[发明专利]电化学反应装置及电化学反应方法

说明书

本发明提供电化学反应装置和电化学反应方法。实施方式的电化学反应装置具备：电化学反应槽，其包括具有第1流路的第1电极、具有第2流路的第2电极、和被第1电极和第2电极夹持的隔膜；液罐，其用于收容供给至第2电极的第2流路中的被处理液；第1配管，其连接第2流路的入口和液罐；第2配管，其连接第2流路的出口和液罐；和逆流抑制机构，其设在第2配管中，用于防止在第2配管内流动的被处理液的逆流或者降低逆流速度。

本申请以日本专利申请2022-011964(申请日：01/28/2022)及日本专利申请2022-118767(申请日：07/26/2022)为基础，从上述申请享受优先权。本申请通过参照上述申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电化学反应装置及电化学反应方法。

背景技术

作为电解装置那样的电化学反应装置的代表例，已知有通过对水(H₂O)进行电解而产生氢(H₂)和氧(O₂)的水电解装置。水电解装置例如具备电解槽，电解槽具有阳极、阴极、由阳极和阴极夹持的固体高分子电解质膜(Polymer Electrolyte Membrane：PEM)等隔膜。水电解装置中，通过对水(H₂O)进行电解，而在阴极产生氢(H₂)，在阳极产生氧(O₂)。使用这样的固体高分子电解质膜(PEM)作为隔膜的水电解槽(PEM型水电解槽)具有工作温度低、氢纯度高等特征。但是，PEM型水电解槽这样的具备隔膜的水电解槽存在如果进行起动停止操作则其性能容易下降的问题。这样的问题并不局限于水电解槽，在具有隔膜的电解槽及电解装置(电化学反应装置)中也都成为问题。

发明内容

本发明要解决的问题在于，提供可抑制实施起动停止操作时的性能下降的电化学反应装置及电化学反应方法。

实施方式的电化学反应装置具备：电化学反应槽，其包括具有第1流路的第1电极、具有第2流路的第2电极、和被所述第1电极和所述第2电极夹持的隔膜；液罐，其用于收容供给至所述第2电极的所述第2流路中的被处理液；第1配管，其连接所述第2流路的入口和所述液罐，并将所述被处理液供给至所述第2流路中；第2配管，其连接所述第2流路的出口和所述液罐，并将所述被处理液返送至所述液罐中；和逆流抑制机构，其设在所述第2配管上，用于防止在所述第2配管内流动的所述被处理液的逆流或者降低逆流速度。

附图说明

图1是表示实施方式的电化学反应装置中的电化学反应槽的构成和电化学反应槽与电源的连接结构的图。

图2是表示第1实施方式的电化学反应装置的图。

图3是放大地表示第1实施方式的电化学反应装置的一部分的图。

图4是将利用第1实施方式的电化学反应装置的停止时的水的比电阻与利用不具有止回阀的电化学反应装置的停止时的水的比电阻进行比较而示出的图。

图5是将第1实施方式的电化学反应装置的经时的电压变化与不具有止回阀的电化学反应装置的经时的电压变化进行比较而示出的图。

图6是表示第2实施方式的电化学反应装置的图。

图7是表示第2实施方式的电化学反应装置的第1例的一部分的图。

图8是表示第2实施方式的电化学反应装置的第2例的一部分的图。

图9是表示第3实施方式的电化学反应装置的图。

图10是表示第4实施方式的电化学反应装置的图。

图11是表示第5实施方式的电化学反应装置的图。

图12是表示第6实施方式的电化学反应装置的图。

图13是表示图12所示的电化学反应装置的变形例的图。