Способ получения гидроокиси натрия

 

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).