Способ получения гидроокиси натрия
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Сощиавктических
Республик
<щ806059
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)M. Кл 3 (22) Заявлено 16.04 ° 79 (21} 2754035/23-26
8 01 0 13/02 с присоединением заявки Н4. (23) Приоритет
3 осухарствепиый комнтет
СССР по дмам яаобретепкЯ п отквытиЯ
Опубликовано 230281. бюллетень МУ 7
У
Дата, опубликования описания 23. 02. 81 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРООКИСИ НАТРИЯ
Цель изобретения - увеличение выхода по току.
Поставленная цель достигается тем, что в способе получения гидроокиси натрия путем электродиализа в трехкамерном электродиалиэаторе с подачей в среднюю камеру раствора сульфата натрия, в катодную — раствора гидроокиси натрия, а в анодную камеру подают раствор кальцинированной соды и электродиализ ведут до рН раствора в анодной камере 6-7.
В анодной камере в процессе электродиализа происходит разложение соды и увеличение концентрации сульфата натрия за счет переноса ионов 504 из. реакционной камеры.
Процесс ведут до полного разложения соды в анодной камере, т.е. до рН анолита 6-7.
Образовавшийся в анодной камере раствор сульфата натрия затем переводят в реакционную и ведут его разложение при введении в анодную камеру раствора соды.
Раствор, содержащий соду, может быть получен растворением побочных продуктов глиноземного производства, например содосульфатного кека. В этом случае раствор уже в начале соИзобретение относится к щелочной гидрометаллургии, в частности к способам переработки растворов солей щелочных металлов путемэлектролиза., Известен способ получения каустической соды из раствора хлорида натрия в 2-камерном электродиализаторе с катионообменной мембраной li) .
Недостатком известного способа является невозможность применения его к разложению раствора сульфата натрия, вследствие подкисления ано- лита и участия ионов н в переносе тока.
Известен также способ получения гидроокиси натрия путем электродйализа в трехкамерном электродиализаторе с подачей в среднюю камеру раствора сульфата натрия, а в катодную — раствора гидроокиси натрия (2).
Недостатком известного способа является то, что наряду с переносом сульфат-ионов из реакционной камеры в анодную, идет перенос ионов Н из анодной в реакционную камеру. Раствор в реакционной камере подкисляется и начинается перенос ионов Н в като+ лит, что снижает выход потоку по натрию, т.е. эффективность генерации .щелочи.
{53) УДК 621. 3 . 0 3 5 . 2 (088.8) 806059 — -- - = о,sT нанн
80 ° 0,9
Формула изобретения
Составитель О.Зобнин
Редактор С.Патрушева Мсред С.Мигунова Корректор Н.Григорук
° Заказ 95/б Тираж 717 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП"Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 держит значительйое .количество Na
Врн использовании как содового, так и содосульфатного раствора в качестве
Ьнолита, после доведения рН анолита до 6-7, его можно использовать для разложения в реакционной камере, так как он представляет в указанных условиях раствор сульфата натрия. При пе- о риодическом или непрерывном добавлении соды или содосульфатного кека в аналит, дри электродиализе осуществляется концентрирование сульфата натрия в анолите.
Пример. 1 л раствора сульфата натрия (87,5 г/л) подвергают разложению в реакционной камере 3-камерного электродиализатора, отделенной от анодцой и катодной камер соответственно анионитовой мембраной MA-40 20 и катионитовой мембраной МК-40. Бремя электродиализа 4 ч, сила тока 8А.
В качестве анолйта используют содовый раствор (56, 4 г/л.) с рН=11. В качестве католвота - раствор йаОН 25 (5 г/л).
Электродиализ ведут до рН анолита 7.
В результате электродиализа содержание натрия в реакционной камере снизилось до 12,.1 г/л или íà 86,2Ъ.
Анолит содержал 73,8 г/л йа Б,04, католит — 47,5 г/л NaOH.
Эффективность электродиализа (по NaOH) 92,5Ъ.
При электролизе в условиях аналогичных примеру эффективность. электролиза по щелочи составляет в среднем
22% (против 91,2% по предлагаемому способу) при степени разложения
19,8Ъ (против 89,1Ъ по предлагаемому способу). 40
Таким образом, в результате использования предлагаемого способа: а) повышается эффективность .процесса электролиза (до 89,8В вместо
22% по известному способу); 4$ б) снижается себестоимость щелочи до значений,,обеспечивающих рентабельность процесса в промышленных условиях как за счет повышения эффективности электролиза, так и за счет использования отходов глиноземного производства.
Экспериментально установлено,что при разложении раствора сульфата натрия по предлагаемому способу эффективность электролиза (выход по току по щелочи) составляет в среднем
90% при разложении раствора . на
90%.
В то же время по известному способу достигается выход по току 22% при 20Ъ разложения раствора.
Учитывая необходимость затрат щелочи на нейтрализацию частично-разложенного раствора сульфата натрия в реакционном пространстве для продолжения разложения, условный выход по току по щелочи при тех же 90% разложения раствора составляет 15%, что в б раз меньше, чем по предлагаемому способу.
Таким образом, расход энергии на процесс электролиза, а также потребное для процесса оборудование в предлагаемом способе в б раз меньше, чем в известном.
Следовательно, стоимость генерируемой щелочи по предлагаемому способу .в 6 раз„меньше, чем по известному.
Затраты энергии в сопоставимых условиях (90%-ное разложение).
2150 кВт ч/т NaOH по предлагаемому способу и 13200 кВт ч/т NaOH по известному т.е. расход энергии на 1 т генерируемой щелочи уменьшается на 11000 кВт/ч.
На 1 т перерабатываемого Na
Экономический эффект составляет
0,5 1000 11000 ° 0,02 = 110 тыс.руб. в год.
Способ получения гидроокиси натрия путем злектродиализа в трехкамерном электродиализаторе с подачей в среднюю камеру раствора сульфата натрия, а в катодную — раствора гидроокиси натрия, отличающийся тем, что,с целью увеличения выхода по току, в анодную камеру подают раствор кальцинированной соды и электродиализ ведут до рН раствора в анодной камере 6-7.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Патент Франции Р 1068105, кл. С 01 8, опублик. 1954.
2.Патент CtdA 9 4075068, кл. С 01 0 1/06, опублик. 1978. (прототип).