강도가 확보되어 있다.The electrolytic bath main body 20 is provided with a substantially normal outer cylinder 21 having both ends opened. One end of the outer cylinder 21 is provided with an upstream side lid portion 22 for closing an opening at one end thereof. The other end of the outer tube 21 is provided with a downstream side lid portion 24 for closing the opening at the other end side. The electrolytic bath main body 20 has a predetermined withstand pressure strength secured by the outer cylinder 21, the upstream side lid portion 22 and the downstream side lid portion 24.

또, 상류측 뚜껑부 (22) 에는, 전해조 본체 (20) 내외를 연통하는 유입구 (23) 가 형성되어 있고, 하류측 뚜껑부 (24) 에는 전해조 본체 (20) 내외를 연통하는 유출구 (25) 가 형성되어 있다. 즉, 전해조 본체 (20) 에 있어서는, 상류측 뚜껑부 (22) 의 유입구 (23) 로부터 해수 (W) 가 도입되고, 그 해수 (W) 가 외통 (21) 내를 유입구 (23) 측으로부터 유출구 (25) 측을 향해 일방향으로 유통한 후, 그 유출구 (25) 로부터 전해조 본체 (20) 밖으로 유출된다. 이하에서는 전해조 본체 (20) 내의 유입구 (23) 측을 상류측, 유출구 (25) 측을 하류측이라고 칭한다.The upstream lid portion 22 is provided with an inlet port 23 communicating with the inside and outside of the electrolytic bath main body 20. The downstream lid portion 24 is provided with an outlet 25 communicating with the inside and outside of the electrolytic bath main body 20, Respectively. That is, in the electrolytic bath main body 20, the seawater W is introduced from the inlet port 23 of the upstream lid portion 22, and the seawater W is introduced into the outer casing 21 from the inlet port 23 side, (25), and then flows out of the electrolytic bath main body (20) through the outlet (25). Hereinafter, the side of the inlet 23 in the electrolytic bath main body 20 is referred to as the upstream side and the side of the outlet 25 is referred to as the downstream side.

전극 지지 상자 (26) 는, 예를 들어 플라스틱 등의 전기 절연재로 구성된 통상을 이루는 부재로서, 해수 (W) 의 유통 방향으로 연재 (延在) 하도록 전해조 본체 (20) 내에 수납되어 있다. 이 전극 지지 상자 (26) 는, 복수의 고정 부재 (27) 를 개재하여 상류측 뚜껑부 (22) 및 하류측 뚜껑부 (24) 에 고정되어 있다. 또, 전극 지지 상자 (26) 의 내부에는, 전극 (30) 을 지지하기 위한 지지 바 (26a) 가 복수 형성되어 있다.The electrode supporting box 26 is an ordinary member constituted of, for example, an electrical insulating material such as plastic, and is accommodated in the electrolytic bath body 20 so as to extend in the flow direction of the seawater W. The electrode support box 26 is fixed to the upstream side lid portion 22 and the downstream side lid portion 24 via a plurality of fixing members 27. A plurality of support bars 26a for supporting the electrodes 30 are formed in the electrode support box 26. [

단자판 (28, 29) 은, 전극 지지 상자 (26) 내에 지지되는 전극 (30) 에 대해 전해조 본체 (20) 외부로부터의 전류를 공급하는 역할을 갖고 있으며, 상기 전극 지지 상자 (26) 의 양단에 1 쌍이 배치되어 있다.The terminal boards 28 and 29 serve to supply electric current from the outside of the electrolytic bath main body 20 to the electrodes 30 supported in the electrode supporting box 26. The terminal boards 28 and 29 are provided at both ends of the electrode supporting box 26, One pair is arranged.

전극 (30) 은 판상을 이루고 있으며, 상기 전극 지지 상자 (26) 의 지지 바 (26a) 에 복수가 배열 상태로 고정 지지되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 이 전극 (30) 으로서, 이극 전극판 (31), 양극판 (32) 및 음극판 (33) 의 3 종류가 사용되고 있다.The electrodes 30 are formed in a plate shape, and a plurality of the electrodes 30 are fixedly supported on a support bar 26a of the electrode support box 26. [ In this embodiment, three types of electrodes 30 are used, namely, a bipolar electrode plate 31, a bipolar plate 32, and a negative plate 33.

이극 전극판 (31) 은, 전극 기판으로서의 티탄 기판을 2 개의 부분으로 나누고, 그 일방을 양극 (A), 타방을 음극 (K) 으로 한 구조를 갖고 있다. 즉, 이극 전극판 (31) 은, 그 일단측 반의 영역이 산화이리듐을 함유하는 코팅재 (산화이리듐 주체 코팅재) 가 표면에 피복된 양극 (A) 으로 되어 있고, 타단측 반의 영역은 상기 산화이리듐 주체 코팅재가 표면에 피복되지 않은 음극 (K) 으로 되어 있다.The dipole electrode plate 31 has a structure in which a titanium substrate as an electrode substrate is divided into two portions, one of which is an anode A and the other is a cathode K. That is, the anode electrode plate 31 has an anode (A) coated on its surface with a coating material (iridium oxide coating material) containing iridium oxide at one end side half region, and the anode electrode And the coating material is a negative electrode K which is not coated on the surface.

또, 양극판 (32) 은, 상기 티탄 기판의 표면 전체에 산화이리듐 주체 코팅재가 피복된 구조를 이루고 있고, 그 양극판 (32) 전체가 전기 분해시의 양극 (A) 으로서 기능한다. 한편, 음극판 (33) 으로는, 코팅이 실시되지 않은 티탄 기판이 채용되어 있고, 그 음극판 (33) 전체가 전기 분해시의 음극 (K) 으로서 기능한다.The positive electrode plate 32 has a structure in which the entire surface of the titanium substrate is coated with an iridium oxide main coating material and the whole of the positive electrode plate 32 functions as a positive electrode A during electrolysis. On the other hand, as the negative electrode plate 33, a titanium substrate without coating is employed, and the entire negative electrode plate 33 functions as a negative electrode K during electrolysis.

또한, 상기 산화이리듐 주체 코팅재는, 산화이리듐의 함유량이 질량비로 50 ％ 이상으로 설정되어 있고, 바람직하게는 60 ％ ∼ 70 ％ 의 범위로 설정되어 있다. 이로써, 산화이리듐에 의한 피복 효과를 양호하게 얻을 수 있다.In the above-mentioned iridium oxide main coating material, the content of iridium oxide is set to a mass ratio of 50% or more, preferably 60% to 70%. As a result, the coating effect by iridium oxide can be satisfactorily obtained.

또, 산화이리듐 주체 코팅재에는 탄탈이 첨가되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 이 산화이리듐 주체 코팅재에는 백금이 함유되어 있지 않은 것이 바람직하다.It is preferable that tantalum is added to the iridium oxide main coating material. Further, it is preferable that the iridium oxide main coating material contains no platinum.

여기서, 전극 지지 상자 (26) 내에 있어서의 3 종류의 전극 (30) 의 배열 구조에 대해 설명한다. 이극 전극판 (31), 양극판 (32) 및 음극판 (33) 은 각각 전극 지지 상자 (26) 내의 지지 바 (26a) 에 고정 지지되어 있다.Here, the arrangement structure of the three kinds of electrodes 30 in the electrode support box 26 will be described. The cathode electrode plate 31, the cathode plate 32 and the cathode plate 33 are fixedly supported on the support bars 26a in the electrode support box 26, respectively.

상기 전극 (30) 중 이극 전극판 (31) 은, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 양극 (A) 을 액입구측을 향함과 함께, 음극 (K) 을 액출구측을 향하고, 그 연재 방향이 해수 (W) 의 유통 방향을 따르도록 복수 배열되어 있다. 또, 이들 이극 전극판 (31) 은, 상기 유통 방향으로 간격을 두고 직렬적으로 배열됨으로써 전극군 (M) 을 구성하고 있다. 그리고, 이와 같은 전극군 (M) 은, 서로 평행을 이루도록 간격을 두고 복수 형성되어 있으며, 즉, 서로 병렬적으로 복수 형성되어 있다.2 and 3, the anode electrode plate 31 of the electrode 30 faces the liquid inlet side with the anode A facing the liquid outlet side and the cathode K toward the liquid outlet side, Are arranged so as to follow the flow direction of the seawater (W). In addition, these bipolar electrode plates 31 are arranged in series in the flow direction at intervals so as to constitute the electrode group M. A plurality of such electrode groups M are formed at intervals so as to be parallel to each other. That is, a plurality of electrode groups M are formed in parallel with each other.

여기서, 서로 평행하게 이웃하는 전극군 (M) 끼리는 상대적으로 상기 유통 방향으로 이극 전극판 (31) 의 2 분의 1 피치분만큼 어긋난 상태로 배치되어 있다. 이로써, 서로 평행하게 이웃하는 전극군 (M) 끼리의 이극 전극판 (31) 은, 양극 (A) 과 음극 (K) 이 대향 상태가 된다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 전극군 (M) 에 있어서의 상기 유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판 (31) 끼리의 간격 (d1) 은, 서로 평행하게 이웃하는 전극군 (M) 끼리의 간격, 즉, 서로 평행하게 이웃하는 이극 전극판 (31) 끼리의 간격 (d2) 의 8 배 이상으로 설정되어 있는 것이 바람직하다.Here, the mutually adjacent electrode groups M are arranged in a state of being displaced by a half pitch of the counter electrode plate 31 in the flow direction relatively. As a result, the anode A and the cathode K are opposed to each other in the bipolar plate 31 between the neighboring electrode groups M in parallel with each other. 3, the interval d1 between the adjacent electrode plates 31 in the flow direction of each of the electrode groups M is set so that the distance d1 between the neighboring electrodes It is preferable that the distance between the groups M, that is, the distance d2 between the adjacent pair of the electrode plates 31 in parallel with each other is set to 8 times or more.

한편, 이극 전극판 (31) 의 하류측에는 복수의 양극판 (32) 이 해수 (W) 의 유통 방향을 따라 서로 평행하게 배열되고, 이극 전극판 (31) 의 상류측에는 복수의 음극판 (33) 이 해수 (W) 의 유통 방향을 따라 서로 평행하게 배열되어 있다.A plurality of anode plates 32 are arranged parallel to each other along the flow direction of the sea water W and a plurality of cathode plates 33 are arranged on the downstream side of the cathode electrode plates 31, And are arranged parallel to each other along the flow direction of the wafers W.

양극판 (32) 은, 그 하류측 단부가 1 쌍의 단자판 (28, 29) 중 하류측에 있는 단자판 (29) 에 접속되어 있고, 이들 양극판 (32) 의 상류측 단부는 각각 상기 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 과 유통 방향으로 직교하는 방향으로 대향하고 있다. 요컨대, 양극판 (32) 의 상류측 단부와 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 은, 유통 방향으로 직교하는 방향에서 봐서 중첩되도록 서로 어긋나게 배치되어 있다. 또한, 음극판 (33) 은, 그 상류측 단부가 1 쌍의 단자판 (28, 29) 중 상류측에 있는 단자판 (28) 에 접속되어 있고, 이들 음극판 (33) 의 하류측 단부는 각각 상기 이극 전극판 (31) 의 양극 (A) 과 유통 방향으로 직교하는 방향으로 대향하고 있다. 요컨대, 음극판 (33) 의 하류측 단부와 이극 전극판 (31) 의 양극 (A) 은, 유통 방향으로 직교하는 방향에서 봐서 중첩되도록 서로 어긋나게 배치되어 있다.The downstream end of the positive electrode plate 32 is connected to the terminal plate 29 on the downstream side of the pair of the terminal plates 28 and 29. The upstream end of the positive electrode plate 32 is connected to the terminal electrode plate 31 in the direction perpendicular to the flow direction. In other words, the upstream end of the cathode plate 32 and the cathode K of the cathode electrode plate 31 are arranged so as to overlap each other in a direction perpendicular to the flow direction. The upstream end of the cathode plate 33 is connected to the terminal plate 28 located on the upstream side of the pair of the terminal plates 28 and 29. The downstream end of the cathode plate 33 is connected to the terminal electrode 28, And faces the anode (A) of the plate (31) in a direction orthogonal to the flow direction. In other words, the downstream end of the cathode plate 33 and the anode A of the cathode electrode plate 31 are arranged to be offset from each other so as to overlap in a direction orthogonal to the flow direction.

전원 장치 (40) 는, 해수 (W) 의 전기 분해에 제공되는 전류를 공급하는 장치로서, 직류 전원 (41) 과, 정전류 제어 회로 (42) 를 구비하고 있다. 직류 전원 (41) 은, 직류 전력을 출력하는 전원으로서, 예를 들어 교류 전원으로부터 출력되는 교류 전력을 직류로 정류하여 출력해도 된다.The power supply device 40 is a device for supplying a current to be supplied for electrolysis of the seawater W and includes a DC power supply 41 and a constant current control circuit 42. The DC power supply 41 may be a power supply for outputting DC power, for example, rectifying the AC power output from the AC power supply to DC and outputting it.

정전류 제어 회로 (42) 는, 직류 전원 (41) 으로부터 공급되는 직류 전력을 정전류로서 출력하는 회로로서, 전류 통전 구간의 전기 저항의 변화에 관계없이 당해 전류 통전구간에 소정의 정전류를 출력 가능하게 되어 있다. 즉, 이 정전류 제어 회로 (42) 는, 직류 전원 (41) 으로부터 직류 전력이 입력되었을 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 당해 직류 전력의 전압치를 진폭 ΔV 의 범위에서 제어함으로써, 정전류 제어 커브 상의 원하는 전류치를 정전류로서 출력한다.The constant current control circuit 42 is a circuit for outputting the direct current supplied from the direct current power source 41 as a constant current and is capable of outputting a predetermined constant current in the current conduction section irrespective of the change in the electrical resistance of the current conduction section have. That is, when the direct current power is inputted from the direct current power source 41, the constant current control circuit 42 controls the voltage value of the direct current power in the range of the amplitude? V as shown in Fig. 4, And outputs the current value as a constant current.

이와 같은 정전류 제어 회로 (42) 에서는, 1 쌍의 리드선 (43, 44) 을 개재하여 양극 (A) 이 하류측의 단자판 (29) 에 접속됨과 함께, 음극 (K) 이 상류측의 단자판 (28) 에 접속되어 있다. 이로써, 정전류 제어 회로 (42) 에서 생성되는 정전류가 단자판 (28, 29) 을 개재하여 전극 (30) 에 통전된다.In this constant current control circuit 42, the anode A is connected to the terminal plate 29 on the downstream side via the pair of lead wires 43 and 44, and the cathode K is connected to the terminal plate 28 . Thereby, the constant current generated in the constant current control circuit 42 is conducted to the electrode 30 via the terminal plates 28, 29.

여기서, 본 실시형태의 전원 장치 (40) 에 있어서는, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 40 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 의 범위가 되도록 정전류 제어 회로 (42) 가 정전류를 생성한다. 즉, 전해조 본체 (20) 내에서의 전극 (30) 의 표면적에 따른 정전류를 생성하여 당해 정전류를 전극 (30) 에 공급함으로써, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 40 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 의 범위로 하고 있다.Here, in the power supply device 40 of the present embodiment, the current density at the surface of the electrode 30 is 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2 The constant current control circuit 42 generates a constant current. That is, by generating a constant current according to the surface area of the electrode 30 in the electrolytic bath body 20 and supplying the constant current to the electrode 30, the current density at the surface of the electrode 30 is reduced from 20 A / A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2.

또한, 종래부터 사용되고 있는 백금을 주체로 한 복합 금속 (백금 주체 코팅재) 을 코팅한 전극에 있어서는, 전류 밀도의 증가에 수반하여 전극의 소모를 진행시키는 산소나 스케일의 양도 증가하기 때문에, 그 전류 밀도의 최대치를 15 A/d㎡ 정도로 설정하고 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 종래보다 전류 밀도가 높은 20 A/d㎡ ∼ 40 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 의 범위에서 전기 분해를 실시하는 것으로 하고 있다.In addition, in an electrode coated with a composite metal (platinum-based coating material) mainly composed of platinum, which has been conventionally used, the amount of oxygen or scale that causes electrode consumption to increase with increasing current density increases, Is set to about 15 A / dm < 2 >. On the other hand, in the present embodiment, electrolysis is performed in a range of 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2, .

저류 탱크 (50) 는, 상기 해수 전해 장치 (10) 에 있어서의 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출되는 해수 (W) 가 일시적으로 저류되는 탱크로서, 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 에 접속되는 중간 유로 (51) 를 통해서 내부에 해수 (W) 가 도입된다.The storage tank 50 is a tank for temporarily storing the seawater W discharged from the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 of the seawater electrolytic apparatus 10, The sea water W is introduced into the interior through the intermediate flow path 51 connected to the first and second flow passages 25,

취수부 (60) 는, 취수 유로 (61), 제 1 펌프 (62), 제 1 유량계 (64) 및 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 를 포함하고 있다.The intake portion 60 includes a water intake passage 61, a first pump 62, a first flow meter 64, and a first opening / closing control valve 63.

취수 유로 (61) 는 일단이 취수용 수로 (1) 에 접속됨과 함께, 타단이 해수 전해 장치 (10) 에 있어서의 전해조 본체 (20) 의 유입구 (23) 에 접속된 유로이다.The take-off passage 61 is one end connected to the take-in water passage 1 and the other end connected to the inlet port 23 of the electrolytic bath main body 20 in the seawater electrolytic apparatus 10.

제 1 펌프 (62) 는, 이 취수 유로 (61) 의 중도에 형성되어 있으며, 당해 제 1 펌프 (62) 가 취수용 수로 (1) 의 해수 (W) 를 일정한 출력으로 퍼올림으로써, 이 해수 (W) 가 상기 유입구 (23) 에 도입된다.The first pump 62 is formed in the midway of the water intake passage 61. The first pump 62 pours the seawater W of the intake water passage 1 to a constant output, (W) is introduced into the inlet (23).

제 1 유량계 (64) 는, 취수 유로 (61) 의 하류측에 형성되어 있으며, 당해 취수 유로 (61) 를 통과하는 해수 (W) 의 유량 (Q1) 을 검출한다.The first flow meter 64 is formed on the downstream side of the water intake flow passage 61 and detects the flow rate Q 1 of the sea water W passing through the water intake flow passage 61.

또, 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 는, 취수 유로 (61) 에 있어서의 제 1 유량계 (64) 의 상류측에 형성된 밸브로서, 제 1 유량계 (64) 가 검출하는 해수 (W) 의 유량 (Q1) 에 기초하여 개폐 제어된다. 이로써, 취수 유로 (61) 및 전해조 본체 (20) 의 해수 유통 영역의 면적비에 따라 취수로를 유통하는 해수 (W) 의 유량을 조정함으로써, 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 해수 (W) 의 유속을 임의로 조정할 수 있다.The first opening and closing control valve 63 is a valve provided on the upstream side of the first flow meter 64 in the intake flow passage 61 and detects the flow rate of the seawater W detected by the first flow meter 64 Q 1 ). Thereby, the flow rate of the seawater W flowing through the take-out passage can be adjusted in accordance with the area ratio of the take-off passage 61 and the sea water circulation area of the electrolytic bath main body 20, The flow rate can be arbitrarily adjusted.

본 실시형태의 해수 전해 장치 (10) 에 있어서는, 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 해수 (W) 의 유속이 적어도 0.7 m/s 이상이 되도록 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 가 제어되는 것이 바람직하다.It is preferable that the first opening and closing control valve 63 is controlled such that the flow velocity of the seawater W flowing through the electrolytic bath main body 20 is at least 0.7 m / s in the seawater electrolytic apparatus 10 of the present embodiment Do.

또한, 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 의 개폐 제어에 의해 전해조 본체 (20) 내에서의 해수 (W) 의 유속을 조정할 뿐만 아니라, 예를 들어 제 1 펌프 (62) 의 출력을 제어함으로써 전해조 본체 (20) 내에서의 해수 (W) 의 유속을 조정해도 된다.The opening and closing control of the first opening and closing control valve 63 not only adjusts the flow rate of the seawater W in the electrolyzer body 20 but also controls the output of the first pump 62, The flow rate of the seawater W in the water tank 20 may be adjusted.

주수부 (70) 는, 주수 유로 (71), 제 2 펌프 (72), 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 및 제 2 유량계 (74) 를 포함하고 있다.The main water receiving portion 70 includes a main flow passage 71, a second pump 72, a second opening and closing control valve 73 and a second flow meter 74.

주수 유로 (71) 는 일단이 저류 탱크 (50) 에 접속됨과 함께 타단이 취수용 수로 (1) 에 접속된 유로이다.The main passage 71 is connected to the storage tank 50 at one end and is connected to the intake passage 1 at the other end.

제 2 펌프 (72) 는, 이 주수 유로 (71) 의 중도에 형성되어 있으며, 당해 제 2 펌프 (72) 가 저류 탱크 (50) 내의 해수 (W) 를 일정한 출력으로 보냄으로써, 이 해수 (W) 가 취수용 수로 (1) 에 도입된다.The second pump 72 is formed in the middle of the main flow path 71. The second pump 72 sends the seawater W in the storage tank 50 to a constant output so that the seawater W Is introduced into the intake water passage (1).

제 2 유량계 (74) 는, 주수 유로 (71) 에 있어서의 유로의 하류측에 형성되어 있으며, 당해 주수 유로 (71) 를 통과하는 해수 (W) 의 유량 (Q2) 을 검출한다.The second flow meter 74 is formed on the downstream side of the flow passage in the main flow passage 71 and detects the flow rate Q 2 of the sea water W passing through the main flow passage 71.

또, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 는, 주수 유로 (71) 에 있어서의 제 2 유량계 (74) 의 상류측에 형성된 밸브로서, 제 2 유량계 (74) 가 검출하는 해수 (W) 의 유량 (Q2) 에 기초하여 개폐 제어된다. 이로써, 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 유량이 조정된다. 또한, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 의 개폐 제어에 의해 취수용 수로 (1) 에 대한 해수 (W) 의 주입량을 조정할 뿐만 아니라, 예를 들어 제 2 펌프 (72) 의 출력을 제어함으로써 취수용 수로 (1) 에 대한 해수 (W) 의 주입량을 조정해도 된다.The second open / close control valve 73 is a valve formed on the upstream side of the second flow meter 74 in the main flow passage 71. The second opening and closing control valve 73 controls the flow rate of the seawater W detected by the second flow meter 74 Q 2 ). Thereby, the flow rate of the seawater W injected into the water intake passageway (1) is adjusted. The opening and closing control of the second opening and closing control valve 73 not only adjusts the injection amount of the seawater W to the intake water passage 1 but also controls the intake of the intake water passage 1 by controlling the output of the second pump 72, The injection amount of the seawater W to the water channel 1 may be adjusted.

다음으로, 본 실시형태의 해수 전해 장치 (10) 의 작용, 및 해수 전해 장치 (10) 를 사용한 해수 (W) 의 전해 방법에 대해 설명한다.Next, the operation of the seawater electrolytic apparatus 10 of the present embodiment and the electrolytic method of the seawater W using the seawater electrolytic apparatus 10 will be described.

취수용 수로 (1) 를 유통하는 해수 (W) 중 일부는, 취수부 (60) 에 의해 해수 전해 장치 (10) 의 전해조 본체 (20) 의 유입구 (23) 로부터 전해조 본체 (20) 내에 도입된다. 즉, 취수용 수로 (1) 의 해수 (W) 가 제 1 펌프 (62) 에 의해 취수 유로 (61) 내로 퍼올려짐으로써, 당해 취수 유로 (61) 를 통해 전해조 본체 (20) 내로 해수 (W) 가 도입된다. 이로써, 전해조 본체 (20) 내의 전극 (30) 이 해수 (W) 에 침지된다. 이 때, 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 가 제 1 유량계 (64) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 전해조 본체 (20) 내에 있어서 유통 방향으로 유통하는 해수 (W) 의 유속이 원하는 값으로 조정된다.A part of the seawater W circulating the water intake passageway 1 is introduced into the electrolytic bath main body 20 from the inlet port 23 of the electrolytic bath main body 20 of the seawater electrolytic apparatus 10 by the water intake portion 60 . That is, the seawater W of the water taking-in water passage 1 is pushed up into the water take-out oil passage 61 by the first pump 62, so that the sea water W is discharged into the electrolytic bath main body 20 through the water take- Is introduced. Thereby, the electrode 30 in the electrolytic bath main body 20 is immersed in the seawater W. At this time, the first opening and closing control valve 63 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the first flow meter 64, whereby the flow velocity of the seawater W flowing in the electrolytic bath main body 20 in the flow direction is adjusted to a desired value do.

이와 같이 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 해수 (W) 에는, 전극 (30) 에 의해 전기 분해가 실시된다. 즉, 전원 장치 (40) 에 있어서의 직류 전원 (41) 의 직류 전력에 기초하여 정전류 제어 회로 (42) 에서 원하는 정전류가 생성되고, 당해 정전류가 리드선 (43, 44) 을 통해 단자판 (28, 29) 에 공급된다. 이들 단자판 (28, 29) 을 통해 공급되는 전류는, 전해조 본체 (20) 내를 양극판 (32), 이극 전극판 (31), 음극판 (33) 으로 순차 직렬로 유통해간다.Electrolysis is carried out by the electrode 30 on the sea water W circulating in the electrolytic bath main body 20 in this way. That is, a desired constant current is generated in the constant current control circuit 42 based on the direct current power of the direct current power source 41 in the power source device 40, and the constant current is supplied to the terminal boards 28 and 29 through the lead wires 43 and 44 . The electric current supplied through these terminal plates 28 and 29 flows in series through the positive electrode plate 32, the negative electrode plate 31 and the negative electrode plate 33 in the electrolytic bath main body 20.

구체적으로는, 정전류 제어 회로 (42) 로부터 양극판 (32) 으로 유통된 전류가 해수 (W) 를 통해 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 에 도달하면, 이 이극 전극판 (31) 내를 유통함으로써 당해 이극 전극판 (31) 의 양극 (A) 에 도달하고, 그 후, 이 양극 (A) 에 대향하는 다른 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 에 해수 (W) 내를 유통하여 도달한다. 이와 같이, 전류가 양극판 (32) 으로부터 복수의 이극 전극판 (31) 을 순차 유통하고, 최종적으로는 음극판 (33) 까지 유통한다. 또한, 이 때의 전류의 각 전극 (30) 표면에 있어서의 전류 밀도는, 정전류 제어 회로 (42) 에 의해, 20 A/d㎡ ∼ 40 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 의 범위로 제어된다.Concretely, when the current flowing from the constant current control circuit 42 to the positive electrode plate 32 reaches the negative electrode K of the negative electrode plate 31 through the seawater W, The water reaches the anode A of the cathode electrode plate 31 and then flows through the sea water W into the cathode K of the cathode electrode plate 31 opposite to the cathode A . Thus, the current flows from the positive electrode plate 32 to the plurality of the bipolar electrode plates 31 in succession, and finally to the negative electrode plate 33. The current density at the surface of each electrode 30 at this time is set to 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2 by the constant current control circuit 42, 30 A / dm < 2 >.

이와 같이 해수 (W) 에 통전되는 전류는, 상기 정전류 제어 회로 (42) 의 작용에 의해, 해수 (W) 의 전기 저항의 변화에 관계없이 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 일정해진다. 즉, 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 해수 (W) 는 그 전기 저항의 값이 시시각각 변화하지만, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 정전류 제어 회로 (42) 가 전압을 소정의 진폭 ΔV 로 제어함으로써, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도를 일정하게 유지한다.The current flowing through the sea water W is constant in the surface of the electrode 30 regardless of the change in the electrical resistance of the sea water W by the action of the constant current control circuit 42. [ 4, the constant current control circuit 42 controls the voltage to a predetermined amplitude? V, so that the electric power of the electrolytic bath main body 20 is maintained at a predetermined level, The current density at the surface of the electrode 30 is kept constant.

상기와 같이 전극 (30) 사이의 해수 (W) 내를 전류가 유통함으로써 해수 (W) 에 대해 전기 분해가 실시된다.As described above, electrolysis is performed on the seawater W by passing current through the seawater W between the electrodes 30.

즉, 양극 (A) 에 있어서는, 하기 (1) 식에 나타내는 바와 같이, 해수 (W) 중의 염소 이온으로부터 전자 e 가 빼앗겨 산화가 일어나 염소가 생성된다.That is, in the anode (A), as shown in the following formula (1), electrons e are removed from chlorine ions in the seawater (W) and oxidation occurs to generate chlorine.

[수학식 1][Equation 1]

2Cl- → Cl2 + 2e … (1)2Cl - ? Cl 2 + 2e ... (One)

한편, 음극 (K) 에 있어서는, 하기 (2) 식에 나타내는 바와 같이, 해수 (W) 중의 물에 전자가 부여되어 환원이 일어나 수산화 이온과 수소 가스가 생성된다.On the other hand, in the negative electrode K, as shown in the following formula (2), electrons are given to water in the seawater W and reduction occurs to generate hydroxide ions and hydrogen gas.

[수학식 2]&Quot; (2) "

2H2O + 2e → 2OH- + H2 ↑ … (2)2H 2 O + 2e → 2OH - + H 2 ↑ ... (2)

또, 하기 (3) 식에 나타내는 바와 같이, 음극 (K) 에서 생성된 수산화 이온은 해수 (W) 중의 나트륨 이온과 반응하여 수산화나트륨이 생성된다.Further, as shown in the following formula (3), hydroxide ions generated in the cathode K react with sodium ions in the sea water W to produce sodium hydroxide.

[수학식 3]&Quot; (3) "

2Na+ + 2OH- → 2NaOH … (3)2Na + + 2OH - ? 2NaOH ... (3)

또한, (4) 식에 나타내는 바와 같이, 수산화나트륨과 염소가 반응함으로써, 차아염소산, 염화나트륨 및 물이 생성된다.Further, as shown in formula (4), sodium hydroxide and chlorine react with each other to produce hypochlorous acid, sodium chloride and water.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O … (4)Cl 2 + 2 NaOH → NaClO + NaCl + H 2 O ... (4)

이와 같이, 해수 (W) 의 전기 분해에 기초하여 해양 생성물의 부착에 대해 억제 효과를 갖는 차아염소산이 생성된다.Thus, hypochlorous acid having an inhibitory effect on the adherence of marine products is generated based on the electrolysis of seawater W.

그리고, 전기 분해가 실시된 해수 (W) 는, 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출되고, 중간 유로 (51) 를 통과하여 저류 탱크 (50) 에 일시적으로 저류된다. 그 후, 저류 탱크 (50) 내의 해수 (W) 는, 주수부 (70) 를 통해 취수용 수로 (1) 에 주입된다. 즉, 저류 탱크 (50) 내의 차아염소산을 함유한 해수 (W) 가 제 2 펌프 (72) 가 가동됨으로써, 주수 유로 (71) 를 통해 취수용 수로 (1) 에 주입된다. 이 때, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 가 제 2 유량계 (74) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 취수용 수로 (1) 에 대한 차아염소산을 함유하는 해수 (W) 의 유량이 조정된다.The electrolyzed seawater W flows out of the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 and passes through the intermediate flow path 51 and is temporarily stored in the storage tank 50. Thereafter, the seawater W in the storage tank 50 is injected into the intake water passage 1 through the main water receiving portion 70. That is, the seawater W containing hypochlorous acid in the reservoir tank 50 is injected into the intake water passage 1 through the main flow path 71 by operating the second pump 72. At this time, the second open / close control valve 73 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the second flow meter 74, so that the flow rate of the seawater W containing hypochlorous acid to the take-in water passage 1 is adjusted.

여기서, 일반적으로 산화이리듐 주체 코팅재를 피복한 양극 (A) 에는, 전기 분해시에 해수 (W) 중에 함유되는 망간 이온에서 기인한 망간 스케일이 부착된다. 이 망간 스케일의 부착에 의해 양극 (A) 의 소모가 진행되어 버리고, 또한 전극 (30) 표면의 촉매 활성이 저하되기 때문에, 염소 발생 효율이 저하되어 버린다는 문제가 생긴다. 또, 음극 (K) 은, 해수 (W) 중에 함유되는 마그네슘이나 칼슘에서 기인한 스케일이 부착되고, 이 스케일에 의해 역시 전극 (30) 의 소모가 진행되어 버린다.Here, a manganese scale originating from manganese ions contained in seawater (W) is adhered to anode (A) coated with an iridium oxide main coating material in general during electrolysis. The adhesion of the manganese scale causes the anode A to be consumed and the catalytic activity of the surface of the electrode 30 to deteriorate, resulting in a problem that the chlorine generating efficiency is lowered. The negative electrode K is attached with a scale attributed to magnesium or calcium contained in the seawater W and the electrode 30 is also consumed by the scale.

이에 대하여, 상기 실시형태에 의하면, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 종래의 15 A/d㎡ 보다 큰 20 A/d㎡ 이상으로 설정되어 있기 때문에, 전기 분해에 수반하여 음극 (K) 에서 발생하는 수소 가스의 양이 종래에 비해 증대된다. 이 다량의 수소 가스에 의해, 전극 (30) 의 세정 효과가 발현되기 때문에, 양극 (A) 에 대한 망간 스케일의 부착, 및 음극 (K) 에서의 칼슘, 마그네슘 등의 스케일의 부착을 방지할 수 있다.On the other hand, according to the above embodiment, since the current density at the surface of the electrode 30 is set to 20 A / dm 2 or more, which is larger than the conventional 15 A / dm 2, The amount of generated hydrogen gas is increased compared with the conventional case. Since the cleaning effect of the electrode 30 is manifested by this large amount of hydrogen gas, adhesion of manganese scale to the anode A and adhesion of scales such as calcium and magnesium to the anode K can be prevented have.

또한, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도의 증가에 의해, 양극 (A) 부근에서 발생하는 산소의 양도 증대되지만, 산화이리듐은 산소에 대한 충분한 내구성을 구비하고 있기 때문에, 당해 산화이리듐을 함유하는 코팅재로 피복된 양극 (A) 이 산소에 의해 소모되어 버리는 것을 방지할 수 있다.The increase in the current density at the surface of the electrode 30 also increases the amount of oxygen generated in the vicinity of the anode A. However, since iridium oxide has sufficient durability against oxygen, the iridium oxide- It is possible to prevent the anode (A) coated with the coating material from being consumed by oxygen.

또한, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 지나치게 큰 경우, 예를 들어 40 A/d㎡ 를 초과하는 경우에는, 양극 (A) 및 음극 (K) 에서의 스케일 발생량이 수소의 세정 효과의 유효한 범위를 초과해 버린다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는 전류 밀도의 상한을 40 A/d㎡ 로 하고 있기 때문에, 수소에 의해 세정 효과를 유효하게 발현시켜, 양극 (A) 및 음극 (K) 에서의 스케일의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 전류 밀도의 상한을 30 A/d㎡ 로 했을 때에는, 수소에 의한 세정 효과를 보다 유효하게 발현시킬 수 있어, 스케일의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.When the current density at the surface of the electrode 30 is excessively large, for example, exceeds 40 A / dm 2, the amount of scale generation in the positive electrode A and the negative electrode K becomes effective Range. On the contrary, in the present embodiment, the upper limit of the current density is 40 A / dm 2, so that the cleaning effect is effectively exhibited by the hydrogen, and the adhesion of scale on the positive electrode A and the negative electrode K is effectively prevented can do. In addition, when the upper limit of the current density is 30 A / dm 2, the cleaning effect by hydrogen can be more effectively expressed, and scale adhesion can be effectively prevented.

이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 양극 (A) 의 코팅재에 산화이리듐이 함유되고, 또한 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 40 A/d㎡ 의 범위, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 로 설정되어 있기 때문에, 수소 가스에 의한 세정 효과를 유효하게 얻을 수 있다. 이로써, 전극 (30) 에 대한 스케일의 부착을 방지할 수 있기 때문에, 전극 (30) 의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.As described above, in the present embodiment, iridium oxide is contained in the coating material of the anode A, and the current density at the surface of the electrode 30 is in the range of 20 A / dm 2 to 40 A / dm 2, Is set to 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2, a cleaning effect by hydrogen gas can be effectively obtained. As a result, the scale can be prevented from adhering to the electrode 30, so that it is possible to improve the durability of the electrode 30 and the deterioration of the chlorine generating efficiency.

따라서, 해수 전해 장치 (10) 의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있는 것 외에, 높은 염소 발생 효율에 의해 전극 (30) 의 수를 줄일 수 있어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.Therefore, the maintenance property of the seawater electrolytic apparatus 10 can be improved, the number of the electrodes 30 can be reduced by the high chlorine generating efficiency, and the apparatus can be downsized.

또, 양극 (A) 을 피복하는 산화이리듐 주체 코팅재에 탄탈의 산화물을 첨가한 경우에는, 당해 탄탈이 산소에 대해 높은 내구성을 발휘하기 때문에, 양극 (A) 근방에서 발생하는 산소에 의한 전극 (30) 의 이상 소모를 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.When tantalum oxide is added to the coating of the iridium oxide main body covering the anode (A), since the tantalum exhibits high durability against oxygen, it is possible to prevent the electrode (30 Can be prevented more effectively.

또한, 이 산화이리듐 주체 코팅재에 백금을 함유시키지 않음으로써, 비용의 저감을 도모할 수 있다.Further, by not containing platinum in the iridium oxide main coating material, it is possible to reduce the cost.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 이극 전극판 (31) 을 직렬적으로 배치하여 전극군 (M) 을 구성하는 것과 함께 이 전극군 (M) 을 서로 평행하게 배열함으로써, 다수의 이극 전극판 (31) 을 집약적으로 배치하고 있기 때문에, 염소의 총발생량을 크게 담보하면서 장치 자체의 소형화를 도모할 수 있다.In this embodiment, the electrode group M is formed by arranging the two-pole electrode plates 31 in series and the electrode groups M are arranged in parallel with each other, ) Is intensively arranged, so that it is possible to secure a large amount of chlorine generation and to miniaturize the apparatus itself.

또, 각 이극 전극판 (31) 은 해수 (W) 의 유통 방향을 따라 배치되어 있기 때문에, 해수 (W) 의 유통이 방해되지 않는다. 이로써, 해수 (W) 의 유속을 높게 유지할 수 있어, 전극 (30) 에 대한 스케일 부착의 방지 효과를 유효하게 얻을 수 있다.In addition, since the ion electrode plates 31 are arranged along the flow direction of the seawater W, the flow of the seawater W is not disturbed. Thereby, the flow velocity of the seawater W can be kept high, and the effect of preventing the adhesion of the scale to the electrode 30 can be effectively obtained.

그리고, 서로 평행하게 이웃하는 전극군 (M) 끼리의 양극 (A) 및 음극 (K) 이 대향하고 있는 점에서, 이들 양극 (A) 및 음극 (K) 사이에 통전함으로써, 전극 (30) 사이를 유통하는 해수 (W) 에 대해 효율적으로 전기 분해를 실시할 수 있다.The positive electrode A and the negative electrode K of the neighboring electrode groups M face each other in parallel with each other and energized between the positive electrode A and the negative electrode K, It is possible to efficiently perform electrolysis on the seawater W circulating the sea water W.

여기서, 해수 (W) 의 유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판 (31) 끼리의 간격이 작은 경우에는, 이들 이극 전극판 (31) 끼리의 사이를 유통하는 전류, 즉, 전기 분해에 대한 기여가 작은 미주 전류가 발생한다. 이 미주 전류는 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 높아질수록 현저해져, 해수 전해 효율의 저하를 초래해 버린다.Here, when the distance between the neighboring separator plates 31 in the flow direction of the seawater W is small, the current flowing between the separator plates 31, that is, the contribution to electrolysis is small An amber current is generated. As the current density at the surface of the electrode 30 becomes higher, the americ current becomes more prominent, resulting in deterioration of the electrolysis efficiency of seawater.

이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 각 전극군 (M) 에 있어서의 유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판 (31) 끼리의 간격 (d1) 이, 서로 평행하게 이웃하는 전극군 (M) 끼리의 간격 (d2) 의 8 배 이상으로 설정되어 있고, 즉, 유통 방향으로 이웃하는 이극 전극판 (31) 끼리의 간격의 적정화가 도모되고 있기 때문에, 상기 미주 전류의 발생을 억제하여, 해수 전해 효율의 저하를 방지할 수 있다.On the contrary, in the present embodiment, the interval d1 between the adjacent electrode plates 31 in the flow direction of each electrode group M is set to be shorter than the interval d1 between adjacent electrode groups M the spacing between the neighboring two-electrode plates 31 in the flow direction is appropriately adjusted. Therefore, the occurrence of the airstream current is suppressed, and the deterioration of the electrolysis efficiency of seawater is reduced Can be prevented.

다음으로, 본 발명에 관련된 제 2 실시형태의 해수 전해 시스템 (100B) 에 대해 도 5 를 참조하여 설명한다. 또한, 제 2 실시형태에 있어서는, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.Next, a seawater electrolytic system 100B according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 2 실시형태의 해수 전해 시스템 (100B) 은, 취수부 (60) 의 취수 유로 (61) 와 주수부 (70) 의 주수 유로 (71) 사이에, 주수 유로 (71) 의 해수 (W) 를 취수 유로 (61) 에 혼합시키는 순환부 (80) 를 구비하고 있다. 이 순환부 (80) 는, 순환 유로 (81) 와, 제 3 유량계 (84) 와, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 를 포함하고 있다.5, the seawater electrolytic system 100B of the second embodiment is provided between the water intake flow path 61 of the water intake portion 60 and the main water flow path 71 of the main water portion 70, And a circulation unit 80 for mixing the seawater W of the water supply channel 61 with the seawater W of the water supply channel 61. The circulation portion 80 includes a circulation flow passage 81, a third flow meter 84, and a third opening and closing control valve 83.

순환 유로 (81) 는 일단이 주수 유로 (71) 에 접속됨과 함께 타단이 취수 유로 (61) 에 접속된 유로이다. 본 실시형태에 있어서는, 순환 유로 (81) 의 일단은 주수 유로 (71) 에 있어서의 제 2 펌프 (72) 와 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 사이에 접속되어 있고, 그 순환 유로 (81) 의 타단은 취수 유로 (61) 에 있어서의 제 1 펌프 (62) 와 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 사이에 접속되어 있다.The circulation flow path 81 is a flow path whose one end is connected to the main flow path 71 and the other end is connected to the intake flow path 61. One end of the circulating flow path 81 is connected between the second pump 72 and the second opening and closing control valve 73 in the main flow path 71 and the other end of the circulation flow path 81 And the other end is connected between the first pump 62 and the first opening / closing control valve 63 in the intake flow path 61.

제 3 유량계 (84) 는, 순환 유로 (81) 의 중도에 형성되어 있고, 당해 순환 유로 (81) 를 통과하는 해수 (W) 의 유량 (Q3) 을 검출한다.The third flow meter 84 is formed in the middle of the circulation flow passage 81 and detects the flow rate Q 3 of the seawater W passing through the circulation flow passage 81.

또, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 는, 순환 유로 (81) 에 있어서의 제 3 유량계 (84) 의 하류측에 형성된 밸브로서, 제 3 유량계 (84) 가 검출하는 해수 (W) 의 유량 (Q3) 에 기초하여 개폐 제어된다. 이로써, 주수 유로 (71) 로부터 순환 유로 (81) 를 통해 취수 유로 (61) 로 순환되는 해수 (W) 의 유량을 임의로 제어할 수 있다.The third open / close control valve 83 is a valve formed on the downstream side of the third flow meter 84 in the circulation flow passage 81. The third opening and closing control valve 83 controls the flow rate of the seawater W detected by the third flow meter 84 Q 3 ). Thereby, the flow rate of the seawater W circulated from the main water passage 71 through the circulation channel 81 to the water intake passage 61 can be arbitrarily controlled.

이와 같은 해수 전해 시스템 (100B) 에 있어서는, 저류 탱크 (50) 에 저류된 전기 분해 후의 해수 (W) 가 제 2 펌프 (72) 에 의해 주수 유로 (71) 내에 도입되면, 당해 해수 (W) 는 순환 유로 (81) 의 일단이 접속된 주수 유로 (71) 의 분기부에 있어서, 주수 유로 (71) 를 유통하는 해수 (W) 와 순환 유로 (81) 를 유통하는 해수 (W) 로 분류 (分流) 된다.In the seawater electrolytic system 100B as described above, when the electrolytic seawater W stored in the storage tank 50 is introduced into the main flow passage 71 by the second pump 72, The wastewater W flowing through the main flow passage 71 and the seawater W flowing through the circulation flow passage 81 are divided at the branching portion of the main flow passage 71 to which one end of the circulation flow passage 81 is connected ) do.

순환 유로 (81) 를 통과한 해수 (W) 는, 당해 순환 유로 (81) 의 타단에서 취수 유로 (61) 내로 도입된다. 즉, 순환 유로 (81) 를 통과한 전기 분해 후의 해수 (W) 가 취수 유로 (61) 를 통과하는 전기 분해 전의 해수 (W) 에 합류하여, 다시 전해조 본체 (20) 내에 도입된다. 이 때, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 가 제 3 유량계 (84) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 취수 유로 (61) 를 유통하는 해수 (W) 에 합류하는 전기 분해 후의 해수 (W) 의 유량을 조정할 수 있다.The seawater W having passed through the circulation flow path 81 is introduced into the intake flow path 61 from the other end of the circulation flow path 81. That is, the electrolytic seawater W having passed through the circulation flow path 81 joins the seawater W before electrolysis passing through the intake flow path 61, and is introduced into the electrolytic bath main body 20 again. At this time, the third opening / closing control valve 83 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the third flow meter 84, whereby the sea water W after joining to the sea water W flowing through the water intake flow path 61 The flow rate can be adjusted.

이와 같이, 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출된 전기 분해 후의 해수 (W) 가 순환 유로 (81) 를 유통함으로써, 전해조 본체 (20) 의 유입구 (23) 로부터 재유입된다.The electrolytic seawater W flowing out of the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 flows into the circulation flow path 81 and is re-introduced from the inlet 23 of the electrolytic bath main body 20.

여기서, 전기 분해 후의 해수 (W) 내에는, 전기 분해시에 발생한 망간, 마그네슘, 칼슘 등의 스케일 성분이 존재하고 있다. 이와 같은 해수 (W) 가 다시 전해조 본체 (20) 내에 도입됨으로써, 상기 스케일 성분에 의한 종정 효과에 의해, 전극 (30) 표면에 대한 스케일 부착을 방지할 수 있다. 즉, 스케일 성분이 종정이 되어, 새롭게 생성되는 스케일은 당해 종정에 부착되어 가기 때문에, 전극 (30) 표면에 대한 스케일의 석출을 회피할 수 있다. 이로써, 전극 (30) 의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.Here, in the seawater W after electrolysis, scale components such as manganese, magnesium, calcium, etc., which are generated during electrolysis, exist. Such seawater W is introduced into the electrolytic bath main body 20 again, so that scale adhesion to the surface of the electrode 30 can be prevented by the end effect of the scale component. That is, since the scale component becomes the seed crystal and the newly generated scale is attached to the seed crystal, precipitation of scale on the surface of the electrode 30 can be avoided. This makes it possible to improve the durability of the electrode 30 and suppress the lowering of the chlorine generating efficiency.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 한, 이들에 한정되지 않고, 다소의 설계 변경 등도 가능하다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail as above, the present invention is not limited to them but may be modified in some ways without departing from the technical idea of the present invention.

예를 들어, 해수 전해 시스템 (100B) 에 있어서는, 주수부 (70) 로부터 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 차아염소산 농도가 대체로 2500 ppm 정도로 되어 있는 것이 바람직하다.For example, in the seawater electrolytic system 100B, it is preferable that the hypochlorous acid concentration of the seawater W injected into the intake water passage 1 from the main water portion 70 is approximately 2500 ppm or so.

여기서, 생성되는 차아염소산의 총량은, 전원 장치 (40) 로부터 전극 (30) 에 공급되는 전류의 총량에 대체로 비례한다. 따라서, 전극 (30) 에 공급한 전류량을 기록함으로써, 발생한 차아염소산의 총량을 파악할 수 있다. 또, 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 차아염소산 농도는, 발생한 차아염소산의 총량을 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 유량 (Q2) 으로 나눔으로써 산출할 수 있다. 따라서, 차아염소산의 총량에 따라, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 를 제어하여 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 유량 (Q2) 을 결정함으로써, 당해 해수 (W) 내의 차아염소산 농도를 상기 2500 ppm 으로 용이하게 조정할 수 있다.Here, the total amount of hypochlorous acid to be produced is generally proportional to the total amount of the electric current supplied from the power supply device 40 to the electrode 30. [ Therefore, by recording the amount of current supplied to the electrode 30, the total amount of hypochlorous acid generated can be grasped. The hypochlorous acid concentration of the seawater W injected into the intake water passage 1 is calculated by dividing the total amount of generated hypochlorous acid by the flow rate Q 2 of the seawater W injected into the intake passage 1 can do. Therefore, the flow rate Q 2 of the seawater W to be injected into the intake passage 1 is determined by controlling the second opening / closing control valve 73 in accordance with the total amount of hypochlorous acid, The concentration of chloric acid can be easily adjusted to 2500 ppm.

또, 예를 들어 변형예로서 도 6 에 나타내는 바와 같이, 해수 전해 장치 (10) 가 복수의 전해조 본체 (20) 를 갖고 있고, 이들 전해조 본체 (20) 끼리의 유출구 (25) 와 상기 유입구 (23) 를 접속하는 접속관 (85) 과, 접속관 (85) 내의 가스를 제거하는 가스 제거 수단으로서의 가스 제거 밸브 (86) 가 형성되어 있어도 된다. 또한, 가스 제거 밸브 (86) 는, 개폐 제어 가능하게 된 밸브로서, 전해조 본체 (20) 내의 압력이 소정의 고압으로 상승했을 경우에 당해 가스 제거 밸브 (86) 가 개방되어 해수 (W) 중의 가스가 방출된다.6, the seawater electrolytic apparatus 10 has a plurality of electrolytic bath main bodies 20, and the outflow ports 25 of the electrolytic bath main bodies 20 and the inlets 23 And a gas removing valve 86 as gas removing means for removing gas in the connecting pipe 85 may be formed. When the pressure in the electrolytic bath main body 20 rises to a predetermined high pressure, the gas removing valve 86 is opened and the gas in the sea water W .

전류 밀도를 높게 할수록 음극 (K) 에서의 수소 발생에 의해 액가스비가 저하되기 때문에, 염소 발생 효율이 저하되어 버리지만, 상기 접속관 (85) 에 형성된 가스 제거 밸브 (86) 에 의해 특히 수소 가스를 제거함으로써, 전해조 본체 (20) 내를 소정의 액가스비 이하로 억제하여 효율 저하를 방지할 수 있다.The efficiency of chlorine generation is lowered because the liquid gas ratio is lowered by the generation of hydrogen in the cathode K as the current density is increased. However, since the gas removing valve 86 formed in the connecting pipe 85 particularly prevents hydrogen gas The inside of the electrolytic bath main body 20 can be suppressed to a predetermined liquid gas ratio or less so that the reduction in efficiency can be prevented.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 전극 (30) 으로서 이극 전극판 (31) 을 사용한 예에 대해 설명했지만, 예를 들어, 이극 전극판 (31) 을 사용하지 않고 양극판 (32) 과 음극판 (33) 을 대향 배치하고, 이들 양극판 (32) 과 음극판 (33) 사이의 해수 (W) 에 전류를 통전해도 된다. 또, 이들 양극판 (32) 과 음극판 (33) 을 교대로 배치하고, 서로 이웃하여 대향하는 양극판 (32) 과 음극판 (33) 사이의 해수 (W) 에 전류를 통전해도 된다.The positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 may be formed without using the bipolar electrode plate 31. In the above embodiment, And the sea water W between the cathode plate 32 and the cathode plate 33 may be energized. The positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 may be arranged alternately so that the current may be passed through the seawater W between the positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 facing each other.

또, 상기 실시형태에 있어서 이극 전극판 (31) 은, 양극 (A) 을 액입구측을 향함과 함께 음극 (K) 을 액출구측을 향하여 배치되어 있지만, 양극 (A) 을 액출구측을 향함과 함께 음극 (K) 을 액입구측을 향하여 배치해도 된다.In the above embodiment, the anode electrode plate 31 is disposed with the anode A facing the liquid inlet side and the cathode K facing the liquid outlet side. However, the anode A may be disposed on the liquid outlet side The cathode K may be disposed facing the liquid inlet side with the facing side.

다음으로, 본 발명에 관련된 제 3 실시형태의 해수 전해 시스템 (100C) 에 대해 도 7 및 도 8 을 참조하여 설명한다. 또한, 제 3 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.Next, the seawater electrolytic system 100C according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 7 and 8. Fig. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 3 실시형태의 해수 전해 시스템 (100C) 은, 해수 전해 장치 (10) 와, 취수부 (60) 와, 수소 분리 장치 (90) 와, 저류 탱크 (50) 와, 주수부 (70) 와, 순환부 (80) 를 구비하고 있다. 취수부 (60) 는, 해수 전해 장치 (10) 에 취수용 수로 (1) 로부터 해수 (W) 를 도입한다. 수소 분리 장치 (90) 는, 해수 전해 장치 (10) 로부터 배출된 전해 처리수 (E) 중의 수소를 분리한다. 저류 탱크 (50) 는 해수 전해 장치 (10) 로 전기 분해된 전해 처리수 (E) 가 저류된다. 주수부 (70) 는 저류 탱크 (50) 의 전해 처리수 (E) 를 취수용 수로 (1) 에 주입한다. 순환부 (80) 는 전해 처리수 (E) 를 해수 전해 장치 (10) 에 순환시킨다. 취수부 (60) 에는 담수화 장치 (65) 가 형성되어 있다.7, the seawater electrolytic system 100C of the third embodiment comprises a seawater electrolytic apparatus 10, a water intake unit 60, a hydrogen separator 90, a storage tank 50, A main receiving portion 70, and a circulation portion 80. [ The water intake section (60) introduces seawater (W) from the water intake passageway (1) into the seawater electrolytic apparatus (10). The hydrogen separator 90 separates the hydrogen contained in the electrolytically treated water E discharged from the seawater electrolytic apparatus 10. The electrolytic water E electrolyzed by the seawater electrolytic apparatus 10 is stored in the storage tank 50. The main water receiving portion 70 injects electrolytically treated water E of the storage tank 50 into the water intake passageway 1. The circulation unit (80) circulates the electrolytic treated water (E) to the seawater electrolytic unit (10). A desalination unit (65) is formed in the water intake unit (60).

여기서, 본 실시형태의 전원 장치 (40) 에 있어서는, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 의 범위가 되도록 정전류 제어 회로 (42) 가 정전류를 생성한다. 즉, 전해조 본체 (20) 내에서의 전극 (30) 의 표면적에 따른 정전류를 생성하여 당해 정전류를 전극 (30) 에 공급함으로써, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 의 범위로 하고 있다.Here, in the power supply device 40 of the present embodiment, the current density at the surface of the electrode 30 is 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 50 A / The constant current control circuit 42 generates a constant current. That is, a constant current according to the surface area of the electrode 30 in the electrolytic bath main body 20 is generated and the current is supplied to the electrode 30 to change the current density at the surface of the electrode 30 from 20 A / A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2.

또한, 종래부터 사용되고 있는 백금을 주체로 한 복합 금속 (백금 주체 코팅재) 을 코팅한 전극에 있어서는, 전류 밀도의 증가에 수반하여 전극의 소모를 진행시키는 산소나 스케일의 양도 증가하기 때문에, 그 전류 밀도의 최대치를 15 A/d㎡ 정도로 설정하고 있다. 이에 대하여, 본 실시형태에 있어서는, 종래보다 전류 밀도가 높은 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 의 범위에서 전기 분해를 실시하는 것으로 하고 있다.In addition, in an electrode coated with a composite metal (platinum-based coating material) mainly composed of platinum, which has been conventionally used, the amount of oxygen or scale that causes electrode consumption to increase with increasing current density increases, Is set to about 15 A / dm < 2 >. On the other hand, in the present embodiment, electrolysis is performed in a range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2, .

취수부 (60) 는, 취수 유로 (61), 제 1 펌프 (62), 담수화 장치 (65), 제 1 유량계 (64), 및 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 를 포함하고 있다.The water intake portion 60 includes a water intake flow passage 61, a first pump 62, a desalination device 65, a first flow meter 64, and a first opening and closing control valve 63.

담수화 장치 (65) 는, 역침투막 (RO 막) 을 이용하여 해수를 담수 (탈염수) 와 농축수 (C) 로 분리하는 장치이다. 담수화 장치 (65) 에 의해 분리된 담수는, 담수 라인 (66) 을 통해 담수 탱크 (도시 생략) 에 보내지고, 농축수 (C) 는 취수 유로 (61) 의 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 를 통해 해수 전해 장치 (10) 에 도입된다.The desalter 65 is a device for separating seawater into fresh water (desalted water) and concentrated water (C) by using a reverse osmosis membrane (RO membrane). The fresh water separated by the desalination device 65 is sent to the fresh water tank (not shown) through the fresh water line 66 and the concentrated water C is supplied to the first opening and closing control valve 63 And is introduced into the sea water electrolytic apparatus 10. [

본 실시형태의 해수 전해 장치 (10) 에 있어서는, 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 농축수 (C) 의 유속이 적어도 0.7 m/s 이상이 되도록 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 가 제어되는 것이 바람직하다.The first open / close control valve 63 is controlled so that the flow rate of the concentrated water C flowing through the electrolytic bath main body 20 is at least 0.7 m / s in the seawater electrolytic apparatus 10 of this embodiment desirable.

또한, 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 의 개폐 제어에 의해 전해조 본체 (20) 내에서의 농축수 (C) 의 유속을 조정할 뿐만 아니라, 예를 들어 제 1 펌프 (62) 의 출력을 제어함으로써 전해조 본체 (20) 내에서의 농축수 (C) 의 유속을 조정해도 된다.The opening and closing control of the first opening and closing control valve 63 not only adjusts the flow rate of the concentrated water C in the electrolytic bath main body 20 but also controls the flow rate of the concentrated water C in the electrolytic bath main body 20 by controlling the output of the first pump 62, The flow rate of the concentrated water C in the main body 20 may be adjusted.

수소 분리 장치 (90) 는, 상기 해수 전해 장치 (10) 에 있어서의 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출되는 전해 처리수 (E) 에 함유되는 수소 가스를 분리하는 장치이다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 수소 분리 장치 (90) 는, 상부에 배기통 (91) 이 형성된 수액조 (受液槽) (92) 와, 중간 유로 (8) 를 통해 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 와 접속되고, 수액조 (92) 의 내부 상방의 기상부 (92a) 에 전해 처리수를 끌어들이는 도입관 (93) 과, 도입관 (93) 의 도중에 형성된 스프레이 노즐 (94) 과, 수액조 (92) 의 내부 하방의 액상부 (92b) 에 형성된 교반기 (95) 를 구비하고 있다.The hydrogen separator 90 is a device for separating hydrogen gas contained in the electrolytically treated water E flowing out from the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 in the seawater electrolytic apparatus 10. 8, the hydrogen separator 90 includes a liquid receiver (liquid receiver) 92 having an exhaust tube 91 formed thereon at an upper portion thereof, an outlet (not shown) of the electrolyzer body 20 through an intermediate flow path 8 An introduction pipe 93 connected to the gas supply pipe 92 and the electrolytic treatment water supply pipe 93 and connected to the vapor supply pipe 92 and the electrolytic treatment water supply pipe 93; And an agitator 95 formed in the liquid phase portion 92b below the inside of the liquid tank 92.

스프레이 노즐 (94) 은, 도입관 (93) 에 도입된 전해 처리수 (E) 를 수액조 (92) 의 내부 상방의 기상부 (92a) 에 분사한다. 교반기 (95) 는, 스크루 (96) 와, 이 스크루 (96) 를 회전시키는 모터 (97) 로 이루어지고, 수액조 (92) 의 액상부 (92b) 에 모인 액체를 교반한다. 또, 수액조 (92) 의 하부에는 전해 처리수가 배출되는 배출구 (98) 가 형성되어 있다.The spray nozzle 94 injects the electrolytically treated water E introduced into the introduction pipe 93 into the vapor phase portion 92a above the inside of the liquid supply tank 92. [ The stirrer 95 includes a screw 96 and a motor 97 for rotating the screw 96 and stirs the liquid collected in the liquid phase portion 92b of the liquid receiver 92. In addition, a discharge port 98 for discharging the electrolytic treatment water is formed in the lower portion of the liquid tank 92.

저류 탱크 (50) 는, 수소 분리 장치 (90) 에 있어서의 배출구 (98) 로부터 배출되는 전해 처리수 (E) 가 일시적으로 저류되는 탱크이다.The storage tank 50 is a tank in which the electrolytically treated water E discharged from the discharge port 98 of the hydrogen separator 90 is temporarily stored.

순환부 (80) 는, 주수 유로 (71) 를 흐르는 전해 처리수 (E) 를 취수부 (60) 의 취수 유로 (61) 에 순환시키는 부위이다. 이 순환부 (80) 는, 순환 유로 (81) 와, 제 3 유량계 (82) 와, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 를 포함하고 있다.The circulation unit 80 circulates the electrolytically treated water E flowing through the main flow path 71 to the water intake flow path 61 of the water intake unit 60. The circulation unit 80 includes a circulation flow passage 81, a third flow meter 82, and a third opening / closing control valve 83.

순환 유로 (81) 는 일단이 주수 유로 (71) 에 접속됨과 함께 타단이 취수 유로 (61) 에 접속된 유로이다. 본 실시형태에 있어서는, 순환 유로 (81) 의 일단은 주수 유로 (71) 에 있어서의 제 2 펌프 (72) 와 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 사이에 접속되어 있고, 그 순환 유로 (81) 의 타단은 취수 유로 (61) 에 있어서의 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 와 제 1 유량계 (64) 사이에 접속되어 있다.The circulation flow path 81 is a flow path whose one end is connected to the main flow path 71 and the other end is connected to the intake flow path 61. One end of the circulating flow path 81 is connected between the second pump 72 and the second opening and closing control valve 73 in the main flow path 71 and the other end of the circulation flow path 81 And the other end is connected between the first opening and closing control valve 63 and the first flow meter 64 in the intake passage 61.

제 3 유량계 (82) 는, 순환 유로 (81) 의 중도에 형성되어 있고, 당해 순환 유로 (81) 를 통과하는 전해 처리수 (E) 의 유량 (Q3) 을 검출한다.The third flow meter 82 is formed in the middle of the circulation flow passage 81 and detects the flow rate Q 3 of the electrolytically treated water E passing through the circulation flow passage 81.

또, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 는, 순환 유로 (81) 에 있어서의 제 3 유량계 (82) 의 하류측에 형성된 밸브로서, 제 3 유량계 (82) 가 검출하는 전해 처리수 (E) 의 유량 (Q3) 에 기초하여 개폐 제어된다. 이로써, 주수 유로 (71) 로부터 순환 유로 (81) 를 통해 취수 유로 (61) 로 순환되는 전해 처리수 (E) 의 유량을 임의로 제어할 수 있다.The third opening and closing control valve 83 is a valve formed on the downstream side of the third flow meter 82 in the circulating flow passage 81 and serves as a valve of the electrolytically treated water E detected by the third flow meter 82 the opening and closing is controlled based on the flow rate (Q 3). Thereby, the flow rate of electrolytically treated water (E) circulated from the main water passage (71) through the circulation channel (81) to the water intake channel (61) can be arbitrarily controlled.

다음으로, 본 실시형태의 해수 전해 시스템 (100C) 의 작용, 및 해수 전해 시스템 (100C) 을 사용한 해수 (W) 의 전해 방법에 대해 설명한다.Next, the operation of the sea water electrolysis system 100C of the present embodiment and the electrolysis method of the sea water W using the sea water electrolysis system 100C will be described.

취수용 수로 (1) 를 유통하는 해수 (W) 중 일부는 취수부 (60) 에 의해 담수화 장치 (65) 에 도입된다. 즉, 취수용 수로 (1) 의 해수 (W) 가 제 1 펌프 (62) 에 의해 취수 유로 (61) 내로 퍼올려짐으로써, 당해 취수 유로 (61) 를 통해 담수화 장치 (65) 내에 해수 (W) 가 도입된다. 이로써, 해수 (W) 는 담수와 농축수 (C) 로 분리된다.A part of the seawater (W) flowing through the catching water channel (1) is introduced into the desalter (65) by the catching part (60). That is to say, the seawater W of the intake water passage 1 is pumped into the intake passage 61 by the first pump 62, whereby the sea water W is introduced into the desalination apparatus 65 through the intake passage 61, Is introduced. Thereby, the seawater W is separated into fresh water and concentrated water C.

담수화 장치 (65) 는, 해수 (W) 에 압력을 가하여 RO 막에 통과시켜, 해수 (W) 의 염분을 농축하고 담수를 여과한다. 이로써, 해수 (W) 의 염화물 이온 농도는, 예를 들어 20,000 ㎎/ℓ 로부터 30,000 ∼ 40,000 ㎎/ℓ 까지 농축되어 농축수 (C) 가 생성된다. 담수는 담수 라인 (66) 을 통해 담수를 저류하는 담수 탱크 (도시 생략) 에 보내지고, 농축수 (C) 는 취수 유로 (61) 를 통해 전해조 본체 (20) 내에 도입된다.The desalination unit 65 applies pressure to the seawater W and passes it through the RO membrane to concentrate the saline in the seawater W and to filter the fresh water. Thereby, the chloride ion concentration of the sea water (W) is concentrated from, for example, 20,000 mg / L to 30,000 to 40,000 mg / L to produce concentrated water (C). Fresh water is sent to a fresh water tank (not shown) that stores fresh water through the fresh water line 66 and the concentrated water C is introduced into the electrolytic bath main body 20 through the water intake flow path 61.

이로써, 전해조 본체 (20) 내의 전극 (30) 이 농축수 (C) 에 침지된다. 이 때, 제 1 개폐 제어 밸브 (63) 가 제 1 유량계 (64) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 전해조 본체 (20) 내에 있어서 유통 방향으로 유통하는 농축수 (C) 의 유속이 원하는 값으로 조정된다.Thereby, the electrode 30 in the electrolytic bath main body 20 is immersed in the concentrated water C. At this time, the first opening and closing control valve 63 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the first flow meter 64, whereby the flow rate of the concentrated water C flowing in the electrolytic bath main body 20 in the flow direction is set to a desired value .

이와 같이 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 농축수 (C) 에는, 전극 (30) 에 의해 전기 분해가 실시된다. 즉, 전원 장치 (40) 에 있어서의 직류 전원 (41) 의 직류 전력에 기초하여 정전류 제어 회로 (42) 에서 원하는 정전류가 생성되고, 당해 정전류가 리드선 (43, 44) 을 통해 단자판 (28, 29) 에 공급된다. 이들 단자판 (28, 29) 을 통해 공급되는 전류는, 전해조 본체 (20) 내를 양극판 (32), 이극 전극판 (31), 음극판 (33) 으로 순차 직렬로 유통해간다.The concentrated water (C) circulating in the electrolytic bath body (20) is electrolyzed by the electrode (30). That is, a desired constant current is generated in the constant current control circuit 42 based on the direct current power of the direct current power source 41 in the power source device 40, and the constant current is supplied to the terminal boards 28 and 29 through the lead wires 43 and 44 . The electric current supplied through these terminal plates 28 and 29 flows in series through the positive electrode plate 32, the negative electrode plate 31 and the negative electrode plate 33 in the electrolytic bath main body 20.

구체적으로는, 정전류 제어 회로 (42) 로부터 양극판 (32) 으로 유통된 전류가 농축수 (C) 를 통해 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 에 도달하면, 이 이극 전극판 (31) 내를 유통함으로써, 당해 이극 전극판 (31) 의 양극 (A) 에 도달하고, 그 후, 이 양극 (A) 에 대향하는 다른 이극 전극판 (31) 의 음극 (K) 에 농축수 내를 유통하여 도달한다. 이와 같이, 전류가 양극판 (32) 으로부터 복수의 이극 전극판 (31) 을 순차 유통하고, 최종적으로는 음극판 (33) 까지 유통한다. 또한, 이 때의 전류의 각 전극 (30) 표면에 있어서의 전류 밀도는, 정전류 제어 회로 (42) 에 의해, 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 의 범위로 제어된다.More specifically, when the current flowing from the constant current control circuit 42 to the positive electrode plate 32 reaches the negative electrode K of the negative electrode plate 31 through the concentrated water C, And reaches the anode A of the cathode electrode plate 31. Thereafter, the inside of the concentrated water flows into the cathode K of the other cathode electrode plate 31 opposite to the anode A . Thus, the current flows from the positive electrode plate 32 to the plurality of the bipolar electrode plates 31 in succession, and finally to the negative electrode plate 33. The current density at the surface of each electrode 30 at this time is controlled by the constant current control circuit 42 to 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, 50 A / dm < 2 >.

이와 같이 농축수 (C) 에 통전되는 전류는, 상기 정전류 제어 회로 (42) 의 작용에 의해, 농축수 (C) 의 전기 저항의 변화에 관계없이 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 일정해진다. 즉, 전해조 본체 (20) 내를 유통하는 농축수 (C) 는, 그 전기 저항의 값이 시시각각 변화하지만, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 정전류 제어 회로 (42) 가 전압을 소정의 진폭 ΔV 로 제어함으로써, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도를 일정하게 유지한다.The current flowing through the concentrated water C is constant in the surface of the electrode 30 regardless of the change in the electrical resistance of the concentrated water C by the action of the constant current control circuit 42 . 4, the constant-current control circuit 42 controls the voltage to be controlled to a predetermined amplitude? V (see FIG. 4) Thereby keeping the current density at the surface of the electrode 30 constant.

상기와 같이, 전극 (30) 사이의 농축수 내를 전류가 유통함으로써 농축수 (C) 에 대해 전기 분해가 실시된다.As described above, electrolysis is performed on the concentrated water (C) by flowing current through the concentrated water between the electrodes (30).

즉, 양극 (A) 에 있어서는, 제 1 실시형태에 있어서의 (1) 식에 나타내는 바와 같이, 농축수 (C) 중의 염화물 이온으로부터 전자 e 가 빼앗겨 산화가 일어나 염소가 생성된다.That is, in the anode (A), as shown in the formula (1) in the first embodiment, electrons e are removed from the chloride ion in the concentrated water (C) and oxidation occurs to generate chlorine.

한편, 음극 (K) 에 있어서는, 제 1 실시형태에 있어서의 (2) 식에 나타내는 바와 같이, 농축수 (C) 중의 물에 전자가 부여되어 환원이 일어나 수산화 이온과 수소 가스가 생성된다.On the other hand, in the negative electrode K, electrons are given to water in the concentrated water (C) and reduction occurs to generate hydroxide ions and hydrogen gas, as shown in the formula (2) in the first embodiment.

또, 제 1 실시형태에 있어서의 (3) 식에 나타내는 바와 같이, 음극 (K) 에서 생성된 수산화 이온은 농축수 중의 나트륨 이온과 반응하여 수산화나트륨이 생성된다.Further, as shown in the formula (3) in the first embodiment, the hydroxide ion generated in the cathode K reacts with the sodium ion in the concentrated water to generate sodium hydroxide.

또한, 제 1 실시형태에 있어서의 (4) 식에 나타내는 바와 같이, 수산화나트륨과 염소가 반응함으로써, 차아염소산, 염화나트륨 및 물이 생성된다.Further, as shown in the formula (4) in the first embodiment, hypochlorous acid, sodium chloride and water are produced by the reaction between sodium hydroxide and chlorine.

이와 같이, 농축수 (C) 의 전기 분해에 기초하여, 해양 생성물의 부착에 대해 억제 효과를 갖는 차아염소산이 생성된다.Thus, based on the electrolysis of the concentrated water (C), hypochlorous acid having an inhibitory effect on adherence of marine products is produced.

차아염소산의 농도는, 농축수 (C) 의 염화물 이온 농도가 30,000 ∼ 40,000 ㎎/ℓ 까지 높여져 있는 점에서, 2,500 ∼ 5,000 ppm 으로 되는 것이 바람직하다.The concentration of hypochlorous acid is preferably 2,500 to 5,000 ppm in that the chloride ion concentration of the concentrated water (C) is increased to 30,000 to 40,000 mg / L.

그리고, 전기 분해가 실시된 농축수 (C) 는, 수소 가스와 함께 전해 처리수 (E) 로서 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출되어, 중간 유로 (8) 를 통과하여 수소 분리 장치 (90) 에 유입된다.The electrolyzed concentrated water C flows along with the hydrogen gas from the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 as the electrolytically treated water E and passes through the intermediate flow path 8, (90).

수소 가스 및 전해 처리수 (E) 로 이루어지는 기액 혼합 유체는, 수소 분리 장치 (90) 의 도입관 (93) 에 도입되고, 스프레이 노즐 (94) 에 의해 수액조 (92) 의 기상부 (92a) 에 분사된다. 이로써 기포로서 전해 처리수 (E) 에 혼입된 수소 가스가 탈기 처리되어, 배기통 (91) 으로부터 배기된다.The gas-liquid mixed fluid composed of the hydrogen gas and the electrolytically treated water E is introduced into the introduction pipe 93 of the hydrogen separator 90 and is supplied to the vapor phase portion 92a of the liquid- . As a result, the hydrogen gas mixed in the electrolytically treated water E as bubbles is subjected to the deaeration treatment and exhausted from the exhaust pipe 91.

한편, 전해 처리수 (E) 는, 수액조 (92) 의 액상부 (92b) 에 저류된다. 저류된 전해 처리수 (E) 는, 교반기 (95) 에 의해 교반된다. 즉, 전해 처리수 (E) 는, 모터 (97) 에 의해 회전하는 스크루 (96) 에 의해 생긴 선회류에 의해 강제적으로 교반된다. 이로써, 전기 분해에 수반하여 발생하는 스케일이 수액조 (92) 의 저부에 퇴적되는 것이 방지된다. 수액조 (92) 에 일단 저류된 전해 처리수 (E) 는, 수액조 (92) 의 저부에 형성된 배출구 (98) 로부터 배출되어, 저류 탱크 (50) 에 도입된다.On the other hand, the electrolytic treatment water E is stored in the liquid phase portion 92b of the liquid tank 92. The stored electrolytic treatment water (E) is stirred by an agitator (95). That is, the electrolytic water E is forcibly agitated by the swirling flow generated by the screw 96 rotated by the motor 97. As a result, the scale generated due to the electrolysis is prevented from accumulating on the bottom of the liquid tank 92. The electrolytically treated water E once stored in the liquid tank 92 is discharged from the discharge port 98 formed at the bottom of the liquid tank 92 and introduced into the reservoir tank 50.

저류 탱크 (50) 에 일시적으로 저류된 전해 처리수 (E) 가 제 2 펌프 (72) 에 의해 주수 유로 (71) 내에 도입되면, 전해 처리수 (E) 는 순환 유로 (81) 의 일단이 접속된 주수 유로 (71) 의 분기부에 있어서, 주수 유로 (71) 를 유통하는 전해 처리수 (E) 와 순환 유로 (81) 를 유통하는 전해 처리수 (E) 로 분류된다.The electrolytic water E temporarily stored in the storage tank 50 is introduced into the main water passage 71 by the second pump 72 so that one end of the circulation passage 81 is connected The electrolytic water E flowing through the main flow path 71 and the electrolytic water E flowing through the circulation flow path 81 are classified at the branching portion of the main flow path 71.

주수 유로 (71) 를 유통하는 전해 처리수 (E) 는, 취수용 수로 (1) 에 주입된다. 즉, 저류 탱크 (50) 내의 차아염소산을 함유한 전해 처리수 (E) 가 제 2 펌프 (72) 가 가동됨으로써, 주수 유로 (71) 를 통해 취수용 수로 (1) 에 주입된다. 이 때, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 가 제 2 유량계 (74) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 취수용 수로 (1) 에 대한 차아염소산을 함유하는 전해 처리수 (E) 의 유량이 조정된다.Electrolytically treated water (E) flowing through the main flow path (71) is injected into the intake water passage (1). That is, electrolytically treated water (E) containing hypochlorous acid in the storage tank (50) is injected into the intake water passage (1) through the main flow path (71) by operating the second pump (72). At this time, the second open / close control valve 73 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the second flow meter 74, whereby the flow rate of the electrolytically treated water E containing hypochlorous acid to the intake water passage 1 is adjusted do.

여기서, 생성되는 차아염소산의 총량은, 전원 장치 (40) 로부터 전극 (30) 에 공급되는 전류의 총량에 대체로 비례한다. 따라서, 전극 (30) 에 공급한 전류량을 기록함으로써, 발생한 차아염소산의 총량을 파악할 수 있다. 또, 취수용 수로 (1) 에 주입되는 전해 처리수 (E) 의 차아염소산 농도는, 발생한 차아염소산의 총량을 취수용 수로 (1) 에 주입되는 해수 (W) 의 유량 (Q2) 으로 나눔으로써 산출할 수 있다. 따라서, 차아염소산의 총량에 따라, 제 2 개폐 제어 밸브 (73) 를 제어하여 취수용 수로 (1) 에 주입되는 전해 처리수 (E) 의 유량 (Q2) 을 결정함으로써, 당해 전해 처리수 (E) 내의 차아염소산 농도를 조정할 수 있다.Here, the total amount of hypochlorous acid to be produced is generally proportional to the total amount of the electric current supplied from the power supply device 40 to the electrode 30. [ Therefore, by recording the amount of current supplied to the electrode 30, the total amount of hypochlorous acid generated can be grasped. The hypochlorous acid concentration of the electrolytically treated water E injected into the water intake passageway 1 is obtained by dividing the total amount of hypochlorous acid generated by the flow rate Q 2 of the seawater W injected into the water intake passageway 1 Can be calculated. Therefore, by determining the flow rate Q 2 of the electrolytically treated water E injected into the intake water passage 1 by controlling the second open / close control valve 73 according to the total amount of hypochlorous acid, E) can be adjusted.

한편, 순환 유로 (81) 를 유통하는 전해 처리수 (E) 는, 당해 순환 유로 (81) 의 타단에서 취수 유로 (61) 내로 도입된다. 즉, 순환 유로 (81) 를 통과한 전해 처리수 (E) 가 취수 유로 (61) 를 통과하는 해수 (W) 에 합류하여, 다시 전해조 본체 (20) 내에 도입된다. 이 때, 제 3 개폐 제어 밸브 (83) 가 제 3 유량계 (82) 가 검출하는 유량에 따라 개폐됨으로써, 취수 유로 (61) 를 유통하는 해수 (W) 에 합류하는 전해 처리수 (E) 의 유량을 조정할 수 있다.On the other hand, electrolytically treated water (E) flowing through the circulation flow path (81) is introduced into the intake flow path (61) from the other end of the circulation flow path (81). That is, the electrolytically treated water E that has passed through the circulation flow path 81 joins the seawater W passing through the water intake flow path 61 and is introduced into the electrolytic bath body 20 again. The third opening and closing control valve 83 is opened and closed in accordance with the flow rate detected by the third flow meter 82 so that the flow rate of electrolytically treated water E joining the seawater W flowing through the intake flow path 61 Can be adjusted.

이와 같이, 전해조 본체 (20) 의 유출구 (25) 로부터 유출된 전해 처리수 (E) 가 순환 유로 (81) 를 유통함으로써, 전해조 본체 (20) 의 유입구 (23) 로부터 재유입된다.The electrolytic water E flowing out of the outlet 25 of the electrolytic bath main body 20 flows into the circulation flow path 81 and is re-introduced from the inlet 23 of the electrolytic bath main body 20.

상기 실시형태에 의하면, 해수 전해 장치 (10) 에 염화물 이온 농도, 전기 전도도를 높인 농축수 (C) 를 도입한다. 또한, 양극 (A) 의 코팅재에 산화이리듐이 함유되기 때문에, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡ 의 범위, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 로 설정할 수 있고, 생성되는 전해 처리수 (E) 에 함유되는 차아염소산의 농도를 높일 수 있다. 즉, 전극의 단위 면적당 차아염소산의 발생량을 증가시킴으로써, 전극 면적을 저감시킬 수 있고, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.According to the above embodiment, the concentrated water (C) having an increased chloride ion concentration and electric conductivity is introduced into the seawater electrolytic apparatus (10). Since the coating material of the anode A contains iridium oxide, the current density at the surface of the electrode 30 is in the range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, preferably 20 A / dm 2 to 50 A / dm < 2 > and the concentration of hypochlorous acid contained in the generated electrolytically treated water (E) can be increased. That is, by increasing the amount of hypochlorous acid generated per unit area of the electrode, the electrode area can be reduced and the device can be downsized.

또, 하구 부근, 만내의 해수는 염화물 이온 농도가 통상적인 해수보다 연하고, 전기 전도도도 낮기 때문에, 전극의 이상 소모 등에 의해, 운전의 안정성이 문제가 되는 경우가 있었지만, 농축수 (C) 를 해수 전해 장치 (10) 에 통과시킴으로써, 염소 이온 농도, 전기 전도도를 높일 수 있기 때문에, 처리 성능의 안정화를 도모할 수 있다.In addition, since the chloride ion concentration in the vicinity of the estuary and in the bay is lower than that of ordinary seawater and the electrical conductivity is low, the stability of the operation becomes a problem due to abnormal consumption of the electrode and the like. By passing through the seawater electrolytic apparatus 10, the chloride ion concentration and the electric conductivity can be increased, so that the treatment performance can be stabilized.

또, 상기 증대한 수소 가스는, 수소 분리 장치 (90) 에 의해 탈기되기 때문에, 수소 가스가 저류 탱크 (50) 를 경유하여 후단 (後段) 의 제 2 펌프 (72) 나 배관을 손상시키지 않는다.Further, since the hydrogen gas is deaerated by the hydrogen separator 90, the hydrogen gas does not damage the second pump 72 and the piping at the rear stage via the storage tank 50.

또, 순환부 (80) 를 형성함으로써, 전기 분해시에 발생한 망간, 마그네슘, 칼슘 등의 스케일 성분이 전해 처리수 (E) 와 함께 전해조 본체 (20) 내에 도입된다. 이와 같이 스케일 성분을 함유한 전해 처리수 (E) 가 다시 전해조 본체 (20) 내에 도입됨으로써, 상기 스케일 성분에 의한 종정 효과에 의해, 전극 (30) 표면에 대한 스케일 부착을 방지할 수 있다. 즉, 스케일 성분이 종정이 되어, 새롭게 생성되는 스케일은 당해 종정에 부착되어 가기 때문에, 전극 (30) 표면에 대한 스케일의 석출을 회피할 수 있다. 이로써, 전극 (30) 의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.By forming the circulation unit 80, scale components such as manganese, magnesium, and calcium generated during electrolysis are introduced into the electrolytic bath body 20 together with electrolytically treated water E. As described above, electrolytically treated water (E) containing a scale component is introduced into the electrolytic bath body 20 again, so that scale adhesion to the surface of the electrode 30 can be prevented by the end effect of the scale component. That is, since the scale component becomes the seed crystal and the newly generated scale is attached to the seed crystal, precipitation of scale on the surface of the electrode 30 can be avoided. This makes it possible to improve the durability of the electrode 30 and suppress the lowering of the chlorine generating efficiency.

또한, 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 지나치게 큰 경우, 예를 들어 60 A/d㎡ 를 초과하는 경우에는, 양극 (A) 및 음극 (K) 에서의 스케일 발생량이 수소의 세정 효과의 유효한 범위를 초과해 버린다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는 전류 밀도의 상한을 60 A/d㎡ 로 하고 있기 때문에, 수소에 의해 세정 효과를 유효하게 발현시켜, 양극 (A) 및 음극 (K) 에서의 스케일의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다. 또, 전류 밀도의 상한을 50 A/d㎡ 로 했을 때에는 수소에 의한 세정 효과를 보다 유효하게 발현시킬 수 있어, 스케일의 부착을 효과적으로 방지할 수 있다.When the current density at the surface of the electrode 30 is excessively large, for example, exceeds 60 A / dm 2, the amount of scale generation in the positive electrode A and the negative electrode K becomes effective Range. On the contrary, in the present embodiment, the upper limit of the current density is 60 A / dm 2, so that the cleaning effect is effectively exhibited by the hydrogen, and the adhesion of scale on the positive electrode A and the negative electrode K is effectively prevented can do. In addition, when the upper limit of the current density is 50 A / dm 2, the cleaning effect by hydrogen can be more effectively expressed, and scale adhesion can be effectively prevented.

이와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 양극 (A) 의 코팅재에 산화이리듐이 함유되고, 또한 전극 (30) 표면에서의 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡ 의 범위, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 로 설정되어 있기 때문에, 수소 가스에 의한 세정 효과를 유효하게 얻을 수 있다. 이로써, 전극 (30) 에 대한 스케일의 부착을 방지할 수 있기 때문에, 전극 (30) 의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모하는 것이 가능해진다.As described above, in the present embodiment, iridium oxide is contained in the coating material of the anode A, and the current density at the surface of the electrode 30 is in the range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, Is set to 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2, a cleaning effect by hydrogen gas can be effectively obtained. As a result, the scale can be prevented from adhering to the electrode 30, so that it is possible to improve the durability of the electrode 30 and the deterioration of the chlorine generating efficiency.

따라서, 해수 전해 장치 (10) 의 메인터넌스성을 향상시킬 수 있는 것 외에, 높은 염소 발생 효율에 의해 전극 (30) 의 수를 줄일 수 있어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.Therefore, the maintenance property of the seawater electrolytic apparatus 10 can be improved, the number of the electrodes 30 can be reduced by the high chlorine generating efficiency, and the apparatus can be downsized.

또한, 상기 실시형태에 있어서는, 전극 (30) 으로서 이극 전극판 (31) 을 사용한 예에 대해 설명했지만, 예를 들어, 이극 전극판 (31) 을 사용하지 않고 양극판 (32) 과 음극판 (33) 을 대향 배치하고, 이들 양극판 (32) 과 음극판 (33) 사이의 해수 (W) 에 전류를 통전해도 된다. 또, 이들 양극판 (32) 과 음극판 (33) 을 교대로 배치하고, 서로 이웃하여 대향하는 양극판 (32) 과 음극판 (33) 사이의 해수 (W) 에 전류를 통전해도 된다.The positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 may be formed without using the bipolar electrode plate 31. In the above embodiment, And the sea water W between the cathode plate 32 and the cathode plate 33 may be energized. The positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 may be arranged alternately so that the current may be passed through the seawater W between the positive electrode plate 32 and the negative electrode plate 33 facing each other.

또, 상기 실시형태에 있어서 이극 전극판 (31) 은, 양극 (A) 을 액입구측을 향함과 함께 음극 (K) 을 액출구측을 향하여 배치되어 있지만, 양극 (A) 을 액출구측을 향함과 함께 음극 (K) 을 액입구측을 향하여 배치해도 된다.In the above embodiment, the anode electrode plate 31 is disposed with the anode A facing the liquid inlet side and the cathode K facing the liquid outlet side. However, the anode A may be disposed on the liquid outlet side The cathode K may be disposed facing the liquid inlet side with the facing side.

또, 본 실시형태에 있어서는, 해수 (W) 를 농축하여 농축수 (C) 를 생성하는 수단으로서 RO 막을 사용한 담수화 장치 (65) 를 채용했지만, 농축수 (C) 를 생성하는 수단은 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 증류법을 사용하여 해수 (W) 를 농축하는 방법을 채용해도 된다.In the present embodiment, the desalination apparatus 65 using the RO membrane is employed as the means for concentrating the seawater W to generate the concentrated water C, but the means for generating the concentrated water C is limited to this And the sea water W may be concentrated by, for example, distillation.

또, 수소 가스가 혼입된 전해 처리수 (E) 로부터 수소 가스를 분리하는 방법으로는, 본 실시형태에 기재한 바와 같은 스프레이 노즐 (94) 을 사용한 수소 분리 장치 (90) 에 한정되지 않고, 기액 혼합 유체를 기체와 액체로 분리할 수 있으면, 예를 들어 원심 분리기 등을 이용한 기액 분리 장치를 채용할 수도 있다.The method for separating the hydrogen gas from the electrolytically treated water E containing hydrogen gas is not limited to the hydrogen separator 90 using the spray nozzle 94 as described in this embodiment, If the mixed fluid can be separated into a gas and a liquid, for example, a gas-liquid separator using a centrifugal separator or the like may be employed.

또한, 기액 분리 장치로서의 수소 분리 장치 (90) 를 별도로 형성하지 않고, 저류 탱크 (50) 에, 예를 들어 저류 탱크 (50) 의 액상 중에 공기를 공급함으로써 수소 가스를 희석하는 기액 분리 기능을 부가함으로써 수소를 분리해도 된다.A gas-liquid separation function for diluting the hydrogen gas by supplying air into the liquid phase of the storage tank 50, for example, may be added to the storage tank 50 without separately forming the hydrogen separation device 90 as a gas- Thereby separating the hydrogen.

또, 전극 (30) 표면에 대한 스케일 부착이 문제가 되지 않으면, 순환부 (80) 를 형성하지 않고, 모든 전해 처리수 (E) 를 취수용 수로 (1) 에 공급해도 된다.It is also possible to supply all electrolytically treated water E to the water intake passageway 1 without forming the circulation portion 80 unless scale adhesion to the surface of the electrode 30 is a problem.

실시예Example

이하, 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment will be described.

(염소 발생 효율 측정 시험)(Chlorine generation efficiency measurement test)

해수 (W) 및 농축수 (C) 를 전기 분해할 때에 있어서의 전극 표면의 전류 밀도와 염소 발생 효율의 관계를 조사하는 시험을 실시하였다.A test was conducted to investigate the relationship between the current density on the electrode surface and the chlorine generating efficiency in electrolyzing the sea water (W) and the concentrated water (C).

전극 면적이 50 × 50 ㎜ 의 판상을 이루는 양극판 및 음극판을 준비하고, 5 ㎜ 의 간격을 두고 대향 배치시켰다. 양극판으로는, 산화이리듐 (IrO2) 을 질량비로 50 ％ 이상 함유하는 코팅재를 티탄 기판에 피복한 것을 사용하였다. 또, 음극판으로는 코팅재를 피복하지 않은 티탄 기판을 사용하였다.A positive electrode plate and a negative electrode plate each having a plate area of 50 mm × 50 mm in electrode area were prepared and disposed opposite each other with an interval of 5 mm. As the positive electrode plate, a coating material containing iridium oxide (IrO 2 ) in a mass ratio of 50% or more was coated on a titanium substrate was used. As the negative electrode plate, a titanium substrate not coated with a coating material was used.

해수 (W) 의 염화물 이온 농도는 20,000 ㎎/ℓ 로 하고, 농축수 (C) 의 염화물 이온 농도는 30,000 ∼ 40,000 ㎎/ℓ 로 하였다.The chloride ion concentration of the sea water (W) was 20,000 mg / L and the chloride ion concentration of the concentrated water (C) was 30,000 ~ 40,000 mg / L.

이들 양극판 및 음극판을 해수 (W) 및 농축수 (C) 중에 침지하고, 당해 해수 (W) 및 농축수 (C) 를 250 ㎖/min 의 유량으로 유통시켜, 양극판 및 음극판 사이에 통전함으로써 전기 분해를 실시하였다. 그리고, 각 전류 밀도에 있어서의 염소 발생 효율을 측정하였다.The positive electrode plate and the negative electrode plate were immersed in seawater W and concentrated water C and the seawater W and concentrated water C were flowed at a flow rate of 250 ml / min to conduct electricity between the positive electrode plate and the negative electrode plate, Respectively. Then, the chlorine generating efficiency at each current density was measured.

또한, 염소 발생 효율이란, 유통시키는 전류의 전류 밀도에 기초하여 이론상 발생할 수 있는 염소량에 대한 실제로 발생하는 염소량의 비율을 의미하고 있다.Further, the chlorine generating efficiency means a ratio of the actually occurring chlorine amount to the chlorine amount that can theoretically occur based on the current density of the circulating current.

이 염소 발생 효율의 측정 결과를 도 9 에 나타낸다.The measurement result of the chlorine generating efficiency is shown in Fig.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 해수 (W), 농축수 (C) 모두 전류 밀도가 20 A/d㎡ 미만인 경우에는, 전류 밀도가 커짐에 따라 염소 발생 효율이 상승한다.As shown in Fig. 9, when the current density is less than 20 A / dm2 in both the seawater W and the concentrated water C, the chlorine generating efficiency increases as the current density increases.

농축 없음의 해수 (W) 의 경우, 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 시에는 염소 발생 효율은 일정해지고, 전류 밀도가 30 A/d㎡ 를 초과하면 염소 발생 효율이 서서히 저하되어 간다. 또, 전류 밀도가 20 A/d㎡, 30 A/d㎡ 시의 염소 효율은 96 ％ 로 가장 높은 값이 얻어졌다.In the case of no concentrated sea water (W), the chlorine generating efficiency becomes constant when the current density is 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2, and when the current density exceeds 30 A / dm 2, It goes. The chlorine efficiency at the current density of 20 A / dm 2 and 30 A / dm 2 was the highest at 96%.

또한, 백금을 함유하는 코팅재를 사용한 전극에 있어서 기술 상식으로 되어 있던 전류 밀도가 15 A/d㎡ 인 경우에는, 염소 발생 효율은 93 ％ 였다.Further, in the case of a current density of 15 A / dm 2, which was a technical standard in an electrode using a coating material containing platinum, the chlorine generating efficiency was 93%.

이 점에서, 해수 (W) 의 경우에 있어서도, 산화이리듐을 함유하는 코팅재를 사용한 전극에 있어서는, 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 30 A/d㎡ 의 범위로 설정함으로써, 높은 염소 발생 효율을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 이것은, 발생하는 수소 가스의 양이 증대되었기 때문에, 당해 수소 가스에 의한 양극판 및 음극판의 스케일 세정 효과가 얻어진 것에서 기인한다고 생각된다.In this regard, also in the case of the sea water (W), in the electrode using the coating material containing iridium oxide, by setting the current density in the range of 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2, I could see what I could get. This is considered to be due to the fact that the scale cleaning effect of the positive electrode plate and negative electrode plate by the hydrogen gas was obtained because the amount of generated hydrogen gas was increased.

여기서, 전류 밀도가 클수록 이론상 발생할 수 있는 염소의 양은 증대되어 간다. 따라서, 염소 발생 효율이 동일한 값을 나타내는 경우라도 전류 밀도가 큰 것이 보다 많은 염소가 발생하게 된다.Here, the larger the current density, the greater the amount of chlorine that can theoretically occur. Therefore, even if the chlorine generating efficiency shows the same value, the larger the current density, the more chlorine is generated.

따라서, 전류 밀도를 40 A/d㎡ 로 했을 때에는, 염소 발생 효율은 93 ％ 로 전류 밀도 15 A/d㎡ 시와 동등한 효율을 나타내지만, 염소 발생량은 전류 밀도 40 A/d㎡ 인 경우 쪽이 전류 밀도 15 A/d㎡ 인 경우에 비해 큰 것이 된다. 따라서, 전류 밀도를 40 A/d㎡ 로 하는 것은, 염소 발생량의 관점에서 유효하다고 할 수 있다. 한편, 전류 밀도가 40 A/d㎡ 를 초과하면, 수소 가스의 세정 효과가 유효하게 작용하는 범위를 초과해버려, 염소 발생 효율이 15 A/d㎡ 인 경우보다 저하되어 버린다. 따라서, 전류 밀도의 상한은 40 A/d㎡ 로 하는 것이 바람직하고, 이로써, 염소 발생 효율을 높게 유지하면서, 발생하는 염소의 양을 많이 확보할 수 있는 것을 알 수 있었다.Therefore, when the current density is 40 A / dm 2, the chlorine generating efficiency is 93%, which is equivalent to the current density of 15 A / dm 2, but the chlorine generating amount is 40 A / Which is larger than that in the case where the current density is 15 A / dm 2. Therefore, it is said that setting the current density to 40 A / dm 2 is effective from the viewpoint of chlorine generation amount. On the other hand, when the current density exceeds 40 A / dm 2, the cleaning effect of the hydrogen gas exceeds the effective range and the chlorine generation efficiency is lower than that of 15 A / dm 2. Therefore, it is preferable that the upper limit of the current density is 40 A / dm 2, whereby it is possible to secure a large amount of chlorine to be generated while maintaining the high chlorine generating efficiency.

농축수 (C) 의 경우, 전류 밀도가 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 시에 염소 발생 효율은 일정하고, 전류 밀도가 60 A/d㎡ 시에도 염소 발생 효율은 93 ％ 로 높은 효율을 유지하고 있었다.In the case of the concentrated water (C), the chlorine generating efficiency is constant when the current density is 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2, and the chlorine generating efficiency is 93% even when the current density is 60 A / .

이 점에서, 농축수 (C) 의 경우에는, 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡ 의 범위로 설정함으로써, 높은 염소 발생 효율을 얻을 수 있는 것을 알 수 있고, 농축 없음의 경우와 비교하여 전류 밀도를 높게 할 수 있는 것을 알 수 있었다.In this regard, it can be seen that, in the case of the concentrated water (C), a high chlorine generating efficiency can be obtained by setting the current density in the range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2, It can be seen that the current density can be increased.

이상과 같이, 염소 발생 효율 측정 시험에 의해, 해수 전해 장치 (10) 에 농축수 (C) 를 도입함으로써 전기 분해시의 전극 표면에서의 전류 밀도를 20 A/d㎡ ∼ 60 A/d㎡, 바람직하게는 20 A/d㎡ ∼ 50 A/d㎡ 의 범위로 설정함으로써 높은 염소 발생 효율을 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다.As described above, by introducing the concentrated water (C) into the seawater electrolytic apparatus 10 by the chlorine generation efficiency measurement test, the current density at the surface of the electrode during the electrolysis is 20 A / dm 2 to 60 A / And more preferably 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2, a high chlorine generating efficiency can be obtained.

또한, 전기 분해를 장시간 계속하면 전극이 서서히 소모되어 가기 때문에, 측정 결과를 나타내는 도 9 의 커브는 보다 가파르게 된다고 생각된다. 따라서, 특히 전극이 소모된 후에는, 전류 밀도를 상기 범위로 설정하는 것이 더욱 유효하다는 것을 추인할 수 있다.Further, since the electrode is gradually consumed if the electrolysis is continued for a long time, it is considered that the curve of Fig. 9 showing the measurement result becomes more steep. Therefore, it can be confirmed that it is more effective to set the current density in the above range after the electrode is consumed.

(전해 수명 시험 결과)(Electrolytic life test result)

해수 (W) 의 전기 분해시의 전류 밀도와 촉매 유지량의 관계를 조사하는 시험을 실시하였다.A test was conducted to investigate the relationship between the current density and the amount of the catalyst retained during the electrolysis of the seawater (W).

염소 발생 효율 측정 시험과 마찬가지로, 전극 면적이 50 × 50 ㎜ 의 판상을 이루는 양극판 및 음극판을 준비하고, 5 ㎜ 의 간격을 두고 대향 배치시켰다. 양극판으로는, 산화이리듐 (IrO2) 을 질량비로 50 ％ 이상 함유하는 코팅재를 티탄 기판에 피복한 것과, 백금 (Pt) 을 함유하는 코팅재를 티탄 기판에 피복한 것의 2 종류를 사용하였다. 또, 음극판으로는 코팅재를 피복하지 않은 티탄 기판을 사용하였다.A positive electrode plate and a negative electrode plate, each having a plate area of 50 mm × 50 mm, were prepared in the same manner as in the chlorine generating efficiency measurement test, and were placed facing each other at intervals of 5 mm. As the positive electrode plate, two types were used, one in which a coating material containing iridium oxide (IrO 2 ) in a mass ratio of 50% or more was coated on a titanium substrate and a coating material containing platinum (Pt) was coated on a titanium substrate. As the negative electrode plate, a titanium substrate not coated with a coating material was used.

이들 양극판 및 음극판을 각각 해수 (W) 중에 침지하고, 당해 해수 (W) 를 250 ㎖/min 의 유량으로 유통시키며, 양극판 및 음극판 사이에 통전함으로써 전기 분해를 실시하였다. 그리고, 각 전류 밀도에 있어서의 촉매 유지량을 시간과 함께 측정하였다.These positive electrode plates and negative electrode plates were each immersed in seawater W and the seawater W was flowed at a flow rate of 250 ml / min. Electrolysis was conducted by energizing between the positive plate and the negative plate. Then, the amount of catalyst holding at each current density was measured with time.

또한, 촉매 유지량이란, 전기 분해 후에 유지되는 전극의 촉매량을 의미하고 있고, 시간과 함께 촉매 유지량이 작아지면 그만큼 전극이 소모된 것이 된다. 이 촉매 유지량의 측정 결과를 도 10 에 나타낸다.The amount of the catalyst holding means the amount of catalyst of the electrode held after the electrolysis, and the electrode is consumed as much as the amount of holding the catalyst with time becomes smaller. The measurement result of this catalyst holding amount is shown in Fig.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 양극판으로서 백금을 함유하는 코팅재를 사용했을 경우 (Pt/Ti) 에는, 촉매 유지량은 시간과 함께 서서히 저하되어 가고, 특히, 전류 밀도가 클수록 촉매 유지량의 저하가 현저해지는 것을 알 수 있었다.As shown in Fig. 10, in the case of using a coating material containing platinum as a positive electrode (Pt / Ti), the amount of the catalyst held gradually decreases with time. Particularly, as the current density becomes larger, I was able to find out.

한편, 양극판으로서 산화이리듐을 함유하는 코팅재를 사용했을 경우 (IrO2) 에는, 시간이 경과해도 촉매 유지량이 저하되지 않는다. On the other hand, in the case of using a coating material containing iridium oxide as the positive electrode plate (IrO 2 ), the amount of holding the catalyst does not decrease even after a lapse of time.

이로써, 산화이리듐을 함유하는 코팅재를 사용한 양극판은, 백금을 함유하는 코팅재를 사용한 양극판에 비해, 전극의 내구성이 높은 것을 알 수 있었다.As a result, it was found that the positive electrode plate using the coating material containing iridium oxide had a higher durability of the electrode than the positive electrode plate using the coating material containing platinum.

산업상의 이용 가능성Industrial availability

본 발명은, 해수에 전기 분해를 실시함으로써 차아염소산을 발생시키는 해수 전해 장치를 구비한 해수 전해 시스템, 및 해수 전해 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater electrolysis system having a seawater electrolytic apparatus for generating hypochlorous acid by electrolyzing seawater, and a seawater electrolysis method.

본 발명에 의하면, 전극에 대한 스케일의 부착을 방지하여, 전극의 내구성의 향상 및 염소 발생 효율의 저하의 억제를 도모할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the scale from adhering to the electrode, thereby improving the durability of the electrode and suppressing the decrease in the chlorine generating efficiency.

A … 양극
K … 음극
M … 전극군
W … 해수
C … 농축수
10 … 해수 전해 장치
20 … 전해조 본체
30 … 전극
31 … 이극 전극판
32 … 양극판
33 … 음극판
40 … 전원 장치
60 … 취수부
65 … 담수화 장치 (농축 수단)
70 … 주수부
80 … 순환부
81 … 순환 유로
90 … 수소 분리 장치 (수소 분리 수단)
100A, 100B, 100C … 해수 전해 시스템A ... anode
K ... cathode
M ... Electrode group
W ... sea water
C ... Concentrated water
10 ... Seawater electrolytic device
20 ... The electrolytic bath main body
30 ... electrode
31 ... Bipolar electrode plate
32 ... Positive electrode plate
33 ... Cathode plate
40 ... Power supply
60 ... Intake section
65 ... Desalination equipment (concentration means)
70 ... Main control
80 ... Circulation part
81 ... Circulating flow path
90 ... Hydrogen separation device (hydrogen separation means)
100A, 100B, 100C ... Sea water electrolysis system

Claims (16)

산화이리듐을 함유하고 백금을 함유하지 않는 코팅재가 피복된 티탄으로 이루어지는 양극과, 음극과, 상기 양극 및 상기 음극을 수납하는 전해조 본체와, 상기 양극 및 상기 음극에 통전하는 전원 장치를 구비하는 해수 전해 장치와,
상기 전해조 본체의 유출구로부터 유출되는 전기 분해 후의 상기 해수를, 상기 전해조 본체의 유입구로부터 유입되기 전의 상기 해수에 혼합시키는 순환 유로를 구비하는 해수 전해 시스템으로서,
상기 양극 및 상기 음극 사이에 양극 (兩極) 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 40 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되도록 통전하여, 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해하는, 해수 전해 시스템.An anode made of titanium coated with a coating material containing iridium oxide and containing no platinum, a cathode, an electrolytic bath main body for containing the anode and the cathode, and a power supply device for conducting electricity to the anode and the cathode, [0001]
And a circulation flow path for mixing the seawater after electrolysis discharged from an outlet of the electrolytic bath main body with the seawater before flowing from the inlet of the electrolytic bath main body,
Wherein electrolysis is performed between the anode and the cathode such that the current density of the surface of the anode is within a range of 20 A / dm2 or more and 40 A / dm2 or less, thereby electrolyzing seawater in the electrolytic bath main body. 제 1 항에 있어서,
상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 30 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되는, 해수 전해 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the current density of the anode and the cathode surface energized by the power supply unit is in a range of 20 A / dm 2 to 30 A / dm 2. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅재에 탄탈의 산화물이 첨가되어 있는, 해수 전해 시스템.The method according to claim 1,
Wherein an oxide of tantalum is added to the coating material. 제 1 항에 있어서,
상기 전극은, 상기 해수의 유통 방향 일방측 부분이 상기 양극으로 됨과 함께 타방측 부분이 상기 음극으로 된 복수의 이극 전극판을 포함하고,
이들 이극 전극판을 상기 유통 방향으로 간격을 두고 배열하여 이루어지는 전극군이 서로 평행을 이루도록 복수 배치되며,
서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 상기 이극 전극판이 상기 양극과 상기 음극을 대향시켜 배치되어 있는, 해수 전해 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electrode includes a plurality of bipolar electrode plates in which one side portion of the seawater in the flow direction is the positive electrode and the other portion is the negative electrode,
A plurality of such electrode groups are arranged parallel to each other, the electrode groups being arranged at intervals in the flow direction,
Wherein the two electrode plates adjacent to each other in parallel to each other are arranged so that the anode and the cathode face each other. 제 4 항에 있어서,
각 상기 전극군에 있어서의 상기 유통 방향으로 이웃하는 상기 이극 전극판끼리의 간격이, 서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 간격의 8 배 이상으로 설정되어 있는, 해수 전해 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein a distance between the two electrode plates adjacent to each other in the flow direction in each of the electrode groups is set to be 8 times or more of a distance between adjacent electrode groups in parallel with each other. 제 1 항에 있어서,
복수의 상기 전해조 본체와,
이들 전해조 본체끼리에 있어서의 상기 해수의 유출구와 유입구를 접속하는 접속관과,
상기 접속관 내의 가스를 제거하는 가스 제거 수단을 추가로 구비하는, 해수 전해 시스템.The method according to claim 1,
A plurality of electrolytic bath main bodies,
A connecting pipe connecting the outlet port of the seawater to the inlet port of the electrolyzer tanks,
Further comprising a gas removing means for removing gas in the connecting pipe. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 해수 전해 시스템을 사용한 해수 전해 방법으로서,
상기 전해조 본체에 해수를 도입하고,
상기 양극 및 상기 음극 사이에 양극 (兩極) 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 40 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되도록 통전하여, 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해하고,
상기 전해조 본체의 유출구로부터 유출되는 전기 분해 후의 상기 해수를, 상기 전해조 본체의 유입구로부터 유입되기 전의 상기 해수에 혼합시키는, 해수 전해 방법.A method of seawater electrolysis using the seawater electrolytic system according to any one of claims 1 to 6,
Introducing seawater into the electrolytic bath main body,
Electric current is applied between the anode and the cathode such that the current density of the surface of the anode is in a range of 20 A / dm2 or more and 40 A / dm2 or less to electrolyze seawater in the electrolytic bath body,
And the seawater after electrolysis discharged from an outlet of the electrolytic bath main body is mixed with the seawater before being introduced from the inlet of the electrolytic bath main body. 산화이리듐을 함유하고 백금을 함유하지 않는 코팅재가 피복된 티탄으로 이루어지는 양극과, 음극과, 상기 양극 및 상기 음극을 수납하는 전해조 본체와,
상기 양극 및 상기 음극에 통전하는 전원 장치를 갖는 해수 전해 장치와,
상기 전해조 본체에 도입되어야 할 해수 중에 함유되는 염화물 이온의 농도를 높이는 농축 수단과,
상기 전해조 본체로부터 배출된 전기 분해 후의 해수를, 상기 전해조 본체에 도입되어야 할 해수에 혼합시키는 순환 유로를 구비하는 해수 전해 시스템으로서,
상기 양극 및 상기 음극 사이에 통전하여, 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해하는, 해수 전해 시스템.An anode made of titanium coated with a coating material containing iridium oxide and containing no platinum, a cathode, an electrolytic bath main body containing the anode and the cathode,
A seawater electrolytic device having a power source device for energizing the positive electrode and the negative electrode,
Concentration means for increasing the concentration of chloride ions contained in the seawater to be introduced into the electrolytic bath main body,
And a circulation flow path for mixing the electrolyzed sea water discharged from the electrolytic bath main body with seawater to be introduced into the electrolytic bath main body,
And electrolysis is performed between the anode and the cathode to electrolyze seawater in the electrolyzer body. 제 8 항에 있어서,
상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 60 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되는, 해수 전해 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the current density of the anode and the cathode surface energized by the power supply unit is in the range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2. 제 8 항에 있어서,
상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 50 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되는, 해수 전해 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the current density of the anode and the cathode surface energized by the power supply unit is in a range of 20 A / dm 2 to 50 A / dm 2. 제 8 항에 있어서,
상기 전기 분해 후의 해수로부터 상기 음극에 있어서 생성된 수소 가스를 분리하는 수소 분리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 해수 전해 시스템.9. The method of claim 8,
And hydrogen separating means for separating the hydrogen gas generated in the cathode from the seawater after electrolysis. 제 8 항에 있어서,
상기 코팅재에 탄탈의 산화물이 첨가되어 있는, 해수 전해 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein an oxide of tantalum is added to the coating material. 제 8 항에 있어서,
상기 전극은, 상기 해수의 유통 방향 일방측 부분이 상기 양극으로 됨과 함께 타방측 부분이 상기 음극으로 된 복수의 이극 전극판을 포함하고,
이들 이극 전극판을 상기 유통 방향으로 간격을 두고 배열하여 이루어지는 전극군이 서로 평행을 이루도록 복수 배치되며,
서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 상기 이극 전극판이, 상기 양극과 상기 음극을 대향시켜 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 해수 전해 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the electrode includes a plurality of bipolar electrode plates in which one side portion of the seawater in the flow direction is the positive electrode and the other portion is the negative electrode,
A plurality of such electrode groups are arranged parallel to each other, the electrode groups being arranged at intervals in the flow direction,
Wherein the two electrode plates adjacent to each other in parallel to each other are arranged so that the anode and the cathode face each other. 제 13 항에 있어서,
각 상기 전극군에 있어서의 상기 유통 방향으로 이웃하는 상기 이극 전극판끼리의 간격이, 서로 평행하게 이웃하는 상기 전극군끼리의 간격의 8 배 이상으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 해수 전해 시스템.14. The method of claim 13,
Wherein a distance between the two electrode plates adjacent to each other in the flow direction in each of the electrode groups is set to be eight times or more of a distance between adjacent electrode groups in parallel with each other. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 해수 전해 시스템을 사용한 해수 전해 방법으로서,
전기 분해해야 할 해수 중에 함유되는 염화물 이온의 농도를 높이고,
염화물 이온 농도를 높인 해수를 상기 전해조 본체에 도입하며,
상기 양극 및 상기 음극 사이에 통전하여, 상기 전해조 본체 내의 해수를 전기 분해하고,
상기 전해조 본체로부터 배출된 전기 분해 후의 해수를, 상기 전해조 본체에 도입되어야 할 해수에 혼합시키는, 해수 전해 방법.14. A seawater electrolysis method using the seawater electrolytic system according to any one of claims 8 to 14,
The concentration of the chloride ion contained in the seawater to be electrolyzed is increased,
Seawater having a high chloride ion concentration is introduced into the electrolytic bath main body,
Electric power is applied between the anode and the cathode to electrolyze seawater in the electrolytic bath body,
And electrolysis seawater discharged from the electrolytic bath main body is mixed with seawater to be introduced into the electrolytic bath main body. 제 15 항에 있어서,
상기 전원 장치에 의해 통전되는 상기 양극 및 상기 음극 표면의 전류 밀도가 20 A/d㎡ 이상 60 A/d㎡ 이하의 범위에 포함되는, 해수 전해 방법.16. The method of claim 15,
Wherein the current density of the anode and the cathode surface energized by the power source device is in the range of 20 A / dm 2 to 60 A / dm 2.
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