(57)【要約】      （修正有）【課題】反応効率が高く、原料を無駄なく使用できる電解反応が可能な電解反応装置を提供する。【解決手段】陽極と、陰極と、該陽極と陰極間に形成された、層流にて流体Ａを流通させる隙間２と、該陽極と陰極との隙間２に流体Ａを導入する導入口４と、該陽極と陰極との隙間２から流体Ａを排出する排出口５とが設けられた電解セル６と、該電解セル６の陽極と該陰極との隙間２で電気分解された流体Ａのうち該陽極もしくは該陰極近傍を流通する流体Ａ１と、該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２とを分岐する分岐部９と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍を流通した流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路１１を有する混合部１２と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２が該電解セル６外を経由し、再び該導入口４に供給する循環路１４とを有する電解反応装置１。【選択図】図１
2009030143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体Ａに含まれる化合物を電解セル内で電気分解して流体Ａ１と流体Ａ２に分岐し、該流体Ａ１に含まれる化合物と、流体Ｂに含まれる化合物とを反応させる電解反応装置であって、陽極と、陰極と、該陽極と陰極間に形成された、層流にて流体Ａを流通させる隙間と、該陽極と陰極との隙間に流体Ａを導入する導入口と、該陽極と陰極との隙間から流体Ａを排出する排出口とが設けられた電解セルと、該電解セルの陽極と該陰極との隙間で電気分解された流体Ａのうち該陽極もしくは該陰極近傍を流通する流体Ａ１と、該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２とを分岐する分岐部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍を流通した流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路を有する混合部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２が該電解セル外を経由し、再び該導入口に供給する循環路とを有することを特徴とする電解反応装置。
【請求項２】
前記陽極と陰極との隙間が１μｍ以上２０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の電解反応装置。
【請求項３】
前記流体Ａ１に含まれる化合物の一部もしくは全てがアニオン、カチオン及びラジカル活性種であることを特徴とする請求項１または２に記載の電解反応装置。
【請求項４】
前記流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路の幅が１μｍ以上２０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの項に記載の電解反応装置。
【請求項５】
前記陽極と陰極との隙間から流体Ａを排出する排出口に流体Ａを分割する分割壁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の電解反応装置。
【請求項６】
前記電解セルに温度制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの項に記載の電解反応装置。
【請求項７】
前記混合部に温度制御手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の電解反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリーンケミストリーの一役を担う電解反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電解反応は電気エネルギーを利用して分子等を酸化・還元して化合物を合成することができる。すなわち陽極で行なわれるアノード反応では分子内から電子を奪い酸化がおこる。一方陰極でのカソード反応では逆に分子が電子を受け取り還元がおこるため有機電解反応では陽極または陰極が一般的な有機合成反応における酸化剤と還元剤の役割を果たす。
【０００３】
一般的な有機合成反応において、反応を進行させるために酸化剤や還元剤として有機金属試薬を用いる場合がある。これら有機金属の中には有毒なものも多々含まれ廃棄処理には問題を抱えている。一方、有機電解反応においては、このような有機金属試薬を用いることなく分子内にカチオンやアニオンまたはラジカルを電気エネルギーにて発生し化合物を合成できるという点においても環境面やコスト面の上からも将来のグリーンケミストリーの一役を担う方法のひとつである。
【０００４】
近年、有機電解反応を用いファインケミカル材料、天然物合成またはフッ素化反応等への応用展開が大学等の研究機関で進められている（非特許文献１参照）。
ところが電解反応は電極と溶液との界面で行なわれる電子交換によってカチオンやアニオンまたはラジカルが発生する。したがって、電極近傍に位置する分子ほどカチオンやアニオンまたはラジカルが効率的に発生し、対極に近づくにつれカチオンやアニオンまたはラジカルは発生しにくくなる。特に対極にて発生した活性種（カチオンやアニオンまたはラジカル）にて生成したカチオンやアニオンまたはラジカルが分解または消失してしまう反応系においては陽極と陰極が分割されたＨ字電解セルが使用される。Ｈ字電解セルにおいては攪拌を効率良く行い分割された一方の電極セル内の活性種の濃度を擬似的に均一にすることはできるがＨ字電解セルのスケールアップ時においては必ずしも容易ではない。
【０００５】
また、電解反応装置においても近年研究開発が進められている。例えば、特許文献１では、フロー型の電気化学反応器が開示されている。このフロー型の電気化学反応器では陽極と陰極との間に陽極から反応原料を導入し、陰極から生成物が排出されるもので電極間において活性種の発生と合成が行なわれる。ところが活性種の発生と合成時の温度を別々に設定することは必ずしも容易ではないため扱える反応系に制限があるため更なる改善が見込まれる。
【０００６】
また、非特許文献２においては、Ｈ字電解セルで発生したカチオンをマイクロリアクタに送り込み芳香族化合物と反応させるフリーデルクラフツ反応が報告されている。活性種の発生と合成時の温度を別々に設定することでき、Ｈ字電解セルにて発生したカチオンが消失する前にマイクロリアクタ内での芳香族化合物とによる瞬間的な混合にて反応が実現されている。
【特許文献１】特開２００６−１０４５３８号公報
【非特許文献１】「有機電解合成の新展開」渕上寿雄監修、２００４年発行、シーエムシー出版刊
【非特許文献２】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，２００５，Ｖｏｌ．１２７，Ｎｏ．３３，ｐ．１１６６６乃至１１６７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、カチオンはＨ字電解セルにて発生させており、カチオンセル内の反応液がマイクロリアクタに送り込まれるため電極近傍以外の反応液もマイクロリアクタに送り込まれてしまう。電極近傍以外の反応液はカチオンの活性種が消失しているものも含まれ易く、マイクロリアクタに送り込まれても反応に関与しない可能性がある。これにより収率低下や原料回収が必要になってしまうことが懸念されなお多くの改善が望まれている。
【０００８】
本発明は、この様な背景技術を鑑みてなされたものであり、反応効率が高く、原料を無駄なく使用できる電解反応が可能な電解反応装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する電解反応装置は、流体Ａに含まれる化合物を電解セル内で電気分解して流体Ａ１と流体Ａ２に分岐し、該流体Ａ１に含まれる化合物と、流体Ｂに含まれる化合物とを反応させる電解反応装置であって、陽極と、陰極と、該陽極と陰極間に形成された、層流にて流体Ａを流通させる隙間と、該陽極と陰極との隙間に流体Ａを導入する導入口と、該陽極と陰極との隙間から流体Ａを排出する排出口とが設けられた電解セルと、該電解セルの陽極と該陰極との隙間で電気分解された流体Ａのうち該陽極もしくは該陰極近傍を流通する流体Ａ１と、該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２とを分岐する分岐部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍を流通した流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路を有する混合部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２が該電解セル外を経由し、再び該導入口に供給する循環路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電解セル内で発生したカチオンやアニオンまたはラジカル活性種が効率良く生成した流体部分を選択的に反応に利用することができ高効率な反応ができる。また電解セル内を通過し、電極近傍以外の域を流通し活性種濃度の小さい流体は循環路を経由して再び電解セル内に送り込まれるために反応原料が無駄にならなくて済む。また電解反応によって酸化剤や還元剤等の反応試薬や有機金属等を使用しなくてもよい反応系が構築できることはグリーンケミストリーの一役を担うのみでなく低コスト化への効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る電解反応装置は、流体Ａに含まれる化合物を電解セル内で電気分解して流体Ａ１と流体Ａ２に分岐し、該流体Ａ１に含まれる化合物と、流体Ｂに含まれる化合物とを反応させる電解反応装置であって、陽極と、陰極と、該陽極と陰極間に形成された、層流にて流体Ａを流通させる隙間と、該陽極と陰極との隙間に流体Ａを導入する導入口と、該陽極と陰極との隙間から流体Ａを排出する排出口とが設けられた電解セルと、該電解セルの陽極と該陰極との隙間で電気分解された流体Ａのうち該陽極もしくは該陰極近傍を流通する流体Ａ１と、該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２とを分岐する分岐部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍を流通した流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路を有する混合部と、分岐された該陽極もしくは該陰極近傍以外を流通する流体Ａ２が該電解セル外を経由し、再び該導入口に供給する循環路とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記陽極と陰極との隙間が１μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。
前記流体Ａ１に含まれる化合物の一部もしくは全てがアニオン、カチオン及びラジカル活性種であることが好ましい。
【００１３】
前記流体Ａ１と流体Ｂとを混合する混合流路の幅が１μｍ以上２０００μｍ以下であることが好ましい。
前記陽極と陰極との隙間から流体Ａを排出する排出口に流体Ａを分割する分割壁が設けられていることが好ましい。
【００１４】
前記電解セルに温度制御手段が設けられていることが好ましい。
前記混合部に温度制御手段が設けられていることが好ましい。
次に、本発明の実施形態に係る電解反応装置について、図１から図３を用いて説明する。図１は、本発明の電解反応装置の一実施態様を示す概略図である。図２は本発明の電解反応装置の電極近傍での活性種の発生を説明する説明図、図３は本発明の電解反応装置において活性種が発生した流体が分岐部で分岐される状態を示す概略図である。
【００１５】
本発明に係る電解反応装置は、化合物を含む流体Ａを電解セル内で電気分解して流体Ａ１と流体Ａ２に分岐し、該流体Ａ１に含まれる化合物と、流体Ｂに含まれる化合物とを反応させる装置である。本発明の電解反応装置１は、陽極と、陰極と、その陽極と陰極間に層流にて流体Ａを流通させる隙間と陽極と陰極との隙間２に流体Ａを導入する導入口４と陽極と陰極との隙間２から流体Ａを排出する排出口５とが設けられた電解セル６を有する。陽極と陰極との隙間２が１μｍ以上２０００μｍ以下であることにより、陽極と陰極との隙間２はマイクロ流路となる。マイクロ流路内を流通する流体はレイノルズ数は小さくなり層流支配となる。陽極と陰極との隙間としては、１μｍ以上２０００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下である。
【００１６】
さらに、本発明の電解反応装置１は、陽極と陰極との隙間２を層流にて流通する流体Ａのうち陽極もしくは陰極近傍を流通する流体Ａ１と、陽極もしくは陰極近傍以外を流通する流体Ａ２とを分岐する分岐部９が設けられていることを特徴とする。前述のように陽極と陰極との隙間２を流通する流体は層流を形成する。したがって排出口５に分岐部９を設けることによって所望の流体層を選択的に分岐することができる。よって、電極近傍で効率良く発生したカチオンやアニオンまたはラジカル活性種を含む流体部分を選択的に分岐することができる。すなわち電極近傍にて発生しカチオンやアニオンまたはラジカル活性種の濃度の高い流体Ａ１のみを選択的に排出口５から流出させ他の化合物との反応に用いることができる。
【００１７】
流体Ａ１は電極１３面に対し法線方向の距離が１０００μｍ以下であることが好ましく、更に好ましくは５００μｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以下の位置を流通する流体域が好ましい。所望の層流流体域を分岐するにはそれに応じた位置に適宜分岐部９を配置する。
【００１８】
電解セル６内において、図２に模式的に示すように電極近傍が最もカチオンやアニオンまたはラジカル活性種が効率良く発生し、対極に近づくにつれ発生効率が小さくなる。また図３に模式的に示すように分岐部９によって効率良くカチオンやアニオンまたはラジカル活性種が発生した層流流体域のみを選択に分岐し混合部１２に送り込むことができる。したがって電極近傍を流れる流体Ａ１のみを流体Ｂと混合、反応させることにより高反応効率な反応を実現することができる。分岐部９を配置する位置は適宜決定する。
【００１９】
本発明の電解反応装置１は流体Ａ１の排出口５は、流体Ａ１と流体Ｂとの混合を行なうマイクロオーダーの幅の混合流路１１を有する混合部１２に繋がっている。流体Ａ１と流体Ｂとを混合するマイクロオーダーの幅は１μｍ以上２０００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以上１０００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以上５００μｍ以下である。これらマイクロオーダーの幅の混合流路に流体を層流で流通させ、接触界面の方向へ拡散し混合する混合器はマイクロミキサー又はマイクロリアクタと称され化学反応、微量分析等の分野で開発されている。
【００２０】
混合部の流路はマイクロスケールであり、寸法が小さく流路内を流れる流体の流速も小さいためレイノルズ数は小さい。よってマイクロスケールの流路内を流れる流体は一般的なバッチ式の反応装置のような乱流支配でなく層流支配となる。層流支配下では２つの液体の流れを接触させても界面を通じた拡散による混合が支配的となる。また、マイクロスケール空間では単位体積あたりの表面積が大きいため２液の層流が接触する界面での拡散混合に非常に有利といわれている。
【００２１】
またＦｉｃｋの法則により、混合に要する時間は拡散距離の２乗に比例する。すなわち、分子拡散による混合は流路幅を小さくすればするほど混合時間は速くなる。よって流路幅が１／１０になれば混合時間は１／１００になる。マイクロスケールの空間では機械的攪拌などを用いなくても分子輸送、反応、分離が分子の自発的挙動だけで速やかに行われる。したがって、混合器の層流下の反応では、これまでのバッチ式の反応装置を用いる場合の乱流下での反応に比べて、一般に反応速度が高まるといわれている。さらに２つの液体が常に同じタイミングで接し、層流をなして混合ないし反応が進行していくことにより均一な混合や反応の秩序性を維持することができる。したがってカチオンやアニオンまたはラジカル活性種の濃度の高い流体Ａ１はこれら活性種が失活する前に混合や反応を行なうことが可能になる。すなわち電極近傍にて発生しカチオンやアニオンまたはラジカル活性種の濃度の高い状態で速やかに混合や反応が行なえるので高効率な電解反応、電解合成を実現することができる。
【００２２】
一方、電解セル６内において陽極もしくは陰極近傍以外を流通する流体Ａ２は分岐部９にて電解セル６外を経由し、再び導入口４に供給する循環路１４が設けられている。これにより流体Ａに含まれる化合物のうち電極近傍以外の領域を流通し、カチオンやアニオンまたはラジカル活性種が発生しなかった化合物は再び、導入口４から電解セル６内を流通されるため流体Ａに含まれる化合物を無駄なく利用できる。循環路１４内に脱気装置、ろ過装置、精製装置等を組み込んでもよい。また、カチオンやアニオンまたはラジカル活性種が発生しなない化合物が流体Ｂと混合することはない。そのために、流体Ａに含まれる化合物と、流体Ｂに含まれる化合物との反応を行なう際の収率の低下及び流体Ａに含まれる未反応の化合物の回収（原料回収）を回避することができる。また、流体Ａに含まれる化合物を無駄なく利用できると、カチオンやアニオンまたはラジカル活性種を反応試薬を用いずに発生できることは低コスト化やグリーンケミストリーへの効果を奏する。
【００２３】
本発明の電解反応装置１において流体の送液手段は目的に応じて適宜選択する。送液手段としてシリンジポンプ、プランジャーポンプ等を用いることができる。またこれら送液手段を循環路１４内に設けてもよい。
【００２４】
本発明の電解反応装置１は陽極と陰極との隙間２から流体Ａを排出する排出口５に流体Ａを分割する分割壁１５が設けられていることを特徴とする。流体Ａ１は図３に示すように分割された流体として流出させることができる。これにより流体Ｂとの混合において流体Ａ１と流体Ｂとの接触面積が大きくなる。前述のようにマイクロオーダーの流路幅での流体は層流支配であり接触界面の方向へ拡散し混合するため接触面積が大きくなることによって混合時間が小さくなる。
【００２５】
本発明の電解反応装置１の電解セル６に温度制御手段１６が設けられている。また混合部に温度制御手段１７が設けられていることを特徴とする。これによりカチオンやアニオンまたはラジカル活性種を発生させる温度と混合、反応を行なう温度を別に設定することができ扱える反応の選択の幅が拡がる。また、マイクロオーダーの幅の混合流路を有する混合部１２を流通する流体は流体体積に対する表面積が大きいため熱交換が効率的に行なわれる。したがって、カチオンやアニオンまたはラジカル活性種との混合、反応を高精密な温度制御にて進めることができる。これにより混合、反応によって急激に発熱し副反応を誘発する反応系であってもそれを抑制することができる。
【００２６】
本発明の電荷反応装置１の電解セル６の通電は定電流でも定電位でもよい。また電解セル６内に参照電極を配置してもよい。通電に用いる電源１８の他にポテンショスタットやガルバノスタットを用意すれば定電位電解または定電流電解を制御良く行なうことができる。
【００２７】
本発明の電荷反応装置の電解セルに用いられる材質としては特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、流通させる流体および電解にて発生する活性種に対して耐性のあるものを用いる。例えば、テフロン（登録商標）、フッ素樹脂製、シリコン製、ガラス製、及びステンレス製などが挙げられる。陽極及び陰極材料としては、流通させる流体および電解にて発生する活性種に対して耐性を有し導電性を有するものを用いる。電解セル内を流通させる流体が水溶液系である場合は酸素、水素発生との競合が起こりやすいため酸水素過電圧の高い電極材料を用いることが好ましい。電極材質として陽極材料としては金、白金等、陰極材料としては亜鉛、グラファイトカーボン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００２８】
本発明の電解反応装置１の混合部１２として使用される材料は流通する流体に対して耐熱、耐圧および耐溶剤性の点で好適なものから選択する。例えば金属、ガラス、シリコン、テフロン（登録商標）、セラミックスであるが、好ましくは金属である。金属の例としてステンレス、ハステロイ（Ｎｉ−Ｆｅ系合金）ニッケル、金、白金、タンタル等が挙げられるが本発明に用いる金属材料はこれらに限定するものでない。また、接液部の耐食性や所望の表面エネルギーを得るために流路表面にライニング加工を施したものを用いてもよい。循環路に用いる材質もまた流通する流体に対して耐熱、耐圧および耐溶剤性の点で好適なものから選択する。例えば金属、ガラス、シリコン、テフロン（登録商標）、セラミックスであるが、好ましくは金属である。金属の例としてステンレス、ハステロイ（Ｎｉ−Ｆｅ系合金）ニッケル、金、白金、タンタル等が挙げられるが本発明に用いる金属材料はこれらに限定するものでない。また、接液部の耐食性や所望の表面エネルギーを得るために流路表面にライニング加工を施したものを用いてもよい。
【００２９】
本発明の電荷反応装置１の電解セル６、混合部１２、循環路１４のそれぞれを接続する部分において液漏れが生じることがないように、テフロン（登録商標）やフッ素ゴム等により密着することが好ましい。
【００３０】
本発明の電解反応装置１で行なう反応としてはアルキル化反応の求核付加反応、カップリング反応、ハロゲン化反応、還元反応、酸化反応、ラジカル付加反応、ラジカル重合反応、アニオン重合反応、カチオン重合反応等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
実施例１
本実施例の電解反応装置１について図１を参照して説明する。図１は本発明の実施例１の電解反応装置１の上面図の一例を示す。
【００３２】
本実施例の電解反応装置１は電解セル６、混合部１２、循環路１４とから構成される。
電解セル６はテフロン（登録商標）部材で構成され、陽極と陰極は白金からなる電極である。それぞれの電極面積は２５ｃｍ2で陽極と陰極との隙間２は１０００μｍである。排出口５には分岐部９が設けられている。分岐部９の頂点位置は陽極表面に対し法線方向の距離が５００μｍのところに位置するように設けられている。これにより陽極表面に対し法線方向の距離が５００μｍの領域を流通する流体Ａ１は混合部１２に送液される。分岐されたもう一方の流体Ａ２は循環路１４に送液される。電解セル６の周囲は温度制御手段１６として冷却水が循環している。
【００３３】
流体Ａ１が流出する排出口５は混合部１２に接続されている。混合部１２では流体Ｂと流体Ａ１とが混合される。混合部１２の混合流路１１の幅は５００μｍである。混合部１２の材質はガラスからなり、周囲には温度制御手段１７としてリボンヒータが巻いてある。これにより混合、反応を加熱条件下で行なうことができる。流体Ａ２は循環路１４内に設けられたプランジャーポンプにて再び電解セル６内に送液される。循環路１４の部材はテフロン（登録商標）チューブである。
【００３４】
本実施例では流体Ａに含まれる化合物から電解にて陽極近傍でカチオンまたはラジカル活性種を効率良く発生させることができる。電解セル６内の陽極と陰極との隙間２が小さいため陽極と陰極との隙間２を流通する流体Ａは層流を形成する。したがって流体Ａは層流であるため電極近傍で発生したカチオンまたはラジカル活性種が効率良く発生した流体域（流体Ａ１）のみを分岐部９にて分岐し混合部１２で流体Ｂと混合、反応を行なうことができる。また、混合流路１１はマイクロオーダーの流路幅であるため、混合は瞬時に行なわれ、活性種が失活する前に混合を行なうことができる。活性種と流体Ｂに含まれる化合物との反応を効率良く行なうことができる。また、電極近傍以外で効率良く活性種が発生していない流体域（流体Ａ２）は再び循環路１４を経由して再び電解セル６に送り込まれるため流体Ａに含まれる化合物を無駄なく使用することができる。
【００３５】
実施例２
本実施例は実施例１の混合部１２に設けられた温度制御手段１８が水冷ジャケットになった以外は実施例１と同様な電解反応装置１である。
【００３６】
マイクロオーダーの幅の混合流路を有する混合部１２を流通する流体は流体体積に対する表面積が大きいため熱交換が効率的に行なわれる。したがって本実施例の電解反応装置１は流体Ａ１と流体Ｂとの混合、反応によって発熱し副反応や暴走を誘発する反応系で好適な電解反応装置１である。
【００３７】
実施例３
本実施例の電解反応装置１は電解セル６、混合部１２、循環路１４とから構成される。
電解セル６はテフロン（登録商標）部材で構成され、陽極はカーボングラファイトで陰極は白金からなる電極である。それぞれの電極面積は１５ｃｍ2で陽極と陰極との隙間２は５００μｍである。排出口５には分岐部９に設けられている。分岐部９の頂点位置は陰極表面に対し法線方向の距離が１００μｍのところに位置するように設けられている。これにより陰極表面に対し法線方向の距離が１００μｍの領域を流通する流体Ａ１は混合部１２に送液される。分岐されたもう一方の流体Ａ２は循環路１４に送液される。流体Ａ２は循環路１４内に設けられたプランジャーポンプにて再び電解セル６内に送液される。循環路１４の部材はテフロン（登録商標）チューブである。
【００３８】
電解セル６の排出口５には図４に示すように流体Ａ１の分割壁１５が設けられている。また、混合部１２には流体Ｂは図５に示すように分割して供給され、流体Ａ１の分割された隙間に流体Ｂが入るようになっている。これにより流体Ａ１と流体Ｂとが交互に配置された流体となる。混合部１２の混合流路１１の幅は３００μｍから５０μｍに縮流されるようになっている。これにより拡散距離が小さくなり、さらに流体Ａ１と流体Ｂとが交互に配置された流体となるためより瞬間的な混合が実現できる。本実施例の電解反応装置１は活性種の寿命の短い反応系で好適な電解反応装置１である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の電解反応装置は、反応効率が高く、原料を無駄なく使用できる電解反応が可能なので、電子材料や医薬、農薬等のファインケミカル材料の製造装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の電解反応装置の一実施態様を示す概略図である。
【図２】本発明の電解反応装置の電極近傍での活性種の発生を説明する説明図である。
【図３】本発明の電解反応装置において活性種が発生した流体が分岐部で分岐される状態を示す概略図である。
【図４】本発明の実施例３の電解反応装置の電解セルの一部を示す概略図である。
【図５】本発明の実施例３の電解反応装置の一部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  電解反応装置
２  陽極と陰極との隙間
４  導入口
５  排出口
６  電解セル
９  分岐部
１１  混合流路
１２  混合部
１３  電極
１４  循環路
１５  分割壁
１６  温度制御手段
１７  温度制御手段
１８  電源
１９  活性種
【図１】
2009030143.tif 000003
【図２】
2009030143.tif 000004
【図３】
2009030143.tif 000005
【図４】
2009030143.tif 000006
【図５】
2009030143.tif 000007