Способ получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора

Способ получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советск нк

Социалистически к

Ресгублик (»>!9S6966

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 22.07.81 (21 j 3323121/23-26 с прнсоедкнением заявки М (23) Приоритет Опубликовано 07.01.83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 10Л1 83 (5l ) М. Кл.

С 25 В 1/46

ВЕаврвивщва goilNw

СССР вв аман изабретеккв

N открытий (53) УДК 661 418. .1(088.8) ю

Ф

В.Л. Кубасов, Ф.И. Львович, B.À. Ельцов, А.ф. фиютов-;=---=

Л.С. Шевницын, И,.А. Абрамов, В.В. Коровкин и П С. Иалафеее .

Г .1 р t S

1

4 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель в (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО

РАСТВОРА ГИДРООКИСИ НАТРИЯ И ХЛОРА

Изобретение относится к технологии процесса электролиза раствора хлорида натрия с фильтрующей диафрагмой с одновременным получением концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора.

Известен способ получения раствора .гидроокиси натрия и хлора в электролизере с вертикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей катодное и анодное пространства. В анодное пространство электролизера подают кон" центрированный раствор хлорида натрия (290-325 г/л), а из катодного пространства электролизера выводят раствор гидроокиси натрия с концент. рацией 100-145 r/л, содержащей

170-200 r/ë остаточного хлорида натрия (электролитические щелока).

Степень разложения хлорида не пре.:выаает 0,55 и обычно составляет

0,45"0,50. При использовании окисных) рутениево-титановых анодов (ОРТА) 2 значение рН анолита находится на уровне 3-4. Выход по току 90-96ь.

Незначительное повывение концентрации щелочи в католите при электролизе, например до 200 г/л гидроокиси натрия, приводит к резкому сниже-нию выхода по:току (ниже 803} ). 1).

Недостатком известного способа является. получение сравнительно разбавленных растворов каустической соды C высоким содержанием остаточного хлорида (до 200 г/л хлорида нат" рия), а также высокий расход энергии на упаривание электролитических щелоков для получения концентрирован ных растворов щелочи с содержанием

600-650 г/л каустической соды.

Наиболее близким к предлагаемому по- технической сущности и достигаемому результату является способ по-! .лучения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия

Предлагаемый способ позволяет получать концентрированный раствор гидроокиси натрия, что приводит к снижению энергозатрат при выпарке электролитических щелоков, причем выход по току при электролизе возрастает в среднем íà !-3г, что дает дополнительную экономию электроэнергии.

3 98696 в электролизере с вертикальной фильт" рующей диафрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрации гидроокиси натрия в католите 140-260 г/л и концентрации хло5 рида натрия в анолите 280-320 г/л, а значения рН анолита в интервале

1,5-4,0. Процесс электролиза ведут с общеизвестной степенью разложения хлорида 0,52-0,53.

t0

В электролизере поддерживают перепад уровней анолита и католита для обеспечения протекаемости анолита через диафрагму. Перепад уровней анолита и католита регулируется от

125 до 400-430 мм столба рассола, Соотношение уровней анолита и католита 1,2-1,6:1, Выход по току в известном способе 93,9-97,И при концентрации гидро-

20 окиси натрия 259- 140 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите

240-300 г/л и значении рН анолита

2,1-4,5.

Известный способ предполагает воз- 2 можность сильного подкисления анолита соляной кислотой (до 20ã. от общего количества получаемого xnopa} и при этом выход по току хлора составляет 95,2-97,23 (2 j, Недостатком известного способа является пониженный выход по «оку при получении концентрированных растворов гидроокиси натрия, Так, в условиях известно"o способа при концентрации гидроокиси натрия в като35 лите 140 г/л ИаОН, значении рН ано лита 3,8, концентрации хлорида натрия в анолите 300 г/л ИаС1 выход по току 96,03, а при концентрации

40 гидроокиси натрия в католите 259 г/л

Na0H, значении рН анолита 4,05, концентрации хлорида натрия в анолите

283 г/л NaC1 выход по току снижается до 93,9 6.

Цель изобретения " повышение выхо- 5 да по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия в электролизере с вертикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрации гидро- M окиси натрия в католите 200-250 г/л, концентрации хлорида натрия в аноли те 280-320 г/л и более высокого уров6 4 ня анолита относительно уровня католита, соотношение уровней анолита и католита поддерживают в пределах

1,8"2,2:1.

Пример. Злектролиз концентрированного раствора хлорида натрия проводят в лабораторном электролизере с ветрикальной диафрагмой фильтрующей на нагрузку 10 кА при пропускании тока 0,2 А/см, температуре ъ

97 С и анодом ОРТА. В аноде пространство электролизера (емкость 120 мл} подают раствор хлорида натрия с кон центрацией 315 г/л NaC1 в количестве 330 мл/ч. Избыток анолита отводят на донасыщение, а затем возвращают в электролизер. Из катодного пространства электролизера выводят электролитические щелока через сифонную трубку, поворотом которой можно регулировать высоту столба католита в электролизере, т,е, соотношение уровней анолита и католита.

Результаты опытов приведены в таблице.

Как видно из результатов, приведенных в таблице, поддержание соотношения уровней анолита и католита в интервале 1,8-2,2:1 обеспечивает получение раствора щелочи с концентрацией 200-250 г/л и выходом по току

96-9Ä, Снижение укаэанного соот" ношения до 1,6:1 приводит к снижению выхода по току до 93,3i при концентрации МаОН в католите 208 г/л и содержании хлората 0,65 г/л, т.е, выше допустимой нормы (0,3 гlл}.

Повышенное соотношение уровней анолита и католита до 2,35;1 не приводит к дальнейшему возрастанию выхода по току, а наоборот выход по току падает до 91,1> .

Таким образом, поддержание соотношения уровней анолита и католита

1,8-2,2:1 приводит к повышению выхода по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия 200-250 г/л ХаСН) без возрастания

5 986966 6 содержания примеси хлората в католи" . ляет 500 тыс. руб. из расчета те. на мощность производства 100

Экономический эффект от использо- 100 тыс.,т. каустической соды вания предлагаемого способа состав" в год. с

««»

Выход по то" ку, 3

Значение рН анолита, ед.

Содержание

Na0C1 г/л

Содержа- Содержание NaCH ние ИаС1 в католи- в анолите, г/л те, г/л

Соотношение уровней ано" лита и катов анолите в католите

««

280

220

280

246

258

272

3,9 отличающийся тек, что, с целью повышения выхода по току, соотношение уровней анолита и католита поддерживают в пределах 1,82,2:1.

Формула изобретения

Способ получения концентрирован" ного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия в электролизере с вер" тикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей католит и аналит, при поддержании концентрации гидроокиси натрия в католите 200-250 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите

280-320 г/л более высокого уровня анолита относительно уровня католита,35

Составитель Т. барабаш

Редактор Н Киштулинец Техред.И.Гергель Корректор„А. Гриценко

Заказ 10217/4 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ ("осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

«1ДЩ Иосква ЖЯ «Раушская наб д 4Д

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

4,6

3,6

3,6

4,8

4,1

1,6:1

1,8:1

2,05:1

1,5:1

2,2:1

2,35:1

93,3 1.8 0М

97 0 0,45 0,23

96,8 0,63 0,18

88,3 3,6 1,23

96,4 1,6 0,12

911 -14 018

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Якименко Л.И. Производство хлора, каустической соды и неорганичес". ких хлорпродуктов, И., "Химия", 1974, с. 249«267.

2. Патент США и 3403083, кп. 204-98, 1968 (прототип).