Способ получения хлора и гидроокиси щелочного металла

(22) Заявлено 28,12,77 (21) 2560523/23-26 с присоединением заявки,% С 25 В 146 3 Ъвударотввнный квинтет СССР ло делам изобретений и еткрцтнй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА И ПЩРООКИСИ ЩЕЛОЧНОГО МЕТАЛЛА Изобретение относится к электролизу водных растворов хлоридов щелочных металлов диа. фрагменным методом и может быть использовано при получении хлора и щелочей,В современном электролитическом производстве хлора и щелочей диафрагменным методом5 с анодами постоянных размеров применяют диафрагму из хризотил-асбеста, работающуюо в агрессивных средах при температуре 80.97 С. В анодное пространство электролизера вводят рассол с концентрацией 310-315 г/л хлористого1 О натрия, а из катодного пространства электролизера отбирают часть электролитических щело. ков, содержащих 100-135 г/л едкого патра, 170.200 гл хлористого натрия и 0,15-0,30 г/л1 хлората натрия. Из анодного пространства элект ролизера выводят хлоргаз с содержанием 97 98 об.% хлора, 1,5.3,0 об.% водорода и иэ ка. тодного пространства - водородгаз.Известны способы увеличения срока службы асбестовой диафрагмы в процессе электролиза с анодами из графита путем изменения высоты уровня анолита над католитом, При этом регу. лируется фильтрующая способность диафраг. 2мы 111. Недостаток способа заключается в томчто его можно применять до тех пор, покауровень анолита не превысит уровня католитав электролизере на 300 мм рассола, после чеготакое регулирование становится невозможным.Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ, согласно которому при нежелательноМ увеличении протекаемости диафрагмы заливают в анолит пульпу,приготовленную из хризотил-асбеста и рассола Г 21.Недостатком этого способа является то, чтоуказанная масса быстро оседает на дно электролизера, При работе с анодами постоянныхразмеров эффекта улучшения показателейэлектролиза не наблюдается или это происходитлишь кратковременно,Цель изобретения - стабилизация свойств диафграмы, улучшение показателей электролиза при работе электролизера с анодами постоянных размеров. В тех случаях, когда появляется высокая протекаемость католита, повышает. ся содержание водорода в хлоргазе более, чемП р и м е р 3. Электролиз ведут в томже электролизере и при тех же условиях, какуказано в примере 1,Добавку приготовляют следующим образом,В 52 г/л раствора едкого патра загружают 0,5 об.%, а также ко 1 щентрация хлората натрияв католите,Цель"достигается тем, что в анодное пространство злектролнзера вводят вещество,стойкое в продуктах электролиза, выбранное ангофиллит-асбест, На 1 кг антофиллит-асбестаберут 1,5 кг едкого натра в виде раствора,Массу асбеста выдерживают в растворе щелочи24 ч. После этого остаточную щелочь нейтра.лизуют раствором соляной кислоты РН 7,3. из группы, включающей продукты разложенияантофиллит- или хризотил-асбеста в щелочнойсреде, коллоидньй или мелкодисперсный графит,- гйдрагйрованную- двуокись кремния или смеси.Добавку вводят в аналит злектролизера в коли.10 чеатве 0,5-4,0 г/л,. Затем в эту массу загружают 1 кг графита.(просев через сито Н 60).Включают электро.Указанные добавки покрывают поверхность лизер в электрическую цепь Добавку разбав.диафрагмы тонким слоем и заполняют щели ляот рассолом 1:10 и после этого вводят. и места Размыва, которые не оказывают влия в электролизер в количестве 2 г/л. После ввейия на электрическое сопротивление диафрагмы дения добавки концентрация 1 целочй в католи.При необходимостианолйт перемешивают инерт. те возрастает с 83,5 до 125,4 г/л, а содержа.ным газом в течение 1-2 мин, чтобы дисперги ние хлората в католите и водорода в хлоргароватьосеваие на днозлектролизера добавки: зе спужается соответственно от 0,35 до 0,13 г/лили вторично добавляют порциюсоответствую о и от 0,83 до 0,26 об.%, Выход щелочи по токущих добавок в анолит. ". : ; - 91,0-96,2%ПР и м е р 1, Электролит осупФствляют.П р и м е р 4. Злектролиз ведут в такомнепрерывно в лабораторном электРолизере с же элекфояизере и при тех же условиях, какосажденной хризотил.асбестовой диафрайуказано в й имере 1нри плотности тока 1300 а/мф, темперур 25 - бавк приготовляют следующйм образом80 С; В качестве айода служиттйтаноВая" сетка, : 4 кг мелкодисперсного графита (просев через;покрытая активной массой иэ окислов титана:сито н 0 60) засыпают в 10 лрассола при перецрутейня, В качестве, катода применяйтсвтку: мещиващи, Выдерживают графит н рассоле до. у". р ,.:, .; - : -;., : :полного смачивания-,затем вводят в анолитДобавку приготовляют следующим обра - 30 электролизера из Расчета 4 г/л,зом. В Раствор с 50 г/л едкого патра загруают:После введения добавки концентрацияантофиллит-асбест, На 1 кг асбеста берут : - щелощ в католйте возростает с 49,3 до1,5 кг "едкого Натрй в виде ратвоРа. Массу .:111,6 г/л, а содержание, хлЬрата в католите иасбеста-выдерябвают в этомрастворе 24 ч,водорода в хлоргазе снижается от 0,93 доЗатем ее разбавляют рассолом до концентРации з 5 0,17 г/л и от 1,23 до 0,13 об.%. Выход щелочи50 г/л асбе;та После этого подготсФленную:по току 90,8-96,1%,массу нейтрализуют соляной кислотой до РН 7,5.Подготовлейную массувводят в электро-: П р и м е р 5. Электролиз ведут в такомлизер в количестве 2 г/л. После введенйя ." же злектролизере и в тех же условиях, какдобавКИ концентрацЯищелочй вдзрастает с40 указано в примере 1.87,2 до 119,7 г/л, содержатйе, хлоратов в като-.Добавку приготовляют следующим образом;1 йте"й водорода в хлоргазЫ снижается соответ. В 55,0 г/л раствора едкого патра загружаютственно с 0,14 до. 0,09 г/л и от 0,65 до 0,13%,хризотил-асбест, На 1 кг хризотнл-асбеста берутВыход по току увеличивается с 90,4 до 96,9%. 1,0 кг едкого патра в виде раствора и добав.П р и м е р 2. Электролйз ветфт"в таком 4 ляют 1,62 кг жидкого стекла, разбавленного" жеэлектролизере и в тех же условиях по при . водой в 3 раза, Массу"асбеста выдерживаютмеру 1.в растворе щелочи 24 ч, потом остаточнуюДобавку приготовляют по методике,как- щелочь нейтрализуют раствором соляной кислоуказано в примере 1, с той лиЩь разницей,ты до РН 7,2, Добавку разбавляют рассоломчто вместо антофиллит-асбеста берут хрнзотип:10 и вводят в электролизер из расчета 2 г/ласбест. Полученную добавку вводят в электро. хризотил-асбеста и 0,5 г/л 02,.лизер в тех же количествах, как показано в После введения добавки концентрацияпримере 1. щелочи в католнте возрастает с 73,0 до И 2,0 г/л,После введения добавки концентрация щело- а концентрация хлоратов в католите и водоро.чи в католите возрастает от 32 г/л до 124,2 г/л, 5 да в хлоргазе снижается соответственно от 0,55содержание хлората в католите и водорода вдо 0,11 г/л и от 0,8 до 0,30 об,%. Выход щехлоргазе снижается соответственно от 0,13 до почи по току 80,5 - 96%.0,08 г/л и от 1,35 до 0,28 об,%. Выход щелочи Применение данного способа электролизапо току увеличивается с 92,8 до 95,6%. водных растворов хлоридов щелочных металлов5715645 6в электролизере с диафрагмой дает возможность тов, в качестве добавки используют вещество,продлить срок службы асбестовой диафрагмы выбранное иэ группы, содержащей гидратиро.при работе электролизера с металлоокисными ванную двуокись кремния, мелкодисперсныйанодами от 5-7 месяцев до 1,0 - 1,2 года, или коллоидный графит, продукты разложенияДобавка в антолит при расстройствах режима поз. 5 антофиллит - или хризотиласбеста в щелочнойволяет обеспечить получение устойчивых показа. среде или их смеси,телей электролиза. 2. Способ по п 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что добавку вводят в количестве 0,5.Формула изобретения . 4,0 г/л. 10 Составитель Т. БарабашРедактор А. Павшок ТехредИ,Асталоа Корректор Т, Скворцова,Заказ 9628/8 Тираж 698 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 1, Способ получения хлора и гидроокиси щелочного металла в злектролизере с диафрагмой на основе асбеста, включающий введение в анолит, добавки, стойкой в условиях элект ролиза, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, и с целью увеличения срока службы диафрагмы, повышения выхода по току и чистоты продук Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Файннштейн С. Я, Производство хлораметодом диафратменного электролиза. М.Л.,"Химия", 1964, с. 185,2, МХП СССР, Электролизер Б 1 К.62. Сбор.ник инструкций по монтажу и эксппуатацииКБ 101, 112, НЭ, 1973, лист 63(прототип).