Способ получения кислоты и щелочи

 

Изобретение относится к области электродиализа и позволяет увеличить выход по току кислоты и щелочи. Способ касается получения кислоты и щелочи электродиализом в электродиализаторе с катионообменными и анионообменными мембранами, образующими солевые камеры, кислотные, прилегающие со стороны анионообменных мембран, щелочные - со стороны катионообмемных, причем электродиализатор дополнительно снабжен камерой, размещенной между кислотной камерой и щелочной камерой, в которую подают воду. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з В 01 0 61/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762094/26 (22) 27.11.89 (46) 23.06.92, Бюл. ¹ 23 (71) Тамбовский филиал Опытно-конструкторского бюро нестандартного оборудования и разработки технологических процессов (72) А.К,Коковкин и А.П.Корюшин (53) 663.63(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1171050, кл. В 01 0 61/44. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. КИСЛОТЫ И

ЩЕЛОЧИ

Изобретение относится к технике электродиализа, а именно к способам получения растворов кислот и щелочей из растворов соответствующих солей способом электродиализа, Наиболее близким. техническим решением к изобретению является способ получения кислых и щелочных растворов методом электродиализа с использованием биполярных мембран, в котором повышение выхода по току достигают путем введения в воду, подаваемую в камеры, прилегающие к биполярной мембране, раствора сильного электролита, например, хлорида натрия с концентрацией 0,2-0,6 г/л.

Недостаток способа состоит в том, что получаемые растворы кислоты и щелочи имеют низкую концентрацию: кислый раствор имеет рН--3,0, что соответствует концентрации кислоты 0,001 моль/л, щелочной — рН=11, что соответствует концентрации щелочи

0,001 моль/л.

Цель изобретения — увеличение выхода по току кислоты и щелочи при их повышен. Ж 1741852 А1 (57) Изобретение относится к области электродиализа и позволяет увеличить выход по току кислоты и щелочи. Способ касается получения кислоты и щелочи электродиализом в электродиализаторе с катионообменными и анионообменными мембранами, образующими солевые камеры, кислотные, прилегающие со стороны анионообменных мембран, щелочные — со стороны катионообмейных, причем электродиализатор дополнительно снабжен камерой, размещенной между кислотной камерой и щелочной камерой, в которую подают воду. 1 ил, ных концентрациях путем снижения переноса тока ионами соли в мембранах, на которых генерируется кислота и щелочь.

Поставленная цель достигается тем, что в злектродиализаторе с чередующимися катионообменными мембранами; образующими солевые камеры, в которые подается раствор соли, камер кислого раствора, прилегающих к данным камерам со стороны анионообменных мембран, и камер щелочного раствора — со стороны катионообменных мембран, дополнительно между камерами кислого и щелочного растворов размещены камеры, в которые подается вода. В этом случае перенос воды направлен из дополнительной камеры внутрь прилегающих к мембранам кислотной. и щелочной камер. Поскольку вода с малым содержанием солей и в небольшом обьеме, то переносятся "åðåç мембранй преимущественно ионы Н и ОН, а также гидратированная ими вода. Преимущественный перенос водь;. в одном направлении от зоны реакции в. соседние камеры препятствует диффузион1741852 ному переносу щелочи и кислоты из прилегающих камер, соответственно меньше, чем в известном способе, образуется соли в зоне реакции образования ионов Н+ и OH u меньше переносится тока ионами солей, тем самым повышается выход по току кислоты и щелочи. Способ осуществляют в электродиализаторе.

На чертеже представлена схема электродиализатора.

Электродиализатор содержит катионообменные (К) мембраны 1 — 3, анионообменные (А) мембраны 4 — 6, квадратными скобками выделена элементарная ячейка электродиализатора и дана схема потоков.

В солевые камеры 7 и 8 подают солевой раствор, который разлагается на кислоту и щелочь, В камере 9 генерируется кислота, а в камере 10 — щелочь, в эти камеры подается раствор сильного электролита, например соли, кислоты в камеру 9 и щелочи в камеру

10. В камеру 11 подают воду. Через мембрану 2 из промежутка 11 в камеру 9 идет перенос ионов Н, а через мембрану 5 — в камеру

10 идет перенос ионов ОН . Из камер 7 и 8 отбирают обедненный солевой раствор, из камеь - 9 — кислый раствор, из камеры 10— щелоч-loA.

Пример, Способ реализован в электродиализаторе с площадью рабочего сечения 1 дм . (1лотность тока изменяли от 0,6 до 3 А/дм . Катионообменными мембранами служили ЫК-40 и МК-41, анионообменными — МА-40 и МА-41и, В качестве раствора, подаваемого в камеры 9 и 10, и солевого раствора, подаваемого в камеры 7 и 8, использовали 0,3 М раствор NaC;I. В камеру 11 подавали дистиллированную воду. В результате пропускания электриче5 ского тока через электродиализатор в камере 9 получали кислый раствор, а в камере 10 — щелочной раствор. Выход по току кислоты составлял 33 — 42 Д при концентрации HCI 0,33-0,71 моль/л, по изве10 стному способу выход по току не превышал

18 ф при тех же или более низких концентрациях НС!. Выход по току щелочи составлял 46 — 66 g при концентрации NaCI

О,ЗЗ вЂ” 0,92 моль/л, по известному способу по

15 току не превышал 33 g, при тех же или более низких концентрациях NaOH.

Формула изобретения

20 Способ получения кислоты и щелочи в электродиализаторе с чередующимися катионообменными и анионообменными мембранами, образующими солевые камеры, в которые подается водный раствор соли, 25 кислотные камеры, прилегающие к солевым камерам со стороны анионообменных мембран, и щелочные камеры, прилегаю-. щие к солевым камерам со стороны катионообменных мембран, о т л и ч а ю щ и й30 с я тем, что, с целью увеличения выхода по току кислоты и щелочи, процесс ведут в злектродиализаторе, дополнительно снабженном камерой, размещенной между кислотной камерой и щелочной камерой, в

35 которую подают воду, Аисгый ро с" е Ъ г>

Составитель А, Карюшин

Редактор И. Ванюшкина Хехред M.Mîðãåíòàë Корректор М. Максимишинец

Заказ 2238 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101