Способ получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советск нкСоцнаянстнческ ниРеспублик(51)М. Кл. С 25 В 1/46 Ьвумрвививй квинтет СССР в евек иза 1 ретеккФ и Йткрытяй(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО РАСТВОРА ГИДРООКИСИ НАТРИЯ И ХЛОРА1Изобретение относится к технологии процесса электролиза раствора хлорида натрия с фильтрующей диафрагмой с одновременным получением концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора.Известен способ получения раствора .гидроокиси натрия и хлора в электролизере с вертикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей катодное и анодное пространства. В анодное пространство электролизера подают кон" центрированный раствор хлорида натрия (290-325 г/л), а из катодного пространства электролизера выводят раствор гидроокиси натрия с концент. рацией 100-145 г/л, содержащей 170-200 г/л остаточного хлорида натрия (электролитические щелока).ФСтепень разложения хлорида не пре:выюает 0,55 и обычно составляет 0,45"050. При использовании окисных) рутениево-титановых анодов (ОРТА) 2значение рН анолита находится на уровне 3-4. Выход по току 90-96.Незначительное повывение концентрации щелочи в католите при электролизе, например до 200 г/л гидроокиси натрия, приводит к резкому сниже.нию выхода по:току (ниже 803) . 1).Недостатком известного способа является. получение сравнительно разбавленных растворов каустической соды С высоким содержанием остаточного хлорида (до 200 г/л хлорида нат" рия), а также высокий расход энергии на упаривание электролитических щелоков для получения концентрированных растворов щелочи с содержанием 600-650 г/л каустической соды,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ по ,лучения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрияПредлагаемый способ позволяет по" лучать концентрированный раствор гидроокиси натрия, что приводит к снижению энергозатрат при выпарке электролитических щелоков, причем выход по току при электролизе возрастает в среднем на 1-3 Г, что дает дополнительную экономию электроэнергии. 3 9869 ов электролизере с вертикальной фильт"рующей диаФрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрации гидроокиси натрия в католите 140-260 г/л и концентрации хло"5рида натрия в анолите 280-320 г/л, азначения рН анолита в интервале1,5-4,0. Процесс электролиза ведутс общеизвестной степенью разложенияхлорида 0,52-0,53.10В электролизере поддерживают перепад уровней анолита и католитадля обеспечения протекаемости анолита через диаФрагму. Перепад уровнейанолита и католита регулируется от125 до 400-430 мм столба рассола,Соотношение уровней анолита и католита 1,2-1,6:1,Выход по току в известном способе 93,9-97,2 при концентрации гидроокиси натрия 259- 140 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите240-300 г/л и значении рН анолита2,1-4,5.Известный способ предполагает возможность сильного подкисления анолита соляной кислотой до 203 от общего количества получаемого хлора) ипри этом выход по току хлора составляет 952-97,2 2 1,Недостатком известного способаявляется пониженный выход по окупри получении концентрированных растворов гидроокиси натрия. Так, вусловиях известного способа при кон 35центрации гидроокиси натрия в католите 140 г/л ИаОН, значении рН ано лита 3,8, концентрации хлорида натрия в анолите 300 г/л ИаС 1 выходпо току 96,0 а при концентрациигидроокиси натрия в католите 259 г/лИаОН, значении рН анолита 4,05, концентрации хлорида натрия в анолите283 г/л ИаС 1 выход по току снижается до 93,93Цель изобретения " повышение выхода по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения концентрированного раствора гидроокиси 0натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия в электролизере. с вертикальной Фильтрующей диаФрагмой, разделяющей католит и анолит,при поддержании концентрации гидро" 55окиси натрия в католите 200-250 г/л,концентрации хлорида натрия в анолите 280-320 г/л и более высокого уров 6 4ня анолита относительно уровня католита, отоше урней анолитаи католита поддерживают в пределах1,8"2,2;1.П р и м е р. Злектролиз концентрированного раствора хлорида натрияпроводят в лабораторном электролизере с ветрикальной диаФрагмой Фильтрующей на нагрузку 10 кА при пропускании тока 0,2 А/см , температуре97 С и анодом ОРТА, В аноде пространство электролизера емкость 120 мл)подают раствор хлорида натрия с концентрацией 315 г/л ХаС 1 в количестве 330 мл/ч. Избыток анолита отводятна донасыщение, а затем возвращаютв электролизер. Из катодного пространства электролизера выводят электролитические щелока через сиФоннуютрубку, поворотом которой можно регулировать высоту столба католитав электролизере, т,е, соотношениеуровней анолита и католита.Результаты опытов приведены в таблице,Как видно из результатов, приведенных в таблице, поддержание соотношения уровней анолита и католитав интервале 1,8-2,2: обеспечиваетполучение раствора щелочи с концентрацией 200-250 г/л и выходом по току96 9 Д, Снижение указанного соот"ношения до 1,6:1 приводит к снижению выхода по току до 93,3 при концентрации МаОН в католите 208 г/ли содержании хлората 0,65 г/л, т,е,выше допустимой нормы (0,3 г/л),Повышенное соотношение уровнейанолита и католита до 2,35; не приводит к дальнейшему возрастанию выхода по току, а наоборот выход потоку падает до 91,7 Таким образом, поддержание соотношения уровней анолита и католита 1,8-2,2:1 приводит к повышению выхода по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия 200-250 г/л ХаСН) без возрастания5 986966 6содержания примеси хлората в католи" . ляет 500 тыс. руб. из расчетате. на мощность производства 100Экономический эФФект от использо тыс.,т. каустической содывания предлагаемого способа состав" в год,с а еееюВыходпо то"ку, Ф ЗначениерН анолита, ед. Содержание ХаОС 1, г/л Содержа- Содержание ИаСН ние ИаС 1 в католи- в аноли" те, г/л те, г/л Соотношениеуровней ано"лита и катов анолите в католитев еф 200 280 220 290 280 250 246 258 290 272 о т л и ч а ю щ и й с я тек, что,с целью повышения выхода по току,соотношение уровней анолита и католита поддерживают в пределах 1,8"2,2:1. Формула изобретения Способ получения концентрирован" ного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия в электролизере с вер" тикальной Фильтрующей диаФрагмой, разделяющей католит и аналит, при поддержании концентрации гидроокиси натрия в католите 200-250 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите 280-320 г/л более высокого уровня анолита относительно уровня католита,35 Составитель Т. барабашРедактор Н Киштулинец Техреду,Й,Гергель КорректорА, ГриценкоЗаказ 10217/4 Тираж 641 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 ДОЯ Иосква Ж-Я Рауаская наб. д, 4 ДФилиал ППП "Патент", г. Ужгородул. Проектная,4,6 3,6 3,6 4,8 4,1 1,6:11,8:12,05:11,5:12,2:12,35:1 93,3 1,8 0,65 97,0 0,45 0,23 96,8 0,63 0,18 88,3 3,61,23 96,4 1,6 0,12 91,1 1,4 0,18 Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Якименко Л.И. Производство хлора, каустической соды и неорганичес".ких хлорпродуктов, И., "Химия",1974, с. 249"267.2. Патент США й 3403083,кп. 204-98, 1968 (прототип).