Способ электрохимического получения пербората натрия и водорода

Способ электрохимического получения пербората натрия и водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Со(ов Советских

Социалистических

Республик

G П И С А Ы И Е <»>498259

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.05.74 (21) 2027785/23-26 (51) 11.Кл. - С 01 В 15,12

С 25 В 1 32 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05,01.76. Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 13.05.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 661.495 (088.8) (72) А(вторы изобретения Я, М. Дубов, А. А. Арбузов, Г. И. Борщова, Э. Г. Любочкин, А. М. Пеклер, В. М. Подкопов, 1О. И. Рыжков, С. П. Спирин, Л, П. Сырцова, A. A. Тейшева, A. Я. Футорянский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ПЕРБОРАТА НАТРИЯ И ВОДОРОДА

1 2

Изобретение относится к технологии получения пербората натрия.

Известен способ электрохимического получения пербората натрия и водорода путем электролиза водного раствора натриевых солей метаборной и угольной кислот, кристаллизации пербората натрия из электролита в присутствии твердой фазы затравочных кристаллов, отделения кристаллического пербората натрия от электролита с соответствующей корректировкой электролита раствором метабората натрия.

По известному способу. все стадии процесса (электролиз и кристаллизация) проходят в электролизере. Кристаллический перборат натрия скапливается в нижней части электролизера, откуда периодически, по мере накопления, суспензию псрбората натрия выводят на центрифугу для отделения электролита.

Электролит корректируют раствором метабората натрия, который подают в электролизер.

Недостатки известного способа:

1. Громоздкость конструкции электролизеров, так как электролизные пакеты укрепляют глубоко в ванне, а после частичного опорожнения ванны они должны оставаться полностью погруженными в электролит для обеспечения HBIIpcpb(BH010 ведения электролиза.

2. Недостаточно хорошие энергетические показатели процесса: при ведении процесса электролиза при пониженной температуре (+! 0 С) улучшаются условия кристаллизации пербората натрия, но возрастает напряжение на элсктролизере; повышение температуры электролита (до +14 — +16 С) ведет к понижению выхода по току (58 — 60% ) .

3. Длительность стадии кристалл па а цп и пербората натрия (-30 мин), трудность ооеспечения хорошего перемешивания электролита для поддержания вовз вешенном состоянии твердой фазы затравочных кристаллов пероората натрия;

4. Взрывоопасность процесса вследствие использования электролизера, имеющего свободное газовое пространство над электродамн, заполненное водородом.

С целью устранения указанных недостатков процесс ведут в замкнутом цпркуляционном контуре, включающем электролизер и кристаллизатор, при скорости цирк;ляпни электролита через электролизер от 5 до 10 сл(, сек,и времени пребывания в кристаллизаторе от 1 до 5 лин. Процесс кристаллизации ведут прп температуре .на 5 — 10 С ниже температуры электролиза, соотношение твердой и жидкой фаз в кристаллизаторе 1: 5 —: 10. Корректирующий раствор метабората натрия подают в кристаллизатор. Циркуляцию электролп498259 та в циркуляцнонпом контуре осуществляют за счет подъемной силы водорода.

Практическое осуществление предл а гаемого способа иллюстрирует следующий пример.

Пример. Процесс ведут в замкнутом циркуляционном контуре, представленном на чертеже.

1(онтур включает каскад электролизеров 1, циркуляционные насосы 2 — 5, холодильники б, 7, циркуляционный кристаллизатор 8, центрифуги 9, приемник фугата 10.

Раствор, состоящий из 130 г, л Ха2СОз, 15 г л Н ВО и 0,3г/л KigSiO, в количестве

60 м", час подвергают электролизу в каскаде электролизеров 1 (5 штук по 25 ка каждый) при температуре 14 С и плотности тока

0,4 п см2. Электролиз ведут при приращении концентрации свооодной перекиси водорода от 1 до 1,6 г/л. Выход по току при этом составляет 68",о. Напряжение на электролизере

5,4 в. Полученный электролит поступает в зону выделения твердого пербората натрия в циркуляционный кристаллизатор с взвешенным слоем 8, где взаимодействует с электролитом (объем электролита 5 мэ), в котором во взвешенном состоянии находится затравка твердого пербората натрия. Сюда же поступает свежий раствор метабората натрия в количестве 0,6 м /час. Отношение Т: Ж в кристаллизаторе 8 составляет 1:5, время кристаллизации 2 минуты, температура 10 С, за указанное время концентрация свободной перекиси водорода снижается до 0,45 г/л, а осветленный электролит (объем электролита

60 мз) возвращают в каскад электро IèçåðîB

1. Скорость циркуляции электролита через электролизер составляет 7 см, сек. Суспензия пербората натрия (концентрация 200 г/л) по5 ступает из кристаллизатора 8 на центрифугу

9, откуда отфугованный перборат натрия с влажностью 8--10 /, направляется на сушку, а фугат через приемник 10 возвращается на электролиз.

Формула изобретения

Способ электрохимического получения пербората натрия и водорода путем электролиза

1Б водного раствора натриевых солей метаборной и угольной кислот, кристаллизации пербората натрия из электролита в присутствии твердой фазы затравочных кристаллов, отделения кристаллического пербората натрия от

20 электролита с соответствующей корректировкой электролита раствором метабората натрия, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, повышения выхода по току, снижения энергетических затрат, обеспечения взрывобезопасных условий ведения процесса, процесс ведут в замкнутом циркуляционном контуре, включающем электролнзер и кристаллизатор, при скорости циркуляции электролита через электролизер от 5 до

10 см, сек, процесс кристаллизации ведут в течение 1 — 5 мин при температуре на 5 — 0 С ниже температуры электролиза при соотношении твердой и жидкой фаз в кристаллизаторе 1: 5 —:-10, корректирующий раствор метабората подают в кристаллизатор.

498259

Составитель Н. Грехнева

Техред Т. Курилко

Редактор Н, Вирко

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 232/460 Изд. № 192 Тираж 629 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5