[发明专利]以多硫化物生产用电解槽连续电解的方法及其电解装置

说明书

本发明提供一种以多硫化物生产用电解槽连续电解的方法及其电解装置，是在电解系统中，防止系统内随时间附着的污垢的影响而稳定地连续运转，所述电解系统是使白液中的硫化钠氧化，而电解生成多硫化物。一种防止电解槽电压随时间上升而无需停止电解的电解方法以及用于所述电解方法的电解装置，其特征在于：使用具有将阳极室与阴极室隔开的隔膜的双室式电解槽，在双室式电解槽的运转状态下，将含有污垢清洗剂、防垢剂中的至少一种且用于纸浆制造步骤的含有硫离子的白液供给至阳极室，所述运转状态是将含有硫离子且用于纸浆制造步骤的白液供给至阳极室，对电解槽供给直流电流，利用电解而在阳极室生成多硫化物。

技术领域

本发明涉及一种利用多硫化物制造用电解槽的连续电解方法以及实施该连续电解方法的电解装置，更详细而言，涉及如下方法：使以生成多硫化物(polysulfide)为目的的白液电解装置、即白液电解槽以及其周边设备连续地运转而无需维护(maintenance)。

背景技术

为了有效利用木材资源，即，就木材资源的有效利用而言，化学纸浆(pulp)的高产量化为重要的课题。作为所述化学纸浆的主流的牛皮纸浆(kraft pulp)的高产量化技术之一，有多硫化物蒸解制程(process)。多硫化物蒸解制程中的蒸解药液是通过如下方式制造：如下述反应式(1)在活性碳等催化剂的存在下，利用空气等分子状态氧使含有硫化钠的碱性水溶液、即所谓的白液氧化(专利文献1、专利文献2)。

通过所述方法，以硫离子基准计，能够以转化率60％、选择率60％左右获得多硫化硫浓度为5g/l左右的多硫化物蒸解液。但是，所述方法中，在提升转化率时，因如下述反应式(2)、(3)所示的副反应而副生成大量完全无助于蒸解的硫代硫酸根离子，因此，很难以高选择率制造含有高浓度的多硫化硫的蒸解液。

[化1]

4Na₂S+O₂+2H₂O→2Na₂S₃+4NaOH (1)

2Na₂S+2O₂+H₂O→Na₂S₂O₃+2NaOH (2)

2Na₂S₂+3O₂→2Na₂S₂O₃ (3)

此处，多硫化硫也称作多硫化物态硫(polysulfide sulfur)(PS-S)，例如是指多硫化钠Na₂S_X中的价数为0的硫、即(x-1)个原子的硫。而且，在本说明书中，将多硫离子中的与氧化数为-2的硫相当的硫(S_x^2-或每个Na₂S_X中为一原子的硫)及硫离子(S^2-)统称地表示为Na₂S态硫。另外，本说明书中，将容量的单位升(litre)以l表示。

另一方面，在专利文献3中公开有多硫化物蒸解液的电解制造方法。所述方法是多硫化物的制造方法，其特征在于：将含有硫离子的溶液导入具有阳极(anode)室、阴极(cathode)室以及隔膜的电解槽的阳极室内，利用电解氧化而获得多硫离子，所述阳极室配设多孔性阳极，所述多孔性阳极具有物理连续的三维网状结构，该三维网状结构至少表面包含镍或含有50wt％(wt％＝质量％。以下相同)以上镍的镍合金，且阳极室的每单位体积的阳极的表面积为500m²/m³～20000m²/m³，所述阴极室配设阴极，所述隔膜将阳极室与阴极室隔开。