Способ получения хлора и гидроокиси щелочного металла

Способ получения хлора и гидроокиси щелочного металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11) 715645 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 28 12 77 (21) 2560523/23-26 с присоединением заявки,%

С 25 В 1/46

3Ъеударотеенный комнтет

СССР ло делам изобретений и еткрмтнй (23) П риоритет

Опубликовано 15 02.80 Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15 02.80 (53 ) Уд ((661 418 1. (088.8) 3. И. Лифатова, 3. П. Иншакова, В. Л. Кубасов, Л. И; 1Орков и И. В. Маланин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И ПЩРООКИСИ

ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к электролизу водных растворов хлоридов щелочных металлов диафрагменным методом и может быть использовано при получении хлора и щелочей.

В современном электролитическом производстве хлора и щелочей диафрагменным методом

5 с анодами постоянных размеров применяют диафрагму из хризотил-асбеста, работающую о в агрессивных средах при температуре 80-97 С.

В анодное пространство электролизера вводят рассол с концентрацией 310-315 г/л хлористого

10 натрия, а из катодного пространства электролизера отбирают часть электролитических щелоков, содержащих 100-135 г/л едкого патра, 170-200 г/л хлористого натрия и 0,15-0,30 г/л

15 хлората натрия. Из анодного пространства элект ролизера выводят хлоргаз с содержанием 9798 o6.% хлора, 1,5-3,0 об.% водорода и иэ катодного пространства — водородгаз.

Известны способы увеличения срока службы асбестовой диафрагмы в процессе электролиза с анодами из графита путем изменения высоты уровня анолита над католитом, При этом регулируется фильтрующая способность диафраг2 мы (1). Недостаток способа заключается в том„ что его можно применять до тех пор, пока ! уровень анолита не превысит уровня католита в электролизере на 300 мм рассола, после чего такое регулирование становится невозможным.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ, согласно которому при нежелательноМ увеличении протекаемости диафрагмы заливают в анолит пульпу, приготовленную из хризотил-асбеста и рассола (21.

Недостатком этого способа является то, что указанная масса быстро оседает на дно электролизера. При работе с анодами постоянных размеров эффекта улучшения показателей электролиза не наблюдается или это происходит лишь кратковременно.

Цель изобретения — стабилизация свойств диафграмы, улучшение показателей электролиза при работе электролизера с анодами постоянных размеров. В тех случаях, когда появляется высокая протекаемость католита, повышается содержание водорода в хлоргазе более, чем

3 715645 4

0,5 об.%, а также коьщентрация хлората натрия Пример 3. Электролиз ведут в том в католите, же электролизере и при тех же условиях, как

Цель достигается тем, что в анодное прос- указано в примере 1, транство электролизера вводят вещество, Добавку приготовляют следующим образом, стойкое в продуктах электролиза, выбранное В 52 г/л раствора едкого патра загружают нз группы, включающей продукты разложения ангофиллит-асбест. На 1 кг антофиллит-асбеста антофиллит- или хризотил-асбеста в щелочной берут 1,5 кг едкого натра в виде раствора. среде, коллопдный илн мелкодисперсный графит, Массу асбеста выдерживают в растворе щелочи - гйдрагнрованную-двуокись кремния или смеси. 24 ч. После этого остаточную щелочь нейтраДобавку вводят в аналит электролизера в коли-}О лнзуют раствором соляной кислоты РН 7,3. чеатве 0,5-4,0 г/л. . Затем в эту массу загружают 1 кг графита. (просев через сито N 60). Включают электроУказанные добавки покРывают повеРхность лизер в электрическую цепь. Добавку разбавдиафРагйы тонким слоем и заполниют щели ляют рассолом 1:10 и после этого вводят и места РазМыва, котоРые не оказывают влиЯ- 15 B электролизер в кол} честве 2 г/л. После ввеЮя на эпектрическое сопротивление диафрагмы. де,яя добавки кон} ентраций}целочй в катоПИРРи необходиМости abner перемешиваЮт инерт- те возрастает с 83 5 до «25,4 г/л, а содержа ным газом в течение 1-2. мин, чтобы дисперги- ние хлората в католите и водорода в хлоргаРовать осевп}не на дно злектРолизера Добавки зе снижается соответственно от 0,35 до 0,13 г/л или втоРично добавлЯют поРцию соответствУю- 2о и от 083 до 026 об.%. Выход щелочи по току щнх добавок и анонц. : . :: —::;,:,, .91 0 96 2%

Электроли осУп1ествлнют II p H M e p 4. Электролиз веду непрерывно в лабораторном злектротЪере c:же элекФолнзере- и прн тех же услов„х, как осажденной хризотил-асбестоВой диафрагмой,:.. :, „в и и

ПРи плотности тока 1300 а/м, темпеРатУРе . 25 доgaâêó при отовляют спе у ощ м образом.

80 С. В качестве анода снулая trna.}o}}aa сетка,: 4 кг мелкодисперсного графита (просев через сито У 60) засыпают в 10 л рассола при переи РУ" ". В ка"есе катода Ример М с -У de a Выдермша?От графит н Рассоле до полного смачивания затем вводят в анолит

ДобавкУ пРиготовлиют следУклцим обРа- - З0 элект1 олизера из Расчета 4 г/л. зом. В РаствоР с 50 г/л едкого патра загРУжают . ":П ле вве е обабки кон ен ция

Ы оф "-асб т Н 1 кг асбеста беру7 - }цело, в KRToJIATe возростает с "49Д до

1,5,кг" едкого НатРа в виде Ра."твоРа. М су " ".111 6 г/л, а содержание, и}брата в католите и асбеста выдеР ивам в этом РаствоРе 24 ч.:: водорода в хлоргазе снижается от 0,93. до атем ее Разбылаот рассолом до койцейгрщ 35 0,17 г/л и or 1,23 до 0,13 об%. Вь п од щело

50 г/л асбе та. После этого Подгото леннУю ::: .. по" току "908 96 1% массу нейфалнзуют cîëÿÿîé кислотой до РН7,5.

Подготовлейную массу вводят в электро-,: Пример 5. Электролиз ведут в таком лизер в количестве 2 г/л. После введенпя .. " же злектролизере и в тех же условиях, как добавка концентрацяи щепочй вдзрастает c @» указано в примере 1.

872 до 119,7 г/л, содер><а}яе, хлоратов в като-. Добавку приготовляют следующим образом;

Йоте и водорода в хлоргазЫ снижается соответ-: В 55,0 r/ë раствора едкого патра загружают ственно с 0,14 до. 0,09 г/л и от 0,65 до 0,13%. хрнзотил-асбест. На 1 кг хризотпл-асбеста берут

Выход по току увеличивается с 90,4 до 969%. 1,0 кг едкого патра в виде раствора и добавПример 2. Электролйз вцфт"в таком <> ляют 1,62 кг жидкого стекла, разбавленного же электролизере и в тех же условиях по при- водой в 3 раза. Maccy" асбеста выдерживают меру 1.. .. в растворе щелочи 24 ч, потом остаточную

Добавку приготовляют по методике, как — щелочь нейтрализуют раствором соляной кислоуказано в примере 1, с той лищь разницей, ты до РН 7,2. Добавку разбавляют рассолом чго вместо антофиллит-асбеста берут хрнзотил- 1:10 и вводят в электролизер из расчета 2 г/л асбест. Полученную добавку вводят в электро- хризотил-асбеста н 0,5 г/л 0 . .лизер в тех же количествах, как показано в После введения добавки концентрация примере 1.. щелочи в католите возрастает с 73,0 до И2,0 г/л, После введения добавки койцентрация щело- а концентрация хлоратов в католите и водорочи в католите возрастает от 32 г/л до 124,2 г/л,>> да в хлоргазе снижается соответственно от 0,55 содержание хлората в католите и водорода в до 0,11 r/ë и от 0,8 до 0,30 об.%. Выход щехлоргазе снижается соответственно от 0,13 до почи по току 80,5 — 96%.

0,08 г/л и от 1,35 до 0,28 o6.%. Выход щелочи Применение данного способа электролиза по току увеличивается с 92,8 до 95,6%. водных растворов хлоридов щелочных металлов

5 " 715645 6 в электролизере с диафрагмой дает возможность тов, в качестве добавки используют вещество, продлить срок службы асбестовой диафрагмы выбранное иэ группы, содержащей гидратиропри работе электролизера с металлоокисными ванную двуокись кремния, мелкодисперсный анодами от 5-7 месяцев до 1,0 — 1,2 года. или коллоидный графит, продукты разложения

Добавка в антолит при расстройствах режима поз- 5 антофиллит — или хризотил-асбеста в щелочной воляет обеспечить получение устойчивых показа- среде или их смеси. телей электролиза. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что добавку вводят в количестве 0,5Формула изобретения .

Составитель Т, Барабаш

Редактор А. Павшок Техред И,Асталош

Корректор Т. Скворцова, Заказ 9628/8 Тираж 698

11НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент™, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

1. Способ получения хлора и гидроокиси щелочного металла в злектролизере с диафрагмой на основе асбеста, включающий введение в анолит, добавки, стойкой в условиях элект-ролиза, отличающийся тем, что, и с целью увеличения срока службы диафрагмы, повышения выхода по току и чистоты продук

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

?. Файннштейн С. Я. Производство хлора методом диафратменного электролиза. М-Л.

"Химия", 1964, с. 185.

2, МХП СССР. Электролизер Б1К-62. Сборник инструкций по монтажу и эксппуатации

КБ 101. 112. НЭ, 1973, лист 63(прототип).