Способ получения пербората натрия
Иллюстрации
Реферат
О П И (: А Н И Е 39I995
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Совхоз Советски)а
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт, свидетельства №
М. Кл. С 01Ь 15/12
Заявлено 10.1 V.1971 (№ 1644269/23-26) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 27Х!1.1973. Бюллетень № 32
Дата опубликования описания 29.III.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДК 661.495: 621.357.1 (088.8) Авторы изобретения А. Я. Футорянский, Г. А. Степаненко, A. С. Шубин, Ю. С. Плышевский, К. В. Ткачев, А. О. Кожевников, А. М. Алехин, А. Ф. Васильев и
P. С. Бронштейн
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРБОРАТА НАТРИЯ
Изобретение относится к производству пербората натрия электрохимическим путем.
Известен способ получения пербората натрия путем электролиза раствора метабората, содержащего карбонат и бикарбонат натрия и другие добавки с платиновым анодом. Процесс электролиза осуществляют при плотности тока 0,8 а/см - и отношении Na CO .
: NaHCO3 — — 4,33 — 1,85 в электролите. После электролиза раствор подают на кристаллизацию. Выход по току достигает 69,5%. Напряжение, на электролизере составляет 5,15 — 5,2 b.
Раствор метабората натрия готовится путем растворения буры и едкого патра с последующей очисткой от примесей.
По известному способу получения пербората натрия при нарастании концентрации активного кислорода в растворе после электролиза на 0,1 г/л на кристаллизацию и последующую фильтрацию насосом откачивается
1 мз раствора на 1 кг получаемого продукта.
Вследствие инкрустации поверхности теплообменника, последний нуждается в очистке через каждые 12 — 15 час работы.
С целью повышения стабильности процесса и упрощения способа электролиз осуществляют под давлением 0,5 — 1,5 ати, плотности тока 0,5 — 0,7 а/см- и при отношении в электролите Na CO . ИаНСОе ) 5.
На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа.
По предлагаемому способу электролизу подвергают электролит — маточный раствор после кристаллизации пербората натрия, содержащий бор, соду, бикарбонат натрия и некоторые добавки.
Бор вводят в процесс в виде раствора, получаемого путем разложения в реакторе 1 бор10 содержащего сырья в зависимости от его вида едкой щелочью, содой или гидроокисью кальция в части маточного раствора. Полученный раствор после отделения примесей на фильтре 2 дозируют в смесительную воронку 8, на1s ходящуюся на высоте Н над уровнем электролизера, где он смешивается с электролитом и самотеком поступает на электролпз в герметичные электролизеры 4. Так Как электролиз сопровождается выделением газов — водорода
2Э и кислорода, то выходящий из электролизеров газонаполненный электролит имеет меньшую плотность, чем входящий. Эта разница плотностей и используется в качестве движущей силы циркуляции.
25 Газонаполненный электролит из электролпзеров по магистралям б поднимается в газоотделитель б. В газоотделителе электролизные газы отделяются от электролита и системой вентиляции 7 выбрасываются в атмосферу.
30 Освобожденный от газов электролит самотеЗИ 995 ком поступает через теплообменник 8 в кристаллизатор 9. Кристаллизацию пербората натрия из электролита осуществляют в кристаллизаторе 9 со взвешенным слоем кристаллов.
Электролит поступает в охлаждаемую нижнюю зону кристаллнзатора, где во взвешенном слое кристаллического продукта происходит кристаллизация пербората натрия.
В верхней части кристаллизатора суспензия пербората натрия в электролите разделяется на твердую и жидкую фазу. Твердый перборат натрия возвращают в зону кристаллизации, а осветленный электролит — маточный раствор вытекает в смесительную воронку 8 и после смешения с борсодержащим раствором снова поступает на электролиз.
Сгущенная суспензия пербората натрия выводится нз нижней зоны крпсталлпзатора в емкость 10 на фильтрацию или фугование, а электролит — маточный раствор направляют на приготовление борсодержащего раствора в реактор 1.
Пример. В герметичный электролизер, работающий под давлением 0,55 кг/си-, создаваемым высотой столба электролита 5,5»t, непрерывно при температуре 10 С подают
75 л>/час раствора, содержащего, г/л:
NaCO 130; NaHCO;> 15; В О> 6 и добавки, улучшающие электрол из, N a C r>O>, М $10 .
Электролизер представляет собой герметичный пакет из чередующихся между собой
35 стальных никелированных катодов и
34 платиновых анодов (сетка из проволоки диаметром 0,13 ля) размером рабочей части
250+250»t»t. Расстояние между электродами составляет 2,5 — 2,8 л»и
При силе тока 6000 а, анодной плотности тока 0,6 а/см- и катодной 0,14 а/с» -, напряже1р ние на электролизере составляло 4,5 в. Получено с шести электролизеров в час около 70 кг кристаллического пербората натрия, Выход по току около 70О/о. Это соответствует расходу постоянного тока — 2330 квт/час. Энергия вы1 деляющихся при электролизе газов используется на создание аэролифта, перекачивающего весь электролит. При снижении содержания бикарбоната натрия до 10 — 15 г/л безостановочное время работы установки увеличива20 лось до трех и более суток.
Предмет изобретения
Способ получения пербората натрия путем электролиза раствора метабората, содержа25 щего карбонат и бикарбонат натрия с платиновым анодом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и упрощения способа, процесс электролиза осуществляют под давлением 0,5 — 1,5 ати, плотно30 сти тока 0,5 — 0,7 а/c»t - и при отношении в электролите 1х1а СОз. Ха ICO> 5.