Способ получения хлора

12Изобретение Относится к технологии элехтрохичических производств,конкретно к получению хлора, например к процессам получения хлора икаустической соды по диафрагменномуили мембранному методам.Целью изобретения является пов 1:1 шение коррозионной стойкости металлоокисных анодов. особенно при снижениисодержания хлоридч в анолите,П р и и е р 1. Окисный рутениевотитановый анод (ОРТА) с активнымпокрытием на 30 мол.% К(10 г и 70 мол.%Тг.О., нанесенных ма титан термическим разложением солей, облучают вядерном реакторе потоком нейтронов310 нейтронов/см с В течение1 г- 200 ч. Такой электрод помещают вэлектрохимическую ячейку проточноготипа, в которой катодное и анодноепространства дополнительно разделяются ионно-обменной мембранои дляустранения всякой возможности попадания католита в анодное пространст"во ячейки и изменения в результатеэтого рН раствора. В ходе опыта вячейку иэ вспомогательного сосуданепрерывно подают с постоянной скоростью 180 мл/ч) исследуемый растворВытекающий анолит собирают и периО;.:;ически измеряют его радиоактивностьОтдельно измеряют также радиоактивность раствора из специальной сг(линьки, "заполненной концентрированнойсоляной кислотой, и которой осуществлялось поглощение рутения, уносимого иэ ячейки вместе с хлором ввиде г 10,(. Все величины приведенныхскоростей коррозия ОРТА отражаютсуммарные потери рутения с электрода и выражень 1 в г/см ч.Кроме того, из ячейки периодически отбирают, пробы газа и хроматографически опрепеляют содержание в нях Ькислорода. Зти величины Выражень. Во(.(венных и роцеятах, .Певиодяческ иконтролируют потея(гиял электрода ирН раствора 1.11. таблицу опыт 5). Г Аарчк ерной Особенностью поведения ОРТА при анодной поляризацииВ хлоридных растворах является медленно. ть установления стационарногосостояния (,стационарной скорости Я коррозии), Бе сразу устанавливаетсястационарная скорость коррозии ипри замене исходного раствора ЧаС 1на соответствующий раствор, содержащий добавку НаРО 4, Поэтому каждый 15 опыт проводят следующшг образом.Первоначальчо электрод Вводят В стационарное состояние путем поляризации его в исследуемом растворегЫВС 1 при плотности тока 0,2 А/см и Ю температуре 87 В течение приблизительно ЗОО ч я измеряют стационарные скорость коррозия и содержаниекислорода в хлоре. Затеи без прерывания поляризации Осуществляют за мену электролита в ячейке на растворЯаС 1, содержащий соответству(ощееколичество фосфата в котором электрод также выдерживают ие менее 100 ч,После этого переходят к измерениямс более вьаокой концентрацией Фосфа".ОВ, Т,Рл ая 1;етодика 11 рОВедения Опы"7 ОВ гарГИ 1".4 рует измерение стационарБых:.ели.ин скорости КОрроэии содержания кислорода в хлоре и потенциала электрода. Результаты таких 35измсреигФ представлены В таблице.Велячи и ЬЕ Отражают возрастаниепотенциала электрода при увеличении 1(онцентрацин Яа1 01 в анолите 4по сравнению с соответствующимраствором БаС 1 без фосфата, Б техслугаяхкогда величина А Е не пре 11 ьппала 5 мВ она в таблице не приводится.(Ч о еЯ ею ЮФо йИ 7,Юо ЩФ 4 ео фЮ 381 Ф аЭоВо ФЪ ефс Ю ФР ФОЧФ л Ю 4 чо В о3 1254061 6Как видно из таблицы, при всем одновременном введении 10 гл 8 480концентрациях МаС 1 и исследованных и только 0,18 гл ионов РО скоростьр анолита дН а введение в аналит фосфат- коррозии снижается примерно в 2 раза- .8 гионов (РО ) в концентрации 0,06 - (от 2 10 до 9 10 гсмч), а2,0 приводит к снижению скорости ,содержание кислорода в хлоре уменькоррозии ОРТА, Ингибирующее дейст- шается от 1,4 до 1,ОУ Таким образом,вие фосфата тем сильнее, чем ниже если присутствие в хлоридных раствоконцентрация БаС 1 в анолите. В Рах сульфат-ионов в концентрациирезультате, если при уменьшении 10 г/л приводит к увеличению содерконцентрации БаС 1 в исходном, не жания кислорода в хлоре и возрастаниюсодержащем фосфата растворе от в определенных условиях скорости кор 300 до 50 г/л, скорость коррозии озии ано ов (3), то при одновременз Эном вве енин в хлоридные растворыОРТА увеличивается примерно в 4 раза ном введе ии в рид(см. таблицу, опыты и ез Фосфа 6 б ф , - фосфат- и сульфат-ионов происходитснижение скорости коррозии и содерта), то аналогичное изменениежания кислорода в хлоре.,концентрации НаС 1 в присутствииу Полученные результаты показывают,0 17 г/л РС 4 не вызывает возрастанияйчто введение Фосфат- и сульфат-иоскорости коррозии ОРТА (см, таблинов в хлоридные растворы оказываетсяцу, опыты 1 .и 6 без концентрации оособенно полезным при проведенииРО 0 18 г/л). В результате в раство+ О 18 РО- электролиза хлоридных растворов срость коррозии ОРТА оказалась практиВведение Фосфатов в анолит прически такой же, как в растворе НаС 1 проведении хлорного электролиза300 г/л, не содержащем Фосфатов (см мембранным и диафрагменным мето"таблицу, опыт 6 с концентрацией 25дами может позволить значительноРО 4 0 18 г/л и Опыт 1 без Фосфата) полнее вырабатьвать БЯС 1 из постуОптимальной концентрацией .РО 4 в Рас- и щего на электролиз электролита,соле с точки зрени скорои к ррози что дает в принципе возможностьсодержания кислорода в хлоре и по существенно уменьшить обьем оЧистныхтен нала элект ода является концент- ЗОрация 0,6 г/л. При ц р ци4 ла, "тО особенно экономически целег л. . и кон ентрации РОв аство е ниже 0 06 г/л фосфаты несообразно в случае мембранного элект"ролиза, учитывая высокие требования,предъявляемые к очистке рассола,нии концентРаЦии Фосфат-ионов выше З 5 н н н а Ц С 3002,0 г/л происходит увеличение содержаниЯ килорода ХЛОРе д электропроводности электролита приб"электрода. Постепенно возрастает ли ительно в 2 раза, Однако в слутакже скорость коррозии - (с чае мембранного электролиза зто нетаблицу, опыт 1 и 2) 40 вьзовет существенного увеличенияП р и м е р 2. Измерения,анало- напряжения на ванне, вследствиегичные примеру 1, проводят также малого расстояния между мембраной ив растворах НаС 1, в которые одно анодом, При этом сопротивление савременно вводят сульфат- и фосфат- мой мембраны не увеличится и возионы в концентрации 1-10 и 0,18 -растет перенос воды из анодного452,0 г/л соответственно. При одиовре- простра.:ства в катодное, что снизитменном введении в хлоридные раство- расход воды, цеобходимой для подры фосфат- и сульфат-ионов наблюдает- питки катодного пространства электрося снижение скорости коррозии ОРТА лизера, и еще больше увеличит полнои содержания кислорода в хлоре. Нап ту использования поступающего наример, в растворе НаС 1 150 г/л при электролиз рассола, ВНИИПИ Заказ 4691/32 Тираж 615 ПодписнОеПроизв."полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная 4