Способ получения щелочи

(19 25 В 1 46 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ БРЕТЕНИЯ ПИСАН А ВТОРСКОМ СВИДЕТЕЛЬСТ-26 л.27н, А. Ф. Мазанко8.8)А4337126, кл. 204 в ,СОБ ПОЛУетение относоизводствуспособ за счфицитных мащелочь поларбоната щеере с двумяна основе аду анодом и ЧЕНИЯ ЩЕЛОЧИ ится к электролитищелочей и позволяет ет исключения притериалов. По данноучают электролизом лочного металла в фильтрующими дисбеста, расположенкатодом. Раствор(54) С ПО (57) Изобр ческому пр удешевить менения де му способу раствора к электролиз афрагмами ными меж карбоната щелочного металла подают в междиафрагменное пространство и он фильтруется через ближнюю к аноду диафрагму и через катодную диафрагму - к катоду. Из ан одного пространства выводят обедненный анолит в виде смешанного раствора основной и кислой углекислых солей щелочного металла. Из катодного пространства выводят электролитическую щелочь - смешанные раствор щелочи и карбоната щелочного металла. На аноде выделяется кислород, анодный газ содержит кислород и двуокись углерода. На катоде выделяется водород. Процесс ведут таким образом, что концентрация получаемой щелочи поддержи вается в пределах 0,9 - 2,5 г-экв/л, а анолит содержит суммарно 2,2 - 4,0 г-экв/л ХаСОз + 1 х 1 аНСОз или 1,4 - 8,0 г-экв/л К 2 СОз+КНСОз 1 3. п. ф-лы, 2 табл.1411353проводят при плотности тока 0,1 А/см и м 90 С. Католит содержит 4,0 г-экв/л ХагСОз, х щелочи в нем нет, и выход щелочи по токуравен нулю.Пример 3, Осуществляют получение щелочи в лабораторном электролизере на 10 А с титановым корпусом, стальным сетчатым катодом с насосанной на него асбестовой диафрагмой и диафрагмой, расположенной в между анодом и катодной диафрагмой, из10 трех листов асбестовой бумаги и титаноплатиновым анодом. Электролизер питается раствором с содержанием 4,0 г-экв/л карбоната натрия, который подается в межр диафрагменное пространство электролизера.Электролиз проводят при 90 С и плотности тока 0,1 А/см. Из анодного пространства выводят обедненный анолит с содержанием 2,26 г-экв/л ИагСОз+0,44 г-экв/л ХаНСОз, из катодного пространства вывои дят раствор электролитической щелочи с содержанием 2,5 г-экв/л МаОН+1,9 г-экв/л ХагСОз и водород. Анодный газ содержит в 78% Ог+ 13% СОг. Выход щелочи по токуравен 90%, напряжение 4,1 В. Изобретение относится к электролитичес кому производству щелочей электролизо растворов карбонатных свойств щелочны металлов.Цель изобретения - удешевление спо соба за счет исключения применения дефи цитных материалов.Пример 1. Осуществляют электролиз ра створа карбоната натрия по известному спо собу при плотности тока 0,2 кА/см, 90 С электролизере на 10 А с титановым корпусом стальным сетчатым катодом с катионообмен ной мембраной, стальным катодом и титано платиновым анодом,Подают в анодное пространство раство соды с содержанием 4,0 г-экв/л МагСО и выводят обедненный анолит с содержа нием 3,9 г-экв/л ХагСОз+О, г-экв/л ХаНСО В катодное пространство подают воду в коли честве 20 г/ч и выводят раствор щелочи с со ержанием 5 г-экв/л ИаОН. Выход щелоч по току равен 86%, напряжение на электро изере равно 4,0 В.Пример 2, Осуществляют электролиз лектролизере на 10 А с титановым корпу сом, стальным сетчатым катодом и с насоанной на него асбестовой диафрагмой и британо-платиновым анодом. В анодное про транство подают раствор с содержанием ,0 г-экв/л ЯагСОз, который фильтруется ерез диафрагму к катоду, и выводят из атодного пространства католит. Электролиз Таблица 1 Выход ще -Напряжение,Влочи по току, 7 В католите В анолите га ОН КагСО Иа СОз ИаНСОз ИаСОз +айСО О,9 2,0 1,9 3,9 90 4,5 1,0 2,2 1,8 4,0 4,0 91 1,0 3,4 1,0 1,6 2,6 90 4,3 1,0 3,4 1,4 0,8 2,2 89 1,0 1,2 0,9 2,1 88 4,9 2,5 1,9 2,0 3,7 1,7 90 4,2 2,6 1,8 2,1 1,8 3,9 84 4,0 Пример 5,. Осуществляют получение ка 4 иевой щелочи в том же электролизере, как в примере 3, при питании его раствоом карбоната калия с содержанием 8 г-экв/л КгСОз. Условия эксплуатации и55 показатели его работы даны в табл. 2 (питающий раствор - 8 г-экв/л КгСОг, 90 С, 0,1 А/сьР). Содержание компонентов, г-экв/л Пример 4. Осуществляют получение щелочи в том же электролизере, как в примере 3. Режим работы электролизера и показатели его работы приведены в табл. 1 (питающий раствор - 4,0 г-экв/л МагСОз, 90 С, 0,1 А/смг).Выход щелочи по току, Е В анолите В католите К,СО, +з К 2 СОз КОН К.СОз 0,9 0,4 4,1 7,9 7,9 86 3,6 1,0 7,8 7,9 0,1 1,2 1,4 2,6 7,8 85 1,0 3,7 0,6 1,4 84 1,0 7,8 0,8 3,8 0,6 83 1,0 7,8 4,4 0,7 1,3 6,3 0,87,8 0,8 7,8 2,5 7,0 86 3,9 2,6 6,2 7,0 78 3,8 35 Составитель Т. БарабашРедактор Н. Япола Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 3622/25 Тираж 621 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти;".113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Содержание компонентов, г-экв/л Из примеров 4 и 5 видно, что при суммарной концентрации карбоната и бикарбоната в анолите ниже 2,2 г-экв/л для процесса получения натриевой щелочи и 1,4 г-экв/л для получения калиевой щелочи отмечается рост напряжения на электролизере в связи со снижением электропроводности анолита и ростом анодного потенциала. Верхний предел по концентрации карбоната и бикарбоната ограничен растворимостью соответственно 4,0 г-экв/л Ма 2 СОз и 8,0 г-экв/л К 2 СОз.При концентрации щелочи ниже 0,9 г экв/л 40 растет напряжение на электролизере вследствие уменьшения электропроводности пропитывающего катодную диафрагму католита и увеличения падения напряжения в диафрагме. При концентрации щелочи выше 2,5 г-экв/л происходит снижение выхода ще лочи по току вследствие усиления миграции гидроксильных ионов из катодного пространства в направлении к аноду с потерейщелочи по этой причине.формула изобретения Способ получения щелочи электролизом раствора карбоната щелочного металла в электролизере с разделенными электродными пространствами, отличающийся тем, что, с целью удешевления способа за счет исключения применения дефицитных материалов, процесс ведут в электролизере с двумя фильтрующими диафрагмами при подаче раствора карбоната в междиафрагменное пространство, при поддержании концентрации щелочи в католите 0,9 - 2,5 г-экв/л и суммарном содержании карбоната и бикарбоната в анолите 2,2 - 4,0 г-экв/л при электролизе карбоната натрия или 1,4 - 8,0 г-экв/л при электролизе карбоната калия.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют диафрагму на основе асбеста.