Способ получения хлора и щелочи

 

O Il N C A Н И Е 962334

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ccwea Соеетеинк

Соцмалиетичееиик республик (Sl ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 15.06.79 (21) 2778820/23-26 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

С г В 1/46

9кударетее ыЯ кенктет

СССР ва аелам изебретеккЯ к открыткЯ (23) Приоритет

Опубликовано 30. 09. 82. Бюллетень Рв 36

Дата опубликования описания 01. 10 .82 (53) УДК 661.418. . 1 (088. 8) (72) Автор: . изобретения

RCKCOJ93p р у

1 МЕ61 Ю.

1 гехннчгию 11

%5M%0TH;A

Е. В. Мулин (7!) заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И ЩЕЛОЧИ

Изобретение относится к химической, промышленности-, конкретнее к производству раствора хлора и щелочи методом электролиза раствора хлорида щелочного металла в электролизере с диафрагмой.

Наиболее близок к предлагаемому

Ilo технической сущности и достигаемому результату способ производства хлора и щелочи в диафрагменных электролизерах с фильтрующей диафрагмой при плотности тока (i) 1000-7000 Alì

-1000 концентрации щелочи равной 100 х х(0,. -1,5)+(150-160) г/л, коэффициентом протекаемости которой 0,010,06 (13.

Недостатки известного способа высокое напряжение при электролизе и большой расход электроэнергии, Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии при сохранении oblсокой конц нт рации щелочи.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу применяют пленочные диафрагмы из .полимерных материалов с коэффициентом протекаемости

О, 001-0101

Коэффициент протекаемости а" Ч

Г:% где Q - количество см протекшей жидкости за время В;ч;

S - площадь диафрагмы, дм

Н - давление жидкости на диафраг4му в см. вод. ст., - толщина диафрагмы, см, вязкость жидкости, cll.

Коэффициент поотекаемости зависит от структуры диафрагмы, и в частности от ее пористости.

Пленочные диафрагмы готовят мето" дом напыления водных суспензий порошкообразного смачиваемого модифицированного политетрафторэтилена на нагретую до 200 С металлическую основу.

96233

Католит,. г/л

Выход щелочи по току, Напряжение,В

Коэффициент протекаемосПлотность тока, А/м

МаОН Na010y ти

165 0,40

160 0,22

155 0,19

200 0,21

203 0,30

210 0,37

93,5

3,1

0,0099

0,001

0,006

2000

96,0

3,0

2000

95,8

3,05

2000

7000

0,008 4,5

95,9

95,8

4,5

0,009

0,011

7000

94,0

4,4

7000

Полученную диафрагму после охлаждения снимают с металлической основы.

Применяя суспензии модифицированного политетрафторэтилена различной дисперсностиp получают диафрагмы с 5 различными коэффициентами протекаемости.

Выход щелочи по току в диафрагменном электролизере достаточно хорошо характеризуется протекаемостью диа- 1о фрагмы, т.е. зависит от коэффициента протекаемости диафрагмы. Поэтому коэффициент протекаемости можно считать главным и ог,ределяющим фактором, характеризующим диафрагму с точки зре- д ния возможности получения щелочи допустимо высокой концентрации без снижения выхода щелочи по току.

Пример. Хлор и электрощелочь получают в вертикальных лабораторных 2в электролизерах с фильтрующей диафрагмой на нагрузку 4- 15 А„

Злектролизер имеет титановый цилиндрический корпус с крышкой, на ко1

Иэ приведенных данных видно, что при плотности тока до 7000 А/м и применении пленочной диафрагмы с коэффициентом протекаемости 0,001-0,01 можно получать щелочь с высокой концентрацией при более низком напряжении, чем при применении модифицированных асбестовых диафрагм.

При более низких и более высоких значениях коэффициента протекаемости выход щелочи по току падает, Злектоолиэ раствора хлористого калия, как и растворов хлоридов других

4. ф торой смонтирован окисно-рутениевый анод 4 х 5 см с. титановым токоподводом и стальной коробчатый катод с окошком из стальной сетки размером 4 х 5 см.

Напротив сетки смонтирована пленочная диафрагма из политетрафторэтилена толщиной 0,01-0,1 см с коэффициен" том протекаемости 0,001-0,01. Сверху катодная коробка снабжена приваренной к ней стальной трубкой для вывода водорода и щелочи (через сифон),,используемой также в качестве токоподвода к катоду. Нерабочие места катода покрыты гуммировкой.

Питающий рассол подают в анодное пространство электролизера. Из анодного пространства выводят хлор, .из катодного пространства - водород и щелочь, Электролизеры находятся в термостате.

Показатели работы электрол зерев

Я приведены в таблице. щелочных металлов, осуществляется аналогичным образом.

Применение предлагаемого способа получения хлора и щелочи позволяет снизить расход электроэнергии при производстве концентрированных щелочей при высокой плотности тока уменьшением падения напряжения на электролизере не только путем уменьшения толщины диафрагмы и ее электросопротивления, но и путем увеличения концентрации щелочи и снижения в связи с этим расхода пара на выпарку. Снижение расхо, S 9б2334 4 да электроэнергии при плотности то- 7000 А/и и концентрация щелочи ка 2000 А/м составляет около 1-1000

420 в «у у4 он. s gexe a 2M000 v 7то щелочи в год при плотности тока л и ч а l0 щ и и t я тем, что, с целью

000 А/и экономия составит около 5 снижения расхода электроэнергии при

2.

00 тыс. руб. в год беэ учета эко- сохранении высокой концентрации щеномии на выпарке. лочи, применяют пленочную диафрагму иэ полимерных материалов с коэффициенЮ том протекаемости О, 001-О, 01

Формула и эобретения 16

Источники информации, Способ получения хлора и щелочи принятые во внимание при экспертиэе электролиэом раствора хлорида щелоч- . 1. Авторское свидетельство CCCP ного металла в электролиэере с диа- по заявке И 17B4006/23"26, фрагмой при плотности тока (i) 1000- э кл. С 25 В 1/41, 1972 (прототип).

Составитель Т. Барабаш

«Pegamop fl. Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор Ю. Макаренко

Закаэ 7435!39 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

11 ОЯ Москва М-Я Ра лаская наб. д, 4/g

) Я Я ла филиал ППП Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, е