Способ изготовления асбополимерной диафрагмы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Доп к авт, свид-ву итель Заявлено 25.06 51 М. Кп 9 (21) 2784910/23-26 вки М с присое 25 В 13/0625 В 1/46 ением з Госуд ственный к СССР ам изобре открытий мит 23) Прис ний о д 3 УДК 661. 41юллетень Мо ания 23,08. ковано 230882 ата опубликования оп(71) Заявител СОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АСБОПОЛИМЕРНОЙ ДИАФРАГМЫоой сп Изобретение относится к технологии электрохимического получения хлора и щелочи, конкретно к производству хлора и растворов гидроокисей щелочных металлов методом электролиза с диафрагмой.Известен способ изготовления диаф рагмы насасыванием на дырчатую основу с помощью вакуума пульпы асбеста, в которую предварительно добавлен полимер в виде порошка. Диафраграгму сушат и подвергают термообработке при температуре плавления полимерного вещества 111 .Недостатком этого способа является трудность распределения полимера в пульпе асбеста вследствие склон ности его суспенэии к коагуляции в щелоче-солевом растворе, на котором готовят пульпу.Наиболее близким по техническ сущности к изобретению является особ изготовления асбополимерной диафрагмы, по которому насосанную на,дырчатую основу асбестовую диафрагму сушат и пропитывают раствором полимерного вещества 2 .Недостатком известного способа является невозможность использования для пропитки диафрагмы наиболее химически стойких веществ из известных полимеров - фторопластов.Покрытие поверхности волокон асбеста растворами фторопластов делаетдиафрагму после сушки несмачиваемойраствором электролита, что ведет кухудшению показателей электролиза.Целью изобретения является снижение энергозатрат при получении хлра и щелочи,Поставленная цель достигаетсяспособом изготовления асбополимернойдиафрагмы, включающим насасываниеасбеста под вакуумом на перфорированную основу иэ пульпы асбеста врастворе щелочи с последующей сушкой, пропиткой раствором полимерного вещества и термообработкой притемпературе, превышающей,температуру плавления полимера, в которомпри пропитке используют растворполимерного вещества в водорастворимом ра еле и после пропиткидиафрагм мывают водой,А так что в качестве водорастворим створителя используютдиметилф кетоны и спирты.В кач олимерного веществаможно и политрифторстирол,винилфт нилиденфторид, сопо953 О 1 О лимер трифторхлорэтилена с -винилиден. фторидом, сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидом, сополимервинилиденфторида с трифторхлорэтиленом, сополнмер винилиденфторида с гексафторпропиленом, модифицированный тетрафторэтилен и другие аналогичные материалы,При таком способе изготовления происходит коагуляция полимерного вещества в порах диафрагмы и концентрирование его при сушке в местах касания волокон асбеста друг с другом.При этом диафрагма хорошо смачивается водными растворами электролита 15 и достаточно однородна по структуре.П р и м е р 1. На сетчатый катод насасывают диафрагму из пульпы 10 г/л асбеста в растворе, содержащем 100 г/л МаОН и 180 г/л ИаСР в тече ние 15 мин при вакууме 400 мм рт,ст. Диафрагму сушат при 90 С в течение 3 ч, затем промывают 5-ным раствором политрифторстирола в диметилформамиде. После этого диафрагму 25 обрабатывают водой, сушат и подвергают термообработке при 300 С в течение 2 ч.Изготавливают еще 2 диафрагмы. Одну из них по известному способу .без обработки водой. Другую диафрагму насасывают из той же пульпы асбеста, но в пульпу предварительно вводят согласно известному способу 2 г/л сополимера.трифторхлорэтилена с этиленом и 0,2 г/л смачивате- З 5 ля ОП, диафрагму высушивают и прокаливают при 260 С в течение 2 ч. Таблица 1 По известному способу По пред- ложенному спо- собу Асбополимерная диафрагма с сополимером трифторхлорэтилена с этиленом Пропитан ная раст вором политри,фторстирола без обработк водой 150 131 135 0,15 0,75 0,35 94,5 97,5 Эб,о 1,5 4 5 3,0 Показатели электролизера Концентрация щелочи, г/лИаОН Содержание хлората вщелочи, г/л ИаС 80.Состав хлоргаза, Ъ (об.) Изготовленные диафрагмы испыты" вают в лабораторных электролизерах с окисно-рутениевьюи анодами при нагрузке 10 А и плотности тока 1500 А/м . Продолжительность опытов1принята равной 3 месяцам и не исчерпывает возможностей предложенного способа изготовления диафрагмы,Показатели электролиза рассола 310 г/л ИаС 6 при 90 С за 3 месяца работы показаны в табл.1.П р и м е р 2, Изготавливают 7 диафрагм согласно изобретения, по технологии, описанной в примере 1Промывку диафрагмы водой после пропитки раствором фторсодержащего поли мера в водорастворимом растворителе выполняют погружением катода с диаФрагмой в воду на 30 мин,Для пропитки применяют растворы, приготовленные из полимерных веществ и водорастворимых растворителей. Время пропитки диафрагмы составляет бо мин. Концентрация пропитывающего раствора 10.Данные о полимерных веществах и водорастворимых растворителях, использованных при изготовлении диафрагм, и результаты испытания этих диафрагм в лабораторном электролизере со стальным сетчатым катодом и окисно-рутениевыми анодами при 1500 А/м и 90 С, в рассоле, содержащем 31 0 г/л ИаСО, показаны в табл,2Полученные данные указывают на преимущества способа изготовления диафрагмы. Примененная диафрагма953010 Продолжение табл. 1 Примененная диафрагма Показатели электролизера По известному способу По предложенному способу Н 2 0,6 0,5 0,5 0,4 0,5 0,5 Выход щелочи по току, ЪНапряжение, В 94,0 96,0 90,5 3,25 3,05 хЭлектролизер находился в работе всего 2 недели. Таблица 2 Хлоргаз, Ъ Термо- Католит, г/л Выход Напряпо то- жение,ку, З В Вид пропитки Электролиэер обработка, Маон МаС 10 з фс сг Растворитель олимерноеещество 0,396,2 3,2 97,1 1,5 1 1 Поливинилфто- Ацетон рид 115 0,11 210 2 Поливинили- денфторид Диметил- формамид 120 0,14 3,19 96,0 0,6 97,3 1,6 97,9 1,2 220 0,10 Ацетон ,200 Сополимер трифторхлорэтилена с винилиденфторидом 96,3 3,11 0,3 110 97,2 1,8 3,15 96,0 0,6 125 0,17 250 Ацетон Сополимертетрафторэтилена свинилиденфторидом 250 130 0,2 96,9 2,1 0,5 95,9 3,21 Ацетон Сополимервинилнденфторида с трнфторэтиленом 94,4 96,3 2,8 131 , 0,25 3,25 0,3 250 Ацетон Политетрафторэтилен модифициро- ванный 96,5 3,18 0,7 97,6 1,2 113 0,09 300 Ацетон Сополимер винилиденфторида с гексафтор- пропиленом Асбополимерная диафрагма ссополимеромтрифторхлорэтилена сэтиленом Пропитанная раствором политри- фторстирола без обработки водой953010 Формула изобретения Составитель Т.БарабашТехред М. Рейвес Редактор О.Половка Корректор М, Шароши Заказ 6222/45 Тираж 686 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 1. Способ изготовления асбополимерной диафрагмы, используемой в процессе электролитического получения хлора и щелочи, включающий насасывание асбеста под вакуумом на перфорированную основу из пульпы асбеста в растворе щелочи с последующей сушкой, пропиткой раствором полимерного вещества и термообработкой при температуре, превышающей температуру плавления полимера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат при ,получении хлора и щелочи, при пропитке используют раствор полимерного вещества в водорастворимом растворителе и после пропитки диафрагмупромывают водой.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве водорастворимого растворителя применяют диметилформамид, кетоны, спиртьт. 1 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 432744, кл. С 25 В 13/06, 19712. Патент США М 3694281,5 кл. 204-295, 1969 (прототип).