Способ изготовления пористой диафрагмы

НИЕ НИЯ ОПИСАИЗОБРЕ Союз Советских Социалистических Республик(32 1,06.7 осударствеикый комитет СССР по делам изобретений и открытий(Франция ль Жюйард ностранная фирма н-Пуленк Эндюстр (Франция) 1) Заявитель 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОЙ ДИАФРАГМЫ сбестои весом 170 гмают ната 1 дмвакуумнование, 2200 мм р300 мм ртнием 740Испольшиной 0,7 полученнойсбестовойс соблюдепрограммымин - отжа.ст,; 2 мист.; 10мм рт.ст.зуемая асбб мм и весо суспензии отжиетке (размер сиием следующей1 мин - отстаи ие под давлениемпод давлением ин - под давлетовая сетка то 255 г/м выпо Изобретение относится к усовершенствованию способа изготовления пористой диафрагмы для электролиза,опи-санного в основном патенте СССР 5 Р 505332.По основному патенту СССР 9505332 известен способ изготовления пористой диафрагмы для электролиза смеше- .нием водной суспензии асбестового 10 волокна в присутствии анионного сульфониевого поверхностно-активного ве- щества с водйой дисперсией фторсодержащей смолы и порообразователем; формованием слЬя на сетке из пблу= 15 ченной смеси, сушкой, термообработкой при температуре на 25-75 С выше температуры плавления смолы;в тече= ние 2-20 мин и удалением порообразователя 11. 20Диафрагмы, полученные известным способом, характеризуются недостаточными прочностью и химической стойкостью,Цель изобретения состОит В повы=шенин механической прочности и хими-ческой стойкости диафрагмы.Цель достигается тем, что в сйособе изготовления пористой диафрагмыв процессе формования в волокнистыйЗО слой вводят а вую сетку толщиной 0,5 - 1,0 мм 100-500 г/мП р и м е р 1, В этом примере описывается контрольный опыт, в котором усиливающий элемент располагают на катодной поверхности диафрагмы.В соответствии с этим опытом изготавливают суспензиюасбестовых волокон, содержащую 100 г асбестовых волокон средней длиной 1-2 мм; 2500 мл воды; 2,5 г 75-ного спиртового раствора диоктилсульфосукцината натрия, Суспензию получают при перемешивании с помощью смесителя в течение 60 мин. Затем добавляют 300 г политетрафторэтилена в виде 60-ного латекса сухого экстракта и 560 г карбоната кальция, Эту смесь перемешивают в течение 5 мин.50 иена из основных и уточных нитей номером 111 текс при плотности основы13 нитей/см и плотности утка 7 ни-тей/см.Полученную форму, соединенную такйм образом с асбестовой сеткой, высушивают в камере при 150 С в течение 5 ч, Затем усиленную форму фриттируют в печи, нагретой до 360 С, в течение 7 мин, Карбонат удаляют обработкой 20-ным водным раствором уксус ной кислоты в течение 72 ч, Изготовленную диафрагму промывают в воде,Показатели диафрагмы:Вес, г/дм170Толщина, мм 3,55Прохождение жидкости,мл/мин см 2(под давлением 50 г/см ) 0,15Относительное сопротивление В/Вд 2,6Эту диафрагму используют в качестве сепаратора при электролизе раствора хлористого натрия в следующих условиях:асбестовая сетка размещена скатодной поверхности; 25электроды изготовлены методом обжига (платинированный титан со стороны анода и железо со стороны катода)расстояние между ними 7 мм;плотность тока 25 А/дм 30температура 85 ОС.Наблюдают потерю сцепления на анодной поверхности при использованиимоющего раствора, содержащего 120 г/ледкого натра и 1 г/л хлората, уравновешивающее напряжение в ванне составляет 3,44 В, давление жидкости надиафрагму 15 см воды.. П р и м е р 2, Этот пример аналогичен примеру 1, но только ту же 40асбестовую сетку располагают на анодной поверхности,При использовании аналогичногомоющего раствора с тем же содержаниемедкого натра и хлората уравновешивающее напряжение уменьшается до 3,17 В,относительное сопротивление составляет 2,1, давление жидкости на диафрагму - 12 см воды,П р и м е р ы 3-14, Во всех этихпримерах ингредиенты используют вследующих соотношениях:Асбестовое волокно,г , 100Вода, г 2500Политетрафторэтилен,г 300Диоктилсульфосукцинат 55натрия, г 2,5Прочие условия и результаты электролиза, проводимого в тех же условиях, что и в примерах 1 и 2, приведены в нижеследующей таблице, 60Данные таблицы показывают преимущества диафрагмы согласно изобретению.Значения нагрузок в примерах 10-14очень высоки,что практически не поз воляет использовать эти диафРагмы при электролизе.В примере 9 рассматривается диафрагма, которая допускает высокое процентное содержание хлората, что вызывает его слабую индикацию,Эти примеры показывают, что закрытая структура приводит к плохим результатам проведения электролиза,Напротив, открытая структура дает довольно хорошие результаты, однако полученная диафрагма очень хрупкая, что вынуждает использовать более толстую диафрагму в ущерб проведению электролиза,как показано в примере 3. В примерах 4 - 8 в соответствиис изобретением получают очень хоРошие общие результаты,П р и м е р 15, В этом примере,осуществляемом в условиях примеров4-8, усиливающий элемент, отличаюшийся от усиливающего элемента, описываемого в примере 1, располагаетсяна катодной поверхности,Количество порофора (СаСО) составляет 560 г, а фильтруемого вещества 120 г, Толщина диафрагмы 3,10 мм,относительное сопротивление 2,25,уравновешивающее напряжение в ванне3,30 В, давление жидкости на диафрагму 2,5 см. Состав моющего раствора,г/л:Едкий натр 116Хлорат 1,7Эти условия неприемлемы для проведения электролиза: давление жидкости мало, содержание хлората велико, напряжение в ванне соответствуетнапряжению в ванне в примере 5, которое, в свою очередьсоответствуетколичеству фильтруемого вещества200 г/дм, давлению жидкости на диафрагму 24 см и количеству хлората0,9 г/л,Очевидно, что использование раствора с целью повышения количестватвердого вещества в пористой мембранедля снижения содержания хлората идостижения достаточного напора жидкости приводит к созданию значительного уравновешивающего напряжения,тогда как согласно изобретению прибольшем количестве фильтруемого вещества (140 г вместо 120, см, пример 4) давление жидкости на диафрагму становится больше, содержаниехлората уменьшается и напряжение вванне становится слабее.П р и м е р 16. Работают в условиях примера 1, но фильтрацию и нанесение материалов осуществляют наасбестовой сетке, выполненной изнитей номером 111 текс, при плотности основы 10 нитей/см и плотностиутка 4 нити/см. Толщина используемойсетки 0,66 мм при фильтрации. Полученная диафрагма с указанной сеткойвесом 165 г/дм и толщиной 3,5 мм651659 используется в соответствии с примером 2.Уравновешивающее напряжение составляет 3,25 В, относительное сопротивление 2,5, давление жидкости на диафрагму 25 см. Приготовленные согласно этомупримеру диафрагмы проявляют некоторую хрупкость, поэтому некоторые из них нельзя было установить в ячейки из-за появления трещин.Таким образом диафрагмы, полученные по предлагаемому способу, характеризуются значительно большей прочностью (допускают высокое давление жидкости) и химической стойкостью (при использовании диафрагм получают 10 лучшие показатели при электролизе),Эти результаты сравнимы с результатами примера 2, причем относительное сопротивление и давление жидкости значительно выше в связи с попаданием материала в ячейки сетки. Количество, г/л Номерпримера Давлениежидкости надиафрагму,см Напряжениев ванне, в Коли- чество порофора (Сасо ),г Толщина диафрагОтносительноесопротивленией/Ер Прохождение жидкости, мл/минх хсм под давлением 50 г/см хло- рата едкого натра 1120 . 160 4,8 560 140 3,1 560 200 5,1 280 160 3,3 280 190 3,5 280 220 3,7 140 160 2,4 140 190 281,9 0,21 0,23 3,37 3 15 125 0,8 120 1,3 140 0,9 2,9 0,14 2,6 0,09 120 2,0 3,6 0,050,025 135 1,2 2,9 125 0,4 3,0 108 3,0 125 1,9 0,103 19 20 3,7 4,1 0,01 3,37 115 140 0,005 220 3,4 4,0 Сильное 12 160 2,5 190 3,4 0 05 3,26 100 2,0 90 7,5 13 0,007 10,8 Сильное 220 3,6 То же 14 0 0,001 49 Формула изобретения Способ изготовления пористой диафрагмы для электролиза по основному патенту СССР Р 505332 о т л и ч а- Ы ю щ и й с я тем, что, с целью повышения механической и химическойстойкости диафрагмы, в процессе форСоставитель Б,ХолоденкоТехред Л. Алферова КорректорА, Кравченко Редактор З,Бородкина Тираж 876 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ 834/55 Филиал ППП 1 Патент, г,ужгород, ул,Проектная, 4 Коли- чество фильт- руемого вещества, г/дм 3,32 24 3,18 18 3,19 25 3,35 54 мирования в волокнистый слой вводятасбестовую сетку толщиной 0 5-1 0 мм1и весом 100-500 г/мгИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе1, Патент СССР Р 505332,кл, В 01 0 13/02, 1973.