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公開番号2023167373
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-11-24
出願番号2022078518
出願日2022-05-12
発明の名称有価物回収装置
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人サクラ国際特許事務所
主分類C25B 9/00 20210101AFI20231116BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することを容易に実現可能な有価物回収装置を提供する。
【解決手段】実施形態の有価物回収装置において、反応容器は、電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている。溶解液供給配管は、収容空間に溶解液を供給するように反応容器に設けられている。溶解液排出配管は、収容空間から溶解液を排出するように反応容器に設けられている。一対の導電部は、収容空間に収容された電気化学セルブロックに電気的に接続される。実施形態の有価物回収装置では、収容空間において溶解液に浸漬された電気化学セルブロックに、一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、電気化学セルブロックから有価物を溶解液に溶解させる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
燃料極と空気極とが電解質膜を挟むように積層方向に積層された電気化学セルを有する電気化学セルブロックから金属の有価物を回収するための有価物回収装置であって、
前記電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている反応容器と、
前記収容空間に溶解液を供給するように前記反応容器に設けられた溶解液供給配管と、
前記収容空間から前記溶解液を排出するように前記反応容器に設けられた溶解液排出配管と、
前記収容空間に収容された前記電気化学セルブロックに電気的に接続される一対の導電部と
を有し、
前記収容空間において前記溶解液に浸漬された前記電気化学セルブロックに、前記一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、前記電気化学セルブロックから前記有価物を前記溶解液に溶解させる、
有価物回収装置。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記電気化学セルブロックは、
前記燃料極に連通している燃料極ガス流路と、
前記空気極に連通している空気極ガス流路と
を含み、
前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路は、延在し、前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路が延在する延在方向が前記積層方向に対して直交する方向に沿っており、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記溶解液供給配管と前記溶解液排出配管とが、前記延在方向において、前記電気化学セルブロックを挟むように前記反応容器に設置されている、
請求項1に記載の有価物回収装置。
【請求項3】
前記電気化学セルブロックは、
前記燃料極に連通する燃料極ガス流路と、
前記空気極に連通する空気極ガス流路と
を含み、
前記燃料極ガス流路および前記空気極ガス流路は、延在し、前記燃料極ガス流路が延在する燃料極流路延在方向および前記空気極ガス流路が延在する空気極流路延在方向が前記積層方向に対して直交する方向に沿っていると共に、前記燃料極流路延在方向と前記空気極流路延在方向とが互いに直交しており、
前記溶解液供給配管は、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記燃料極流路延在方向において前記燃料極ガス流路の一端側に位置するように前記反応容器に設置されている第1の溶解液供給配管と、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記空気極流路延在方向において前記空気極ガス流路の一端側に位置するように前記反応容器に設置されている第2の溶解液供給配管と
を含み、
前記溶解液排出配管は、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記燃料極流路延在方向において前記燃料極ガス流路の他端側に位置するように前記反応容器に設置されている第1の溶解液排出配管と、
前記電気化学セルブロックが収容空間に収容されたときに、前記空気極流路延在方向において前記空気極ガス流路の他端側に位置するように前記反応容器に設置されている第2の溶解液排出配管と
を含む、
請求項1に記載の有価物回収装置。
【請求項4】
前記収容空間において前記一対の導電部が挟むように設置された前記電気化学セルブロックを押し付けるための押付治具
を備える、
請求項1に記載の有価物回収装置。
【請求項5】
前記電解処理の実施によって生ずるガスを排出するように前記反応容器に設けられたガス排出配管
を備える、
請求項1から4のいずれかに記載の有価物回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、有価物回収装置に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
電気化学セルブロックは、水素極と酸素極とが電解質膜を挟むように構成された電気化学セルを複数有し、複数の電気化学セルが積層されている。
【0003】
電気化学セルは、燃料電池セルおよび電解セルとして利用可能である。電気化学セルが燃料電池セルとして使用される場合には、高温条件下において、たとえば、水素極に供給された水素と、酸素極に供給された酸素とが、電解質膜を介して反応することで、電気エネルギーが得られる。これに対して、電気化学セルが電解セルとして使用される場合には、たとえば、高温条件下で、水(水蒸気)を電解することによって、水素極において水素が発生し、酸素極において酸素が発生する。
【0004】
電気化学セルにおいて、水素極および酸素極は、触媒として、白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、コバルト(Co)等の高価な有価物を含む。このため、電気化学セルから有価物を回収するために、さまざまな技術が提案されている。例えば、焼却灰に含まれる有価物成分を強酸化性溶液に溶解させることによって分離して回収することが提案されている。また、電解によって有価物成分を回収することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特許第1626036号
特許第6652518号
特許第6652454号
特許第6109769号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記のような電気化学セルを含む電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することが要求されている。
【0007】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、電気化学セルブロックから有価物を効率的に回収することを容易に実現可能な有価物回収装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
実施形態の有価物回収装置は、燃料極と空気極とが電解質膜を挟むように積層方向に積層された電気化学セルを有する電気化学セルブロックから金属の有価物を回収するための有価物回収装置であって、反応容器と溶解液供給配管と溶解液排出配管と一対の導電部とを有する。反応容器は、電気化学セルブロックを収容する収容空間が内部に形成されている。溶解液供給配管は、収容空間に溶解液を供給するように反応容器に設けられている。溶解液排出配管は、収容空間から溶解液を排出するように反応容器に設けられている。一対の導電部は、収容空間に収容された電気化学セルブロックに電気的に接続される。実施形態の有価物回収装置では、収容空間において溶解液に浸漬された電気化学セルブロックに、一対の導電部を介して、電圧を印加する電解処理を実施することによって、電気化学セルブロックから有価物を溶解液に溶解させる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1は、第1実施形態に係る有価物回収装置が金属の有価物を回収する電気化学セルブロック1の一部を模式的に示す図である。
図2は、第1実施形態に係る有価物回収装置2を模式的に示す図である。
図3は、第1実施形態に係る有価物回収装置2を模式的に示す図である。
図4は、第1実施形態において、電気化学セルブロック1から金属の有価物を回収する方法を示すフロー図である。
図5は、第1実施形態の変形例に係る有価物回収装置2を模式的に示す図である。
図6は、第2実施形態に係る有価物回収装置2を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
<第1実施形態>
[A]電気化学セルブロック1の構成
図1は、第1実施形態に係る有価物回収装置が金属の有価物を回収する電気化学セルブロック1の一部を模式的に示す図である。
(【0011】以降は省略されています)

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