Способ получения карбоната натрияили калия

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскигг С оциалистическигг Республик(22) Заявлено 210".г,76 (21) 2314902/23-26 с присоединением заявки 92384454/23-26 (23) Приорите 2 Ц)Ч 76 (32) 220175 С 25 В 1/14 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(31) 542967 Опубликовано 15.07,83 Бюллетень Йо 26 Дата опубликования описания 150781(53) УДК 621. 357. . 1 г 661, 311 г 321 (088.8) И ностранцыозеф ОЛири, Чарльз Джоз и Дональд Луис Де Респир(СНА) 72) Авторы изобретения евин Дж Иностранная фирма Даймонд Шамрок Еорпоре1) Заявите 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОНАТА НА 2 РИЯ ИЛИ КАЛИЯвере, разделенном непронообменной мембраной натодное пространство, сиои. углерода в катодноев качестве мембраны ику толщиной 0,05-0,2 ммсодержащего повторяющиурные звенья формулы ч- ноИзобретение относится к электрохи- электроли мическим производствам и может быть ис- ной катио пользовано для получения карбонатов дное и ка натрия или калия с низким содерканием чей двуок хлорида. странствоИзвестен способ получения карбона- зуют плен та натрия или калия электролизом хло- , сополимера рида соответствующего металла в элект- ся структ ролизере, разделенном непроточной.катионообменной мембраной на анодноеи катодное пространство, с подачейдвуокиси углерода вкатодное пространство 11.В данном способе используют катиРО А онообменную мембрану на основе сопопи 453 мера стирола и дивинилбензола, а нлотногть тока поддерживают 0,015-0,12 А/см оль 1-СГУ-СГ "0Эторметил гий или каиА 0-1300 и ности то с эк лек 16 дятанодтовлтием е(61) Дополнительныи к патенту Недостатком данного способа является высокое содержание хлорида в полу-.чаемом карбонате, которое равно око;ло 0,2 в пересчете на твердый,продукт,Цель изобретения - снижение содер жания хлорида в получаемом продукте,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу получения карбоната натрия или калия электролизомхлорида соответствующего металла в и вален 10ролиз1 19 А/смр и м е р 1. Электролиз прэлектролизере, содержащемдиаметром 5 см, который изн из титановой реаетки с ииз смеси окислов титана имольном соотношении 1 г 1.84 7928 30 П р и м в р 6, Проводят процессв условиях опыта 3 примера 1, с той.разницей, что в качестве мембраны применяют сополимер с эквиналентнымвесом 1200 в виде пленки толщиной0,2 мм, содержащий повторяющиесяструктурные звенья укаэанных формул,где й- трифторметил, У - Фтор, А -калий и и. Целевой продукт содержит 0,29 г/л хлорида калия, выходпо току - 91,8,П р и м е р 7. Повторяют процессв условиях опыта 3 примера 1, с тойразницей, что в качестве мембраныприменяют сополимер с эквивалентнымвесом 1200 в виде пленки толщиной0,1 мм, содержащий повторяющиесяструктурные звенья указанных Формул,где и - О, а А - водород. Целевой.продукт содержит 0,42 г/л хлорнда калия, выход по току - 90,6.30 П р и м е р 8. Проводят процессв условиях опыта 3 примера 1, с тойразницей, что анолит представляетсобой раствор хлорида натрия конценф трации 225 г/л, а в мембране А означа 35 ет водород. Содержание хлорида натрия в целевом продукте составляет04 г/л 1 выход по току - 94,7, выход карбоната натрия - 90,2П р и м е р 9.Проводят процесс н,щ условиях опыта 1 примера 2, с той разницей,что ачолит представляет собойраствор хлорида натрия концентрации 225 г/л, а н мембране А означаетнатрий, Содержание хлорида натрияв целевом продукте составляет 0,3 г/л,выход по току - 93,9, выход карбоната натрия - 90,5.При осуществлении предлагаемогоспособа содержание хлорида н карбонате ниже, чем по известному (т.в,-Яф менее 0,2 нес, н пересчете на 100"ный продукт.При уменьшении толщины мембраныменее 0,05 мм, экниналентного весамембраны менее 1100 и плотности токаЯ 5 ниже 0,16 А/см содержание хлоридав карбонате сущестненно увеличивается до уровня известного способа, Увеличение толщины мембраны выше 0,2 мм,плотности тока выше 1,16 А/см,а экю вивалентного веса мембраны более 1300вызывает резкое увеличение напряжения на электролизере и делает процесснепригодным для практической реализации. диаметром 5 см из гот авлив ается в виде пластины из нержавекщей стали, Мембрана в ниде пленки толщиной 0,18 мм для повышениямеханической прочности. наносится на ткань из тетрафторэтилена. В электролизере расстояние между- бР - бРо - Сг- 1 Р - о - СгбезОбъем аноднуго пространства составляет 335 см, а обем катодного пространства - 195 см . Электролиэер 1снабжен трубками для подачи рассола, двуокиси углерода и для отвода продук тов электролиза.В качестве исходного электролита используют водный раствор хлористого натрия концентрации 225 г/л, Анолит содержит 0,26 смз 85-ной фосфорной кислоты и имеет рН 2,0. В катодное пространство электролиэера подают 12,4 см /ч воды.Результаты опытов приведены в табл. 1.В опытах 3,4 и 9 электролиз проводят при плотности тока 0,32 А/см, а н остальных опытах при плотности тока 0,96 А/смП р и м е р 2, Проводят процесс в тех же условиях, с той разницей, что расстояние между анодом и мембраной - 0,24 см, толщина мембраны составляет 0,09 мм, эквивалентный вес сополимвра 1100,количество вод" ного раствора хлористого калия, подаваемого в анодное пространство электролизера, составляет 4 см /мин,Результаты измерений приведены в табл. 2 В опытах 1-7 плотность тока составляет 0,32 А/см , в опыте 8- 0,48 А/см 1, н опыте 9 " 0,64 А/см н опыте 10 - 0,8 А/см 1.П р и м е р 3. Проводят процесс н условиях опыта 3 примера 1, с той разницей, что процесс проводят при плотности тока 0,16 А/сад . Целевой продукт содержит 0,32 г/л-хлористого калия, выход по току составляет 90,2П р и м е р 4. Проводят процесс н условиях опыта 3 примера 1, с той разницей, что плотность тока поддержи вают 1,16 А/см . Целеной продукт содержит 0,008 г/л хлористого калия, а выход по току составляет 90,7.П р и м е р 5. Проводят процесс в условиях опыта 3 примера 1, с той разницей, что н качестве мембраны применяют сополимер с эквивалентным . весом 1300 в виде пленки толщиной 0,05 мм, содержащей повторяющиеся структурные звенья указанных формул где й - Фтор, У -трифторметил, А- натрий и п - 1, Целевой продукт содер жит 0,35 г/л хлорида калия, а выход по току составляет 91,5. мембраной и анодом составляет 0,62 см,между мембраной и катодом - 0,31 см.Сополимер, из которого изготовленамембрана, имеет эквивалентный вес1200 и содержит повторяющиеся структурныв звенья формул- бу - фОзН м СР - СР г.,Г -- ";- - -и б 3363 М ж.н щ м сч 3 9 г1 Й 3 С1 ЪО СО СО о мс ь с с с сс 3 3 ,39 1 м ь оц жозя бйоо ХОД Ю Ъ Ю с с о о о с г 3 1 110 847928 Источники информации,15 принятые во внимание при экспертизе Составитель О. ЙомашийРедактор Е.Дорошенко Техред Н, Келушак Корректор О,Билак Заказ 5552/89 Тираж 704ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб., д, 4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияСпбсоб получения карбоната натрияили калия электролизом хлорида Соответствующего металла в электролизере,разделенном непроточной катионообменной мембраной на анодное и катодноепространство, с подачей двуокисиуглерода в катодное пространство,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сцелью снижения содержания хлорида вполучаемом продукте, в качестве мембраны используют пленку толщиной 0,05 (и0,2 мм из сополимера, содержащегоповторяющиеся структурные звеньяформулс.бг,р ц СР- СР.1о,л. гдегруппа й-СГ-СР -О-СГУ-СГ -ОФ Я Э где К и У - фтор или трифторметил;А " водород, натрий или калий еи 0 илн 1,с эквивалентюм весом 1100"1200 и электролиз вдут при плотности тока 0,16-1,16 А/см.Приоритет от 22,01.75 предоставлен способу, в котором А - водород. Приоритет от 21,07.76 предоставлен бПособу, в котором А - натрий или калий 1. Самее ТесЬп. 23; 9 10, в. 607,1961.