Способ получения хлора и раствора гидроокиси щелочного металла

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) 01) щ С 25 В 1/46 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУъ Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Патент Франции Р 2175173,кл. В 01 К 3/00, 1973,Авторское свидетельство СССРУ 670145, кл. С 25 В 1/46, 1976 54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА ИАСТВОРА ГИДРООКИСИ ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА электролизом раствора хлоридащелочного металла в электролизерес ионообменной мембраной, разделяющей католит и анолит, при концентрации гидроокиси щелочного металлав католите 44-60 мас.Х, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения процесса путем исключенияприемов, обеспечивающих принудительное поддержание заданной концентрации гидроокиси в католите, и снижения расхода энергии, процесс ведутпри поддержании концентрации хлорида щелочного металла в анолите4,4-5,5 моль/л.1206341 10 20 25 30 Цель изобретения - упрощение процесса путем исключения приемов, обеспечивающих принудительное поддержание заданной концентрации гидроокиси в католите, и снижение расходаэнергии,П р и м е р. Теряостатированная40ячейка для измерений имеет аноднуюкамеру объемом 1 л, в которой крепятсъемный катодный стакан. Аноднуюкамеру снабжают перфорированнымокисно-рутениевым анодом и перед измерениями заполняют раствором солинеобходимой концентрации. Катодныйстакан снабжают перфорированным катодом из нержавеющей стали и заполняют 2 мл щелочи требуемой концентрации, Ионообменную мембрану с рабочей поверхностью 12,56 см закрепляют в катодном стакане, выполненномиз титановых и фторопластовых нарезных втулок,При измерениях поддерживают токовую нагрузку 1,26 А, что соответствует плотности тока на мембране1000 А/м . Для поддержания постоянно 45 Изобретение относится к электро- химическому производству, в частности к получению хлора и щелочей по мембранному методу , и позволяет получать раствор щелочей с содержанием примесей на уровне продукта, получаемого по методу с использованием ртутного катода, и отказаться от использования дорогой и дефицитной ртути, решает задачи охраны окружающей среды.По известному способу получения хлора и гидроокиси щелочного металла электролизом раствора хлорида щелочного металла в электролизере с ионообменной мембраной, разделяющей католит и анолит, процесс электролиза ведут без подачи воды в катодное пространство и поддерживают концентрацию гидроокиси щелочного металла в католите 44-60 мас.3, но операция по поддержанию заданной концентрации гидроокиси в католите требует специального оборудования и реактивов, что усложняет процесс. Для поддержания указанной концентрации гидроокиси через католит пропускают инертный газ, или добавляют твердую щелочь, или проводят частичную упарку раствора, Процесс в целом характеризуется повышенным .расходом энергии. го состава анолита во время электролиза осуществляли непрерывный протоканолита, для чего в анодную камеруиз напорной бутыли с постоянной скоростью подается раствор соли (рассол).Скорость подачи рассола (концентрация 5,5 моль/л) выбирается, исходяиз требуемой концентрации анолита,и составляет для первого опыта44 мл/ч, второго - 53 мл/ч, третьего - 96 мл/ч, четвертого - 32 мл/ч,пятого - 44 мл/ч, шестого - 96 мл/чи седьмого - 24 мл/ч.Отобранный анолит сливают в сбор 5 ную емкость. Точность поддержанияконцентрации анолита во время электролиза составляет 0,05 моль/л. Прикаждой заданной концентрации солив анолите устанавливается соответствующая ей концентрация щелочи в католите.Полученные данные представленыв табл, 1.Как видно иэ табл. 1, напряжениена электролизере при практическомосуществлении предлагаемого способас получением гидроокиси натрия составляет 3,6-3,9 В 1 опыты 1-3) и4,0 В по известному способу (опыт4), с получением гидроокиси калиясоставляет 3,3-3,6 В (опыты 5 и 6)по предлагаемому способу и 3,6 В(опыт 7) .по известному способу, Незначительный выигрыш по напряжениюпри электролизе хлорида калия определяется специфической особенностьюраствора гидроокиси калия, для которого максимум электропроводностинаходится именно в области среднихзначений концентрации - от 30 до40 мас,7 а не более высоких концентраций. В среднем предлагаемыйспособ обеспечивает снижение напряжения на электролизере на О, 1 В.Предлагаемый способ также обеспечивает повышение качества хлора засчет повышения концентрации хлоридащелочного металла в анолите.В табл, 2 приведены данные покачеству хлора в зависимости отконцентрации хлорида в анолите вусловиях описанного примера.Как видно из приведенных втабл. 2 данных, за счет увеличенияконцентрации хлорида в анолите существенно улучшается качество хлора,Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает упрощение процессаи снижение расхода энергии.,4Таблица 1 1206341 Хлорид щелочного металла Оп онцентрацияоли в анолие, моль/л ИаС 1 4,5 Таблица. Кон трация аван хлоридлите,ол 4,8,7 9,9,ель Т, Бара Бабинец остави Редактор Н,Яцола Корректор М.Максимишинец ех Заказ 8656/28 ал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная Тираж ВНИИПИ Государстве по делам изобр 035, Москва, Ж, РКонцентрацияполучаемойщелочи, мас. Содержание хлора в анодномгазе, об.Х Подписноеного комитета СССРтений и открытийушская наб., д. 4/5 апряжение, а злектролизере, В