Способ получения концентрированногораствора хлора натрия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1629782 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 10. 74 (21) 2071277/23-26 (5l ) M. К ь.

С 25 В 1/26 с присоелинением заявки J%

Гооударстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 30. 06. 81. Бюллетень J% 24

Дата опубликования описания 10.07.81 ао делам изобретений и открытий (53) УДК 661.445 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.К.Быняева, И.В.Добров и Л.М.Елина (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО

РАСТВОРА ХЛОРАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к химической промышленности, к технологии электрохимического производства концентрированных растворов хлората натрия.

Известен способ получения концентрированного раствора хлората натрия электролизом раствора хлорида натрия концентрацией 300 г/л NaC1 в две последовательные стадии с получением после первой стадии раствора хлората натрия концентрацией

600 г/л NaC10 после второй — 700 г/л

NaC10>. Процесс электролиза ведут на обеих стадиях при 40 С с использованием двуокисносвинцовых анодов.

Выход хлората по току составляет

63Х 11).

Наиболее близким решением из известных является способ получения концентрированного раствора хлората натрия электролизом раствора хлорида натрия концентрацией 270-310 г/л в две последовательные стадии.

На первой стадии процесса электролиз ведут при 40-50 С, значении рН 6,0 с использованием графитовых или магнититовых анодов. Полученные

5 растворы содержат 400-450 г/л МаОС1

Э

Вторую стадию процесса ведут при

80-85ОС, значении рН=6,5 с использованием платиновых или платиновотитановых анодов. Проведение конечной стадии процесса в условиях высокотемпературного электролиза обеспечивает дополнительное концентрирование раствора хлората натрия. В результате получают раствор хлората натрия, содержащий 600-700 г/л NaOC1 .

Выход хлората по току составляет

SO-S5Z 1.2).

Недостатком указанного способа является низкий выход хлората по току и загрязнение получаемых растворов примесью перхлората натрия.

Целью изобретения является получение раствора хлората натрия без

62978 разрушения активного хлора.

Практическое осуществление предложенного способа иллюстрируют, следующие примеры.

Пример 1. Электролиз раст- 25 вора поваренной соли проводят на окиснорутениевых анодах при 1,5 ка/м, a=50+, рН=6,8-7,2, при нагрузке

4 0 А в течение 430 ч, на протоке со скоростью подачи электролита 30

7,0 мл/ч. Всего за время опыта в ячейку подано 2,9 л исходного электролита, содержащего 280 г/л NaCl u

2,0 г/л Na<СгО и собрано 2,51 г раствора состава: 100 г/л NaCl; 35

405 г/л NaC10>, 5 г/л NaC10 и 2,2 г/л

Na

Собранный раствор после первой стадии электролиза упаривают до 2,l.ли подают на вторую стадию электролиза со скоростью 18,5 мл/ч в течение

115 ч ° 45

Условия электролиза на второй стадии аналогичны первой стадии. На обеих стадиях хлорат получен с выходом по току 90 ., 0 - 7„3, Сl — 0,2, катодное восстановление (КВ) — 2,5 ., o

Напряжение на первой стадии — 3,66 В на второй — 4,00 В. После электролиза собрано 2,0 л раствора состава

50 гл/л NaCl; 650 г/л NaC10 и

2,8 г/л Na>Cr0> перхлорат — отсутству-5- ет. Всего на получение 1,3 кг NaC10> затрачено 2180 — А ч, на первей стадии — 1720 А.ч, на второй — 460 А ч.

4о примеси перхлората и повышение выхода хлората по току.

Цель достигается тем, что при электролизе раствора хлорида натрия с концентрацией 270-310 r/.è в две последовательные стадии с получением после первой стадии раствора хлората натрия с концентрацией 400450 г/л, после второй — с концентрацией 600-700 г/л, обе стадии электро † лиза ведут с использованием окиснорутениевых анодов при 45-55 С и значении рН=6,8-7,2. Электролит после первой стадии электролиза подщелачивают до значения pH=8,5-9,0 и выпаривают на -20 ., Выпаривание проводят под вакуумом 0,2 ат. Перед выпариванием электролит подшелачивают до значения рН не менее 8,5 для предотвращения 20

2 4

Расход электроэнергии на первой стадии — 6,2 кВт ч на второй

18,4 кВт-ч, всего — 8,04 кВт ч. На стадии выпарки выпарено 0,46 кг воды.

На получение 1 кг NaC10 израсходоЭ вано 6,15 кВт ч. электроэнергии и затрачено тепло на испарение 0,35 кг воды.

Пример 2. В условиях аналогичных примеру 1, 2,8 л раствора поваренной соли подают в электролизер со скоростью 6,5 мл/ч в течение 430 ч. После электролиза собрано 2,42 л раствора состава: 91 г/л йаС1, 423 г/л NaC103, 5,0 г/л йаС10 и 2,3 г/л Ма2СгО .

На его подшелачивание затрачено

48 мл 20 -ного раствора NaOH.

Параметры электролиза по сравнению с первым примером не изменились, за исключением напряжения на ячейке, которое возросло до 3,7 В. Раствор после электролиза на первой ста-. дии упаривают до объема 1,95 л и, подают на вторую стадию электролиза со скоростью 17 мл/ч, в течение

115 ч, Его состав до электролиза:

113 r NaC1, 525 г/л NaC10, 2,9 r

N@Cr0, после электролиза: 40 г/л 1аС1; 70 г/л НаС10 ; и 3 г/л йа СгО перхлорат — отсутствует. На второй стадии напряжение возросло до 4,2

2 В остальные параметры не изменились.

Расход электроэнергии на первой стадии 6,35 кВт ч, на второй

1 95 кВт ° ч,всего 8,3 кВт ч. На полуЭ чение 1 кг NaC10 израсходовано

6,4 кВт ч электроэнергии и затрачено тепло на испарение 0,40 кг воды.

Формула изобретения

Способ получения концентрированного раствора хлората натрия электролизом раствора хлорида натрия концентрацией 270-310 г/л в две стадии с получением после первой Стадии раствора хлората натрия с концентрацией 400-450 г/л, после второй— концентрацией 600-700 г/л, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения раствора хлората без примеси перхлората и повышения выхода по току хлората натрия, электролиз ведут с использованием окиснору— тениевых анодов при 45-55ОС и значении рН=6,8-7,2 на обеих стадиях, 629782

Составитель Ф.Львович

Техред С. Мигунова

Корректор М.Демчик

Редактор Т.Кузнецова

Заказ 4507 lj Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 а электролит после первой стадии электролиза подшелачивавт до значения рН=8 5-9,0 и выпаривают на 5-203.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Chemic-Fngenienr-Technfk, 1971, Ф 4, 2!6-217.

2. Патент США Ф 3400063, кл. 204-95, 03.09.68 (прототип).