Патент ссср 304731

Патент ссср 304731

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

30473l

Сема Сееетекна

Социалистические

Ресеублик

Зависимый от патента №

Заявлено 26.Х1.1969 (№ 1380283/23-26) МПК В Olk 1/00

Приоритет 31.ХП.1968, № ЮР 121т/137081, ГДР

Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 25Х,1971. Бюллетень ¹ 17

УДК 621.357.12(088.8) Дата опубликования описания 12ХП.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Хайнер Каден, Герхард Швахула, Уве Биринг, Клаус Бир (Германская, Демократическая Республика) Иностранное предприятие

«ФЕБ Хемикомбинат Биттерфельд» (Германская, Демократическая Республика) Е1СЕССИОЗ -1 д,Я

БИЬГ ... С 7 :-..I- . г

Заявитель

СПОСОБ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ

Изобретение относится к спосооу электролиза растворов солей в электролизных ячейках с ионообменной диафрагмой.

Известен способ электролиза растворов солей в ячейках,с ан ионо- и катионообменными диафрагмами,и с двойными диафрагмами, состоящими .из анионо-,и катионообменной мембран.

Известные, ионообменные диафр агмы о бл адают относительно плох|ими электрохимическими свойствам и, или недостаточной химической, стойкостью, или хорошими электрохимическими .авойспвами и высокой химической стойкостью, но при изготовлении их неизбежны большие затраты.

Целью предложенного способа является устранен не перечисленных .недостатков, а также .получение незагрязненного продукта и уменьшение электрического сопротивления диафрагм.

Поставленная цель достигается ведением электролиза водных растворов солей, е частности растворов хлоридов щелочных, металлов,:с разделением анодного и катодного пространст в стабильной диафрагмой с низким электрическим сопротивлением. В качестве такой диафрагмы .применяют комбинацию .из двух наложенных одна на другую катионообменных мембран, из которых мембрана, расположенная со стороны анода, представляет собой пленку толщиной от 0,001 до 0,1 ил на основе .полифторуглеводорода, а мембрана, 5 расположенная со стороны катода состоит из материала, не содержащего фтор, и имеет толщину от 0,15 до 0,9 .ч,я.

Пленки, образующие двойную диафрагму, накладываются друг на друга в набухшем со10 стоян ии, причем для усиления можно применять скрученную крупными петлями опорную ткань из полипропилена или из полпвинилхлорида.

В качестве кагионообменной мембраны со

15 стороны анода выбирают преиму.цественно полифторуглеводородную пленку, привитую стиролом, в данном случае в смеси с дивинилбензолом, после чего ее подвергают сульфониро.ванию. С катодной стороны применяют го20 могенную пленку преимущественно,из полиуглеводородов или полихлоруглеводородов, привитую сгиролом, в данном случае в меси с дивинилбензолом, которую также сульфонируют. Можно также прп менять,катионооб25 менные пленки как с анодной стороны, так и с катодной, содержащие .вместо сульфоновокислых групп карбокспльные группы или группы фосфоновой кислоты.

304731

Таблица 1

Удельный расход энергии, гсвпг часпчг

1х аОН

Содержание

NaCI в NaOH, z/ë

Концентрация

NaOH в катодном объеме, г/л

Выход по току, %

Напряжение, в

Диафрагма (3, 120

74,6

0,09

2,85

Двойная комбинированная

Катионообменная на базе:

5,07

0,11

121

120

5,43

2,96

3,05

3,12

37,7

70,8 политетрафторэтнлена нолиэтиЛенз

Табе!!|па 2

Содержание

КС1 в КОН, г/л

Концентрация

КОН в катодном объеме, г/л

Диафрагма

0,04

135

Двойная комбинированная

Катнонообменная на базе:

1,84

3,10

0,16

0,05

1,91

1,82

75,6

80,4

138

134 политрнфторхлорэтплена нолнвинилхлорида

3,00

3,65

Таблица 3

1 Удельный !

Напряже- расход

| энергии ние, в квт час, кг

Концентрация

NaOH в катодном объеме, z/ä

Содержание

NaC1 в

NaOH, г/л

Выход по току, %

Диафрагма

NaOH

156

158

155

60,0

55,0

58,6

0,16

0,25

0,20

3,15

3,05

3,60

3,53

3,74

3,54

Основной областью применения предложенного способа является электролиз хлоридов щелочных металлов !и прежде всего хлорпда натрия. В этом случае удается получать щелоки, которые по содержанию хлора почти соот!ветствуют щелокам, получаемым по ртуTному способу.

Пример 1. В двухкамерной электролизной ячейке диафрагма представляет собой комбинацию из двух ионообменных мембран, а именно: с анодной стороны — гомогенная сильно кислая пленка из политетрафторэтиле!

Пример 2. B электролизной ячейке пз примера 1, в которой проводят электролиз

КС1, применяется двойная диафрагма, состоящая из гомогенной сильно кислой пленки из политрифторхлорэтилена толщиной 0,08 л1л1, привитой стиролом в присутствии перекиси с

П р и м с р 3. В электролизной ячейке из примера 1 применяется двойная диафрагма; с 3!!Од!!ОЙ cTopottht — co to! сипая C 93()o К1iс. 13; пленка,,содержащая карбо1осильнь!е группы, из сополимеризата пол игексафторпропилена,и полиBèíèëèäåíôòoðèäа lt,и, с

Двойная комоинированная

Гомогенная на базе сополимеризата

Гетерогенная на базе полиэтилена на толщиной 0,05 1ь11, привитая при облучен!ив рентгеновскими лучами стиролом и подвергнутая после предварительного набуха1п!я в дихлорэтане сульфонированию; с катодной

5 сторон. >t — Гогм Огс111! и я сильl!o кисл 3:! пленка толщиной 0,4 .11,1! на оспо!вс пог!иэт:1лс:!3, изготовленная путем прививапия crktрола с пocледующим сульфонированисм. Анодное ilpoстранство ячейки с графитовыми анодами за10 полняют 5 н. раствором хлористого натри";, в катодном пространстве со сталь!н.1м като Ом находится раствор Х301-1. Срази;.тсльныс р,.зультаты электролиза приведе11ы в табл. 1. последующим сульфонировав нем, с анодпой

30 стороны и гомогенной слабо к!!спой катионообменной пленки на основе г!Ол!1!ви!!илхлори;13 С Кар бОКСИЛЬ1!ЫМИ ГругннаМИ тОЛщпиой

0,25 1ьи с катодной стороны. Рсзудьгат1,! э..с,— тролиза приведены в табл. 2.

Удельный

Выход по Напряже- расход энергии току, o, ние, в, квт.час!ляг

КОН ! катодной стороны — гетерогc:111«B катионоooAI0iI1!3Я ateët 5PBItB, изroroI3.1ctltIBkt п TPхl

50 прессова!ния смеси 75% катиооб,:снной пыли и 25% полиэтилена .высокого давления kiB валках при 130 С. Результаты электролиза приведены в табл. 3.

304731

Таблица 4

Удельный расход энергии квт. сас/кг

NaCO, Концентрация

Na,СОз в катодном объеме, г/л

Содержание Выход

NaCI в

Na.,СО, г/л по току, %

НапряжеДиафрагма.ние, в

0,15

Двойная комбинированная

Катионообмепная на базе:

85,0

4,2

2,50

1,06

0,16 политетрафторэтилена поливииилхлорида

60,8

84,6

3,42

2,45

4,1

4,1

Предмет изобретения

Составитель А. Б. Груздев

Редактор E. П. Хорина Тсхред 3. Н. Тараиенко Корректор О. И. Волкова

Заказ 1842116 Изд. № 769 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

П р и мер 4. В электролизной ячейке из примера 1 получают в катодном пространстве

Na C0a при пропускании газов, содержащих

СОз. Применяемая двойная диафрагма состоит с азчодной стороны — из гомогенной сильно кислой пленки .из лолитетрафторэтилена толщиной 0,01 мм, пр ивитой стиролом в

1. Способ электролиза водных растворов солей, например хлоридов щелочных металлов, в ячейке с двойной,ионообменной диафрагмой, разделяющей катодное;и анодное пространства, отличающийся тем, что, с целью получения незагрязненного,продукта и уменьщения электрического сопротигвления диафрагмы,;в качестве двойной ионообменной диафрагмы применяют комби.нацию,из двух наложенных одна на другую капионообмен,ных мембран, из которых мембрана, расположенная со стороны анода, .выполнена,из пленки на базе полифторуглеводорода и мембраприсутствии перекиси с последующим сульфонированием, и с катодной стороны — из гомогенной сильно кислой катионообменной пленки на основе .поливинилхлорида толщи5,ной 0,25 лм, изготовленной путем прививки стирала с последующим сульфонированием.

Результаты электролиза приведены в табл. 4 на, расположенная со стороны катода — из материала, не содержащего фтор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

25 в качестве катионообменных мембран со стороны анода и катода применяют привитые стиролом, в частности, в смеси с дивинилбензолом, сульфонированные плении, пр.ичем со стороны анода — .полифторуглеводородную, а

30 со стороны катода — полиуглеводородную и (или),полихлоруглеводородную пленку.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ,в качестве катионообменных мембран со стороны анода и (или) катода применяют катио35 нообменные .пленки с кар боксильными или фосфонсвокислыми группами.