Диафрагма для хлорного электролизера и способ ее изготовления

ОП ИСАИИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцналистмчесникреспублик)М. Кл. С 25 В 13/ исоединением заявки РЙ 3 Ъсудврственный камнтет СССР лв делам изобретении н открытий(54) ДИАФРАГМА ДЛЯ ХЛОРНОГО ЭЛЕК И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕН РОЛИЗЕРА техноло ени гидротролизеталлай диИзвестны асбополимерные диафрагмы из асбеста с термопластичными полимерами в качестве связующего. В качестве термопластичных полимерных материалов используют фторпласты поливинилфторид, поливинилиденфторид, полихлортрифторэтилен, политетрафторэтилен, сополимер хлортрифторэтилена с этиленом, сополимер гексафторпропилена с тетрафторэтиленом, а также полимеры, не содержащие фтора 1 1 и 2 1 .Недостатком известных диафрагм является невысокая их стойкость в условиях электролиза. нородния " повьппение сри электролизе.достигается темермопластичногоржит сополимера с винилденфтор Цель иэкости диафУказаннчто в кач полимера о трифторх 1 то етемы я целствеа содэтиле Изобретение относится к гии злектрохимического пол хлора и щелочи, в частност изводству хлора и растворо окиси щелочных металлов эл раствора хлорида щелочного в электролизере с фильтрую афрагмой. Известные асбополимерные диафрагмы изготавливают путем насасывания асбеста с полимером на дырчатую основу с помощью вакуума иэ пульпы асбеста, в которую доставлено термо" пластичное полимерное вещество в виде суспензни порошка или волокон, Диафрагму сушат иаподвергают термообработке при температуре размягчения или плавления полимерного вещества 1 1 и 2 1.Недостатком известных опособов изготовления асбополимерных диафрагм является их недостаточная од ность, что не позволяет обеспечить достаточчо хорошие показатели элект" ролиза.90708 20 Таблица 1 Католит г/лйаОН Выход извести по току,Х Термо- обработка, с Продол- хительНапряхениеВ Хлоргаэ, Х Состояние диафрагею Полимер ность опыта,сут Сополимер трифторхлорэтилеиа с винилидеифторидомТФХ -903 мл ) 250 22 3229 ПоливинплфторидНе иабуха.76,9 па Политетрафторэтилен 1 ПТФЭ ) 370 3,1 160 З,З 90,5 9,0 Сополимер полихлортрифтозтипенас этиленам( 502 ТФХЭ н 507этилена ) 94,0 То ае 121 300 21 дом при следующем соотношении компонентов, вес.Е:Асбест 40-95Сополимер трифторхлорэтилена и винил" 5денфторида 5-60Указанная диафрагма изготавливается путем осаждения на перфорированную основу суспензии асбеста и термопластичного полимера в вод" 10 ном растворе гидроокиси натрия,хлорида натрия и смачивателя и термообработки до температуры плавления полимерного вещества, причем используют суспензию с указанными компо нентами при следующем их соотношении г/л:Гидроокись натрия 110-150Хлорид натрия 160-200Смачиватель О, 025-2, 25Асбест 8 - 10Сополимер трифторхлорэтилена и винилиденФторида 0,4 - 15Вода До 1 л 25 и перед осаждением суспенэию выдерживают в течение 24-48 ч.Выдерживание пульпы в течение 24-28 ч в растворе щелочи концентраПоливинилиденфторид. (ПВДФ) 180 27 Полихлортрифтор"этипен ( ПТФХЭ) 370 15 7 4цией 120-140 г/л позволяет получитьоднородную диафрагму. Более длительное время выдерживания пульпы не рекомендуются из-за наступающей приэтом декструкции асбеста в растворещелочи и, следовательно, ухудшениякачества изготовляемой диафрагмы. П р и м е р 1. На дырчатые катоды насасывают в течение 15 мин при вакууме до 400 мм рт.ст, диафрагмы из пульпы асбеста (смесь асбеста марок П-60 и П"20 в соотношении .1:1) , отработанного в ролле в течение 60 м, с добавлением в пульпу асбеста суспензии,различных фторпластов со смачивателем ОПв количестве 5-15% от веса фторпласта.Пульпу готовят на растворе 65 г/л йаОИ + 180 г/л 11 аС 1, Количество фторпласта составляет 20/, от веса диафрагмы. В табл. приведены показатели работы лабораторных электролизеров с окиснорутениев:ми анодами, сетчатыми катодами с изготовленными диафрагмами при плотности тока 1500 А/м и2 температуре 90 С.о Не набуха.0,3 97,4 1,1 96,0 ла 1 О 96,1 3,7 87,9 То хе5 907087 6П р и м е р 2. Про,изводят изго- диафрагмы на щелочи различного состовление 5 диафрагм, как в примере тава (от 60 до 166 г/л йаОН), Диаф, с тем отличием, что в качестве рагму посл. отливки от щелочи и сушсвязующего применяют сополимер триф- ки подвергают термообработке при торхлорэтилена с винилденфторидом в25 С в течение 2 ч. Показатели рабоЬколичестве 20% от веса диафрагмы. ты электролизеров с изготовленными Пульпа для насасывания диафрагмы го- диафрагмами при плотности тока товится за 24-48 ч до изготовления 1500 А/м" и 90 С показаны в табл,2.Т а б л и ц а 2 Католит, г/л Выходщелочипо токую% Состав раствора , Количестводля пульпы асбеста, дней работыг/л Состояние диафрагмы послеэлектролиза Напряжение,В ИаОН Иа 2 С 10 35,0 3,23 22 60 100 НабухлаНе набухлаТоже 94,0 3,10 100 12 200 96,1 3,24 60 180 110 96,0 3,20 120 60 190 140 170 96,5 3,22 96,2 3,26 60 165 150 166 3,8 160 Дозировка смачивателя ОП О равнялась 10-15% от веса фторопласта, т.е. 0,025-2,25 г/л в пульпе. В табл.3 даны средние за месяц работы показатели работы электролизеров с изготовленными диафрагмами при плотноеи тока 1500 А/ми температуре 90 С. Таблица 3 НапряВыход щелочи по току, % ержание вг/л оказатели электролиза ьпе, Содержание ени Хлоргаз об/ олит фторпласта орплас аОН йа С 10 С 0 Н Э,2 П р и м е р 3. Изготавливают 7 диафрагм, как в примере 2, при концентрации щелочи в пульпе асбеста 140 г/л йаОН и концентрации соли 170 г/л йаС с тем отличием, что содержание фторопласта в диафрагме изменяется от опыта к опыту в пределах вес 4-65%, путем введения в пульпу различных количеств фторопласта. Фо 129 0,35 148 1,4 125 0,28 120 0,20 117 0,25 115 0,21 70 0,25907087 Продолжение табл. 3 ыход щеочи пооку, 7 Напряжение,В Католит Хлоргаз,об/Е фторпласт Асбест йаОН йа С 10 С 11 ОН 3,20 114 0,21 99,3 0,5 0,2 122 0,25 98,3 1,5 0,2 2,50 20 10 97,9 3,21 60 15,00 10 96 , 5 3,32 65 18,5 13 О, 32 94,0 10 96,5 3,2 0,3 йаС 1 при вакууме до 400 мм рт.ст.в течение 15 мин.В табл.4 показаны среднемесячные20показатели работы электролизеров сизготовленной диафрагмой при1500 А/м и 90 С. П р и м е р 4. Изготовляют диафрагму по технологии, описанной в примере 2, содержащую 20% сополимера трифторхлорэтилена с винилиденфторидом, насасыванием из пульпы в растворе 140 г/л йаОН + 180 г/л Т а б л и ц а 4 Напряжение, В Выход щело по току,7 атолит, г/л есяцработы йа 3,2 540-95 Составитель Т.БарабашРедактор Г.Волкова Техред М. Тепер. КорректорМ,Шароши Заказ 524/35 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 9 9070Применение предлагаемой асбополимерной диафрагмы дает снижение напряжения на электролизере и повышение выхода щелочи по току.Предлагаемый способ изготовления 5 позволяет достичь повышение стойкос" ти асбополимерной диафрагмы при электролизе Формула изобретения16,. Диафрагма для хлорного электролизера, содержащая асбест и температурный фторсодержащий полимер,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения стойкости диафрагмы, в качестве термопластичного полимера она содержит сополимер трифторхлорэтилена и винилиденфторидапри следующем соотношении компонентов, вес.Х: 20АсбестСополимер трифторхлорэтилена и винилденфторнда 5-602. Способ изготовления диафрагмы 25по и.1, путем осаждения на перфори 87 1 ОВрованную основу суспензии асбеста и термопластичного полимера в водном растворе гидроокиси натрия, хлорида натрия и смачивателя и термообработки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют суспензию с указанными компонентами при следующем их соотношении в г/лГидроокись натрия 110-150Хлорид натрия 160-200Смачиватель 0,025-2,25Асбест 8-10Сополимер трифторхлорэтилена и винилденфторида 0,4-15Вода До 1 л перед осуждением суспензию выдерживают в течение 24-48 часов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Заявка ФранЦии У 2300145,кл. С 25 В 13/00, 1976,2. Авторское свидетельство СССР В 432744, кл. С 25 В 13/06, 1975