Способ промывки диафрагмы

Способ промывки диафрагмы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. Сеюз Сеаетскнх

Сецнаектнчесмих

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ

<о808561 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01. 09. 78 (21) 2659291/23-26 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 28,0281, Бюллетень ИЯ 8 рцэр g>з

С 25 В 13/06

С 25 В 1/46

Государственный комитет

СССР

IIo дмаи изобретений и открытий (53) УДК 621. 3. аз 5. з (088 ° 8) Дата опубликования описания 28. 02. 81 (72) Авторы изобретения

В.С. Бобрин, A Б. Гольдберг, А.Ф. Мазанк и Л.И. Хейфец (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОМЫВКИ ДИАФРАГМЫ

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

Известен электролитический способ производства хлора и щелочи диафрагменным методом, и котором в анодное пространство вводят рассол с концентрацией 310-315 г/л хлористого натрия, а в катодном отделении полу= чают электролитический щелок (католит), содержащий 100-135 г/л едкого натра, 170-200 r/ë хлористого натрия и 0,15-0,30 г/л хлората натрия. При этом выход по току составляет 9596% Г13 .

Однако в известном способе в процессе электролиза происходит осаждение в диафрагме примесей .солей, содержащихся в исходном рассоле и нерастворимых в щелочной среде, в связи с чем возможно ухудшение протекаемости диафрагмы, приводящее к возрастанию концентрации щелочи в катодном отделении выше 140 г/л,что снижает выход по току.

Известен способ провкавки диафрагмы в процессах диафрагменного электролиза путем введения в анодное пространство электролнзера после выключения тока подкисленного раствора (21. .Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и положительному эффекту является способ промывки диафрагмы путем введения в анодное пространство после выключения тока разбавленной соляной кислоты L3 j.

- Основными недостатками известных способов промывки диафрагмы являются: потери производительности во время промывки и длительность последней;

1% малый период работы диафрагмы после промывки; разрушение асбеста, являющегося основой диафрагмы.

Цель изобретения — сокращение потерь производительности злектролизе20 ра, сокращение времени промывки, а также увеличение срока службы диафрагмы с сохранением постоянных электрохимических характеристик электролизера между промывками. . Указанная цель достигается тем, что промывку ведут в процессе электролиза при подаче в катодное отделение раствора хлорида щелочного металла и/нли соляной кислоты до достиже30 ния значения рН католита 7-12,5 и

808561 поддерживают это значение в течение

2-4 ч.

Положительный эффект достигается тем, что при уменьшении рН католита вплоть до нейтрального значения в катодном отделении работающего электролизера создается .возможно меньшее отношение. концентрации ОН-ионов к концентрации CP.-ионов. При этом, чем меньше значение рН, тем меньше область в диафрагме, имеющая щелочную реакцию, и тем эффективнее промывка.

Положительный эффект, кроме того,усиливается при увеличении электропроводности катслита при заданном значении рН. Поэтому целесообразно концентрацию С8 -èîíîâ в катодном отделении поддерживать в течение промывки достаточно высокой (например 250310 г/л). При соблюдении этих условий потерь хлора не происходит: выход хлора по току во время промывки остается практически на постоянном уровне — 95-96%. Снижение рН католита ниже 7 нецелесообразно,так как эффективность промывки со снижением значения рН возрастает незначительно, а асбест, до последнего времени яВляВшийся ОСНОВОЙ диафрагмы, В кислой среде разлагается. В случае применения кислотостойкой диафрагмы промывку можно осуществлять и при более низком значении рН.

Предлагаемый способ иллюстрируется примерами, в которых Осуществляется промывка диафрагмы электролизера, питаемого раствором с концентрацией 310 г/л с рабо .ей нагрузкой

50 кА. B конце цикла работы концентрация щелочи в катодном Отделении составляет 150 г/л при выходе по току 93% и уровне анолита 350 мм, причем конструкция не допускает дальнейшего повышения уровня.

Пример 1. Для промывки диафрагмы раствор из катодного отделения сливают, после чего в катодное отделение без снижения токовой нагрузки непрерывно подают подкисленный раствор хлорнда натрия с концентрацией по NaCI 310 г/л и по НС!

20 г/л до достижения значения рН католита 12,5"-0,1,которое поддерживают„ постоянным В течение 4 ч. Затем подачу раствора в катоднсе отделение прекращают, раствор из катодного отделения сливают и возвращают на стадию приготовления исходного рассола.

Через 3 ч в катодном отделении злектролизера устанавливается концентрация щелочи 120 г/л, а выход по току составляет 96% при уровне анолита 150 мм. В течение 2,5 мес работы за счет постепенного по-. вышения уровня анолита поддерживают концентрацию щелочи 120140 г/л. Выход по току составляет 95,5-96%. Через 3 мес непрерывной работы технологические характеристики электролизера возвращаются к исходным значениям, после чего промывку повторяют.

Пример 2. Промывку осуществляют в тех же условиях, что и в примере 1, но рН католита поддерживают равным 7-7,5. По окончании промывки концентрация щелочи равняется 95 г/л при уровне анолита 100 мм и выходе по току 97%. Длительность непрерывной работы с выходом по току 96-97% и концентрацией щелочи

100-130 г/л составляет 3,5 мес. Через 4 мес после промывки электролизер возвращается в исходное состояние.

15 Пример 3. Промывку осуществляют в тех.же условиях, что и в примере 1, но в катодное отделение подают 23%-ную соляную кислоту, причем скорость подачи составляет

2О 0,06-0,07 л/с. При этом значение рН католита устанавливается на уровне

7,0-7,5 при концентрации NaCI в катодном отделении 265 г/л. Показатели работы электролизера после промывки и длительность эксплуатации до осуществления следующей промывки практически совпадают с приведенными в примере 2.

Пример 4. Диафрагму промывают известным способом: полностью отключают ток, в анодное пространство электролизера вместо рассола подают разбавленную соЛяную кислоту, а промывные воды сбрасывают в канализацию. В течение суток осуществления такого способа не было обнаружено заметной разницы в содержании примесных солей в подаваемом растворе кислоты и промывных водах, что указывает на отсутствие промывного эфgP фекта. После включения тока технологические характеристики процесса электролиза практически не отличаются от таковых до проведения промывки. В другом варианте известного способа после отключения тока вместо рассола подают воду, промывные воды сбрасывают в канализацию.

Длительность промывки составляет

48 ч. Показатели после промывки: концентрация щелочи 116 г/л, вы® ход по току 96,0%. Через 2 мес электролизер возвращается к исходному состоянию.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает сокращение времени

55 промывки диафрагмы в 5-10 раз, а время непрерывной работы между двумя промывками увеличивается в среднем на 2 мес. Более того, при известном способе промывки выход llo току несколько хуже, чем при осуществлении промывки по предлагаемому (на 0,5%), Формула изобретения способ промывки диафрагмы, исполь65 зуемой для электролиза раствора хло808561

Составитель Т. Барабаш

Техред M.Коштура Корректор Н. Швыдкая

Редактор В. Матюхина

Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 80/28

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Г рида щелочного металла, включающий подачу в анодное пространство элек-. тролизера -раствора хлорида щелочного металла и/или соляной кислоты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения потерь производительности электролизера и повышения

t срока службы диафрагмы, промывку ведут в процессе электролиза при подаче в катодное отделение раствора щелочного металла и/или соляной кислоты до достижения значения рН 712,5 и поддерживают это значение в течение 2-4 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якименко Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганичесМ. ° Химия", 1974, с. 193-229.

2 ° Патент COIA Р 3467586, кл. 204-98, опублик. 16.09.69.

3. Патент ClOA N 3988223, кл. 204-98, опублик. 16. 10. 76 (прототип) .