Способ промывки диафрагмы

. Сфвз СфаетскнхСфцнаактнческихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИ:КОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 01.09,78 (21) 2659291/23-26 (53)М. КЛ. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 25 В 13/06С 25 В 1/46 Государственный комитет СССР ио дмаи изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 28. 02. 81(71) Заявител ПОСОБ ПРОМЫВКИ ДИАФРАГМЫ Изобретение относится к электролизу водных растворов хлоридов щелочных металлов диафрагменным методом и может быть использовано при получении хлора и щелочей.Известен электролитический способ производства хлора и щелочи диафрагменным методом, и котором в анодное пространство вводят рассол с концентрацией 310-315 г/л хлористого натрия, а в катодном отделении полу= чают электролитический щелок (католит), содержащий 100-135 г/л едкого натра, 170"200 г/л хлористого натрия и 0,15-0,30 г/л хлората натрия, При этом выход по току составляет 95- 96% Г 13.Однако в известном способе в процессе электролиза происходит осаждение в диафрагме примесей .солей, содержащихся в исходном рассоле и нерастворимых в щелочной среде, в связи с чем возможно ухудшение нротекаемости диафрагмы, приводящее к возрастанию концентрации щелочи в катодном отделении выше 140 г/л,что снижает выход по току.Известен способ провкавки диафрагны в процессах диафрагменного электролиза путем введения в анодное пространство электролнзера после выключения тока подкисленного раствора 21.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и положительному эффекту является способпромывки диафрагмы путем введения ванодное пространство после выключениятока разбавленной соляной кисло"ты 133.. Основными недостатками известныхспособов промывки диафрагмы являются:потери производительности во времяпромывки и длительность последней;15 малый период работы диафрагмы послепромывки; разрушение асбеста, являющегося основой диафрагмы.Цель изобретения - сокращение потерь производительности злектролизе ра, сокращение времени промывки, атакже увеличение срока службы диафрагмы с сохранением постоянных электрохимических характеристик электролизера между промывками.Указанная цель достигается тем,что промывку ведут в процессе электролизапри подаче в катодное отделение раствора хлорида щелочного металла и/нли соляной кислоты до достиже ния значения рН католита 7-12,5 иподдерживают это значение в течение 2-4 ч.Положительный эффект достигается тем, что при уменьшении рН католита вплоть до нейтрального значения в катодном отделении работающего электролизера создается .возможно меньшее отношение. концентрации ОН-ионов к концентрации С 8-ионов. При этом, чем меньше значение рН, тем меньше область в диафрагме, имеющая щелочную реакцию, и тем эффективнее промывка. Положительный эффект, кроме того,усиливается при увеличении электропроводности католита при заданном значении рН. Поэтому целесообразно концентрацио СВ-ионов в катодном отделении поддерживать в течение промывки достаточно высокой (например 250- 310 г/л) . При соблодении этих условий потерь хлора не происходит: выход хлора по току во время промывки остается практически на постоянном уровне - 95-96. Снижение рН като- лита ниже 7 нецелесообразно,так как эФфективность промывки со снижением значения рН возрастает незначительно, а асбест, до последнего времени являвшийся основой диафрагмы, в кислой среде разлагается. В случае применения кислотостойкой диафрагмы промывку можно осуществлять и при более низком значении рН.Предлагаемый способ иллюстрируется примерами, в которых осуществляется промывка диафрагмы электролизера, питаемого раствором с концентрацией 310 г/л с рабочей нагрузкой 50 кА, В конце цикла работы концентрация щелочи в катодном отделении составляет 150 г/л при выходе по току 93 и уровне анолита 350 мм, причем конструкция не допускает дальнейшего повышения уровня.П р и м е р 1. Для промывки диафрагмы раствор из катодного отделения сливают, после чего в катодное отделение без снижения токовой нагрузки непрерывно подают подкисленный раствор хлорнда натрия с концентрацией по МаС 310 г/л и по НС20 г/л до достижения значения рН католита 12,5"-0,1,которое поддерживаютпостоянным в течение 4 ч. Затем подачу раствора в катоднсе отделениепрекращают, раствор из катодного отделения сливают и возвращают на стадию приготовления исходного рассола.Через 3 ч в катодном отделениизлектролизера устанавливается концентрация щелочи 120 г/л, а выход по току составляет 96 при уровне анолита 150 мм, В течение 2,5 мес работы за счет постепенного повышения уровня анолита поддерживают концентрацию щелочи 120- 140 г/л, Выход по току составляет 95,5-96. Через 3 мес непрерывной работы техналогические характеристики электролизера возвращаются к исходным значениям, после чего промывку повторяют,П р и м е р 2. Промывку осуществляют в тех же условиях, что и впримере 1, но рН католита поддерживают равным 7-7,5. По окончаниипромывки концентрация щелочи равняется 95 г/л при уровне анолита 100 мми выходе по току 97. Длительностьнепрерывной работы с выходом потоку 96-97 и концентрацией щелочи100-130 г/л составляет 3,5 мес. Через 4 мес после промывки электролизер возвращается в исходное состояние.15 П р и м е р 3. Промывку осуществляют в тех.же условиях, что и впримере 1, но в катодное отделениеподают 23-ную соляную кислоту,причем скорость подачи составляет2 О 0,06-0,07 л/с, При этом значение рНкатолита устанавливается на уровне7,0-7,5 при концентрации МаС в катодном отделении 265 г/л. Показатели работы электролизера после промывки и длительность эксплуатациидо осуществления следующей промывки практически совпадают с приведенными в примере 2.П р и м е р 4. Диафрагму промывают известным способом: полностьюотключают ток, в анодное пространство электролизера вместо рассолаподают разбавленную соляную кислоту,а промывные воды сбрасывают в канализацию. В течение суток осуществле.ния такого способа не было обнаружено заметной разницы в содержании примесных солей в подаваемом растворекислоты и промывных водах, что указывает на отсутствие промывного эф 40 фекта. После включения тока технологические характеристики процессаэлектролиза практически не отличаются от таковых до проведенияпромывки. В другом варианте известного способа после отключения токавместо рассола подают воду, промывные воды сбрасывают в канализацию.Длительность промывки составляет48 ч. Показатели после промывки:концентрация щелочи 116 г/л, вы ход по току 96,0. Через 2 мес электролизер возвращается к исходномусостоянию.Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает сокращение времени55 промывки диафрагмы в 5-10 Раз, авремя непрерывной работы между двумя промывками увеличивается в среднем на 2 мес. Более того, при известном способе промывки выход потоку несколько хуже, чем при осуществлении проыявки по предлагаемому ( на 0,5),Формула изобретенияспособ промывки диафрагмы, исполь 65 зуемой для электролиза раствора хло808561 Составитель Т. БарабашТехред М.Коштура Корректор Н. Швыдкая Редактор В, Матюхина Тираж 715 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж., Раушская наб., д. 4/5Заказ 80/28 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 рида щелочного металла, включающийподачу в анодное пространство элек-.тролизера раствора хлорида щелочногометалла и/или соляной кислоты, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью сокращения потерь производительности электролизера и повышениясрокаслужбы диафрагмы, промывкуведут в процессе электролиза приподаче в катодное отделение раствора щелочного металла и/или солянойкислоты до достижения значения рН 712,5 и поддерживают это значение втечение 2-4 ч,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Якименко Л.М. Производство хлора, каустической соды и неорганических хлорпродуктов Ме р ХимиЯ р 1974, с. 193-229. 2. Патент США Р 3467586,кл. 204"98, опублик. 16.09.69.03. Патент США 9 3988223,кл. 204-98, опублик. 16.10.76 (прототип).