水処理
水処理分野において、直流電源は重要な役割を果たします。例えば、電気透析による脱塩、電解による純水製造や貴金属回収など、電気化学的な手法による処理では不可欠です。
アプリケーション例
| 純水・超純水は、半導体製造装置や製薬や食品工場などの洗浄工程で使用されます。純水製造装置の電解槽には直流電源が使われます。 | |
| 発電所やLNG基地などでは、微生物の付着を防ぐため、海水電解により「次亜塩素酸ナトリウム」を精製します。海水電解装置の電解槽には、直流電流が使われます。 | |
| 電気透析では、イオン交換膜を挟んで、脱塩・濃縮を行います。透析槽の電極に直流電圧を印加するために、直流電源が必要です。 | |
| スクラップやめっき廃液などから電解回収装置を使って、貴金属を回収します。電解回収装置には、回収量に応じた各種容量の直流電源が使われます。 |
純水製造
事例：電気再生式純水製造装置
純水製造装置は、半導体製造工場や製薬会社、食品工場などで洗浄工程に使用されています。
純水や超純水の製造には高い直流電圧が必要です。また、水を扱う現場で使用されるため耐環境性能が求められます。
めっき現場において多くの実績を持つChiyodaの直流電源は、純水製造現場のニーズに対応可能です。
純水製造のしくみ
電解槽に組込まれているセルスタックに水を供給して直流の電気を流すことで、酸素と水素を取り出すことができます。
全体としては非常にシンプルなシステム構成となっています。
純水・超純水とは・・・
水には無機質、有機物、微粒子、微生物などの不純物が含まれています。
不純物量の違いにより、純水と超純水に分類されます。
| 純水 | 不純物を除去(精製)した水 電気抵抗率が 0.1 ~ 1.5MΩ・cm 程度 |
|---|---|
| 超純水 | 純水をさらに精製し、電気抵抗率が18MΩ・cm以上の水 |
水道水、純粋、超純水の不純物量の比較
電気再生式純水精製原理
直流電流を流すことで、陰イオンは陽極に、陽イオンは陰極に移動します。それぞれ濃縮区画と希釈区画に分かれ、希釈区画を通過した水が「純水」です。
Solution
精製量や精製方法などに応じて、最適な直流電源をご提案します。
必要な電圧・電流をご指定ください。
- 入力：三相 200V
- 出力電圧：300V ~ 750V
- 出力電流：1~3A
- 出力電力：750W、1500W、3000W
- 出力電圧：6V ~ 600V
- 出力電流：1.25A ~ 400A
＊電圧・電流の組み合わせで60機種
海水電解
事例：次亜塩素酸ナトリウムの精製
火力や原子力といった発電所では、タービンなどの冷却用として大量の海水を使用しています。海水内には、微生物や貝類といった生物が混入しており、これらが取水管などに付着することで、取水ポンプの負荷が増えます。
また、熱交換器などに付着することで冷却能力に多大な影響が出ます。海水を電解することで「次亜塩素酸ナトリウム」を精製し、それを取水口に注入することで生物の付着を防ぐことができます。海水電解装置には、直流電流を印加するために直流電源が使われています。発電所の他にも艦船に搭載されたり、水族館などで使用されています。
システム概要
電解槽で海水や塩水に直流電流を印加することで、陽極に酸素と塩素、陰極に水素と苛性ソーダが生成されます。
この塩素と苛性ソーダが結びついたものが次亜塩素酸ナトリウムとなります。脱気槽を通して注入口から次亜塩素酸ナトリウムを取水口に戻します。
構成図
Solution
さまざまなカスタム対応が可能
装置としての精製量に応じて、弊社では電圧10V~200V、電流100A~4000A程度にて、直流電源に多くの実績があります。また沿岸エリアでの耐塩仕様や屋外仕様、装置の制御盤機能も兼ねた電源盤などの要求に対して、都度カスタムにて対応しています。
インバータPWM制御方式にも対応
制御方式としては、サイリスタ位相制御方式が一般的ですが、インバータPWM制御方式での対応も可能です。
| サイリスタ型直流電源 | インバータ型直流電源 | |
|---|---|---|
| 入力 | AC 三相 200V or 400V | |
| 出力電圧 | DC10 ~ 200V | |
| 出力電流 | 100 ~ 4000A | |
| 最大出力電力 | 750kW | 160kW |
| 制御方式 | サイリスタ位相制御 | インバータPWM制御 |
電気透析
事例：溶液中のイオン性物質の脱塩、除去、精製、濃縮
電気透析はイオン交換膜を挟んで直流電圧を印加することにより、透析スピードを上げることができます。
脱塩が主な用途で、減塩醤油や食塩の製造、海水の淡水化、工程排水の脱塩など、様々な用途で利用されています。
当社では、透析槽で電極に通電するための直流電源を提供しています。
システム概要
電極間に陰・陽各イオン交換膜を交互に配置することで濃縮室と脱塩室が構成されます。この脱塩室に直流電圧を印加することでイオン交換されます。
構成図
Solution
さまざまなカスタム対応が可能
小型から大型まで多数の実績があり、出力容量や設置状況によって、サイリスタ型またはインバータ型を選択できます。定格出力や操作パネルなどは、お客様のご要求にあわせて製作します。制御盤の設置にも対応します。
- 交流入力：三相 200V ~ 400V
- 出力電圧：DC50 ~ 300V
- 出力電流：DC10 ~ 300A
＊サイリスタ型・インバータ型で製作可能
貴金属回収
事例：スクラップやめっき廃液などから貴金属を回収・リサイクル
都市鉱山と呼ばれるPC、携帯電話、プリント基板などのスクラップ、めっき廃液や貴金属含有溶液などから、金・銀・パラジウム・プラチナなどの貴金属やレアメタルを回収、精製、リサイクルします。実際の鉱山採掘に比べて効率的なリサイクルが可能です。
当社では、電解槽に直流電流を供給する直流電源をご提供しています。
貴金属回収のしくみ
回収する金属の種類や金属を含んでいるもの(めっき廃液、プリント基板など)により、処理手順が異なります。また、回収する量によっても装置の規模が異なるので、使用する直流電源の容量もさまざまです。
プリント基板や携帯電話などのスクラップは溶液で完全に溶かし、その溶液を電解して回収します
構成図
めっきを行った溶液(本廃液)からは、電解回収装置を使って回収します。めっき加工中のワークを洗浄した洗浄水では、イオン交換樹脂が使われます。
Solution
さまざまなカスタム対応が可能
小型から大型まで多数の実績があり、出力容量や設置状況によって、サイリスタ型またはインバータ型を選択できます。定格出力や操作パネルなどは、お客様のご要求にあわせて製作します。制御盤の設置にも対応します。
- 交流入力：単相 100V 又は 3 相 200V
- 直流出力電圧：5 ~ 20V
- 直流出力電流：25 ~ 3000A
