Способ получения хлора и раствора гидроокиси щелочного металла

Способ получения хлора и раствора гидроокиси щелочного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (59ф С 25 В 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2644669/23-26 (22) 22.06.78 (46) 23.01.86. Бюл. № 3 (72) В.Л.Кубасов, Э.Ф.Рябов, О.П.Ромашин, Ф.И.Львович, М.А.Мельников-Эйхенвальд, И.M.Öûìáàëoâ и А.Ф.Мазанко (53) 661.3.035.4(088.8) (56) Патент Франции № 2175173, кл. В 01 К 3/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 670145, кл. С 25 В 1/46, 1976. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И

РАСТВОРА ГИДРООКИСИ ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА электролизом раствора хлорида щелочного металла в электролизере с ионообменной мембраной, разделяющей католит и анолит, при концентрации гидроокиси щелочного металла в католите 44-60 мас.Ж, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса путем исключения приемов, обеспечивающих принудительное поддержание заданной концентрации гидроокиси в католите, и снижения расхода энергии, процесс ведут при поддержании концентрации хлорида щелочного металла в анолите

4,4-5,5 моль/л.

1206341

Цель изобретения — упрощение процесса путем исключения приемов, обеспечивающих принудительное поддержание заданной концентрации гидроокиси в католите, и снижение расхода энергии.

Пример. Теряостатированная

40 ячейка для измерений имеет анодную камеру объемом 1 л, в которой крепят съемный катодный стакан. Анодную камеру снабжают перфорированным окисно-рутениевым анодом и перед измерениями заполняют раствором соли необходимой концентрации. Катодный стакан снабжают перфорированным катодом из нержавеющей стали и заполняют 2 мл щелочи требуемой концентрации. Ионообменную мембрану с рабочей поверхностью 12,56 см закрепляют в катодном стакане, выполненном из титановых и фторопластовых нарезных втулок.

При измерениях поддерживают токовую нагрузку 1,26 А, что соответствует плотности тока на мембране

1000 A/, Для поддержания постоянно45

Изобретение относится к электро- химическому производству, в частности к получению хлора и щелочей по мембранному методу, и позволяет получать раствор щелочей с содержанием примесей на уровне продукта, получаемого по методу с использованием ртутного катода, и отказаться от использования дорогой и дефицитной ртути, решает задачи охраны окружающей среды.

- По известному способу получения хлора и гидроокиси щелочного металла электролизом раствора хлорида щелочного металла в электролизере с ионообменной мембраной, разделяющей католит и анолит, процесс электролиза ведут без подачи воды в катодное пространство и поддерживают концентрацию гидроокиси щелочного металла в католите 44-60 мас.%, но операция по поддержанию заданной концентрации гидроокиси в католите требует специального оборудования и реактивов, что усложняет процесс.

Для поддержания указанной концентрации гидроокиси через католит пропускают инертный газ, или добавляют твердую щелочь, или проводят частичную упарку раствора. Процесс в целом характеризуется повышенным .расходом энергии.

ro состава анолита во время электролиза осуществляли непрерывный проток анолита, для чего в анодную камеру из напорной бутыли с постоянной скоростью подается раствор соли (рассол).

Скорость подачи рассола (концентрация 5,5 моль/л) выбирается, исходя из требуемой концентрации анолита, и составляет для первого опыта

44 мл/ч, второго — 53 мл/ч, третьего — 96 мл/ч, четвертого — 32 мл/ч, пятого — 44 мл/ч, шестого — 96 мл/ч и седьмого — 24 мл/ч.

Отобранный анолит сливают в сборную емкость. Точность поддержания концентрации анолита во время электролиза составляет 0,05 моль/л. При каждой заданной концентрации соли в анолите устанавливается соответствующая ей концентрация щелочи в католите.

Полученные данные представлены в табл, 1.

Как видно иэ табл. 1, напряжение на электролизере при практическом осуществлении предлагаемого способа с получением гидроокиси натрия составляет 3,6-3,9 В (опыты 1-3) и

4,0 В по известному способу (опыт

4), с получением гидроокиси калия составляет 3,3-3,6 В (опыты 5 и 6) по предлагаемому способу и 3,6 В (опыт 7) .по известному способу. Незначительный выигрыш по напряжению при электролизе хлорида калия определяется специфической особенностью раствора гидроокиси калия, для которого максимум электропроводности находится именно в области средних значений концентрации — от 30 до

40 мас.%, а не более высоких концентраций. В среднем предлагаемый способ обеспечивает снижение напряжения на электролизере на О, 1 В.

Предлагаемый способ также обеспечивает повышение качества хпора за счет повышения концентрации хлорида щелочного металла в анолите.

В табл. 2 приведены данные по качеству хлора в зависимости от концентрации хлорида в анолите в условиях описанного примера.

Как видно из приведенных в табл. 2 данных, за счет увеличения концентрации хлорида в анолите существенно улучшается качество хлора.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает упрощение процесса и снижение расхода энергии., 4

Таблица 1

1206341

Опыт Хлорид щелочного металла

Концентрация получаемой щелочи, мас. Х

NaCI

4,4

3,6

NaCl

4,6

3,7

NaC2

5,5

NaCI

4,0

4,0

KCI

4,4

3,3

КС7

5 0

3,6

KCI

3,5

39.

3,6

Таблица. 2 !

4,0

4,4

98,7

4,6

99,0

5,5

99,8

Составитель Т. Барабаш

Техред А.Бабинец . Корректор M.Ìàêñèìèmèíåö

Редактор Н.Яцола

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8656/28

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрация соли в анолите, моль/л

Концентрация хлорида в ано- лите, моль/л

Содержание хлора в анодном газе, об.Х

Напряжение. на злектролизере, В