CN1049256C - 碱金属过氧化物溶液的制备方法 - Google Patents

碱金属过氧化物溶液的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1049256C
CN1049256C CN94192374A CN94192374A CN1049256C CN 1049256 C CN1049256 C CN 1049256C CN 94192374 A CN94192374 A CN 94192374A CN 94192374 A CN94192374 A CN 94192374A CN 1049256 C CN1049256 C CN 1049256C
Authority
CN
China
Prior art keywords
alkali metal
metal
alkali
anode
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN94192374A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1124983A (zh
Inventor
埃尔哈德·希尔里希斯
曼弗雷德·克林伯格
乌尔里希·桑德尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Metallgesellschaft AG filed Critical Metallgesellschaft AG
Publication of CN1124983A publication Critical patent/CN1124983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1049256C publication Critical patent/CN1049256C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/055—Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof
    • C01B15/06—Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof containing sulfur
    • C01B15/08—Peroxysulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/14—Alkali metal compounds
    • C25B1/16—Hydroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/28—Per-compounds
    • C25B1/30—Peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)

Abstract

在电化学池中制备碱金属/H2O2的摩尔比为0.5～2.5的碱金属过氧化物溶液的方法，其中，所述的电化学池包括一个具有一个气态氧供应的多孔性氧扩散阴极，一个阳极，在该阴极和该阳极之间的一个阳离子交换膜，包含有阴极电解液的阴极室位于该阴极和该膜之间，包含有阳极电解液的阳极室位于该阳极和该膜之间，过氧化氢在阴极形成，且第一产物液流从阴极室抽出，其中含有碱金属氢氧化物和过氧化氢，其特征在于，使含有碱金属硫酸氢盐的水溶液经位于该池外侧的分解罐进入阳极室，并且已从阳极室中抽出的一部分含有硫酸的阳极电解液和一种起始物质被供应至该分解罐，该起始物质是碱金属硫酸盐和/或碱金属硫酸氢盐，或者，碱金属亚硫酸盐和/或碱金属亚硫酸氢盐，或者，碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐的水溶液。

Description

碱金属过氧化物溶液的制备方法
本发明涉及一种用电化学池制备碱金属/H2O2摩尔比为0.5～2.5的碱金属过氧化物溶液的制备方法，所述的电化学池包括一多孔性的氧扩散阴极，一阳离子交换膜，以及一个阳极，使含有硫酸的电解液流经阳极室，使含有碱金属氢氧化物的电解液流经阴极室，通过在阴极使氧还原而使得在所述的含有碱金属氢氧化物的电解液中形成碱金属过氧化物。
作为氧化和漂白化学品的过氧化物溶液变得越来越重要，因为作为氧化剂使用时，从所使用的过氧化物衍生得到的产物不污染环境。例如，用碱金属过氧化氢水溶液漂白木浆和纸。过氧化氢和氢氧化钠溶液被用来作为制备漂白溶液的起始物质，通过将它们混合而形成过氧化钠或钠过氧化氢水溶液。由于过氧化氢是一种相对不稳定的化合物，并且在其运输，储存和处理时需要符合严格的安全标准，一种非常简单和希求的办法是在使用地点通过电化学方法直接制备出碱金属过氧化物溶液。
美国专利4,693,294公开了制备过氧化氢的电化学方法，该方法是将空气中的二氧化碳除去，通过在阴极使来自所述的空气中的氧与碱金属电解液接触被还原而形成过氧化氢。该电化学池被一种膜分隔成一阳极室和一阴极室。
美国专利4,758,317公开了一种制备过氧化氢的方法，该方法的特征在于电化学池中，在碱金属电解质水溶液的存在下，氧气被还原为过氧化氢，所述的池包括一多孔的氧扩散阴极和一阳极，并被一膜分隔成一阳极室和一阴极室。
美国专利4,872,957公开了一种在电化学池中使一种液体与一种气体反应的方法，所述的池包括一多孔性的气体扩散阴极，一微孔隔膜以及一阳极，并且一种电解质在其中循环。
美国专利4,317,704公开了一种操作电化学池的方法，该方法中，将一种包含有一种含氧气体的气一液混合物和一种阴极电解液流经阴极，并在所述的阴极，部分氧被还原。
美国专利4,431,494公开了一种制备碱金属过氧化物溶液的电化学方法，其特征在于碱金属电解液含有一种配位剂或一种螯合剂以至少部分抑制杂质对过氧化物的催化分解作用。
EPO 068663 A1公开了一种电化学池，该电池用于碱金属过氧化物溶液的制备，其中使一种含有氧气或空气的溶液流过多孔的阴极以使得氧被还原。在该池中，用一种膜将阴极室和阳极室分隔开。
美国专利4,884,778公开了一种制备过氧化氢，碱金属过氧化物溶液以及硫酸水溶液的方法，该方法是在一电化学池中进行的，所述的电池包括三个室，其中，一种含有硫酸的水溶液流经阳极和阴离子活性的半透膜之间，水流经阴极和阳离子活性的半透膜之间，而碱金属酸盐溶液流经中间室。在该方法中，施加外部电压时，在阳极形成了过硫酸溶液和氢，而在阴极形成碱金属氢氧化物溶液。过硫酸随后与水反应形成了过氧化氢和硫酸。
美国专利4,357,218公开了一种制备过氧化氢的方法，该方法使用了一种电化学池，所述的电池包括三个室，其中，一种酸性水溶液流经阳极和阴离子交换膜之间，一种碱金属水溶液流经阴极和阳离子交换膜之间，而水则流经中间室。该方法中，向气体扩散阴极供给含氧气体并施加外部电压使氧还原。结果是在碱金属阴极电解液中形成过氧化物，同时在碱金属阳离子电解液中水被氧化形成了氢离子。而氢离子和过氧化物经膜迁移到中间室，并在水溶液中发生反应形成过氧化氢，得到的过氧化氢从循环中移去。
本发明的一个目的是提供一种在电化学池中制备碱金属过氧化物水溶液的方法，其中碱金属过氧化物是使氧在阴极被还原而形成的，并且碱金属/H2O2的摩尔比在0.5～2.5之间。
本发明的这一目的是这样完成的：一种在电化学池中制备碱金属/H2O2的摩尔比为0.5～2.5的碱金属过氧化物溶液的方法，其中，所述的电化学池包括一个具有一个气态氧供应的多孔性氧扩散阴极，一个阳极，在该阴极和该阳极之间的一个阳离子交换膜，包含有阴极电解液的阴极室位于该阴极和该膜之间，包含有阳极电解液的阳极室位于该阳极和该膜之间，过氧化氢在阴极形成，且第一产物液流从阴极室抽出，其中含有碱金属氢氧化物和过氧化氢，其特征在于，使含有碱金属硫酸氢盐的水溶液经位于该池外侧的分解罐进入阳极室，并且已从阳极室中抽出的一部分含有硫酸的阳极电解液和一种起始物质被供应至该分解罐，该起始物质是
a)碱金属硫酸盐和/或碱金属硫酸氢盐，或者
b)碱金属亚硫酸盐和/或碱金属亚硫酸氢盐，或者
c)碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐的水溶液。
本发明的一种方式是，在循环的电解液中含有碱金属硫酸氢盐，其是从碱金属硫酸盐水溶液或碱金属硫酸氢盐水溶液或碱金属硫酸盐和碱金属硫酸氢盐的混合物水溶液衍生得到的，并且制得了硫酸。
本发明的另一种方式是，在循环的电解液中含有碱金属硫酸氢盐，其是从硫酸与碱金属亚硫酸盐或碱金属亚硫酸氢盐或碱金属亚硫酸盐和碱金属亚硫酸氢盐混合物的水溶液衍生得到的，在阳极形成的硫酸循环到分解罐中以形成纯的二氧化硫气体。
本发明的再一种方式是，在循环的电解液中含有碱金属硫酸氢盐，其是从与碱金属碳酸盐或碱金属碳酸氢盐或碱金属碳酸盐和碱金属碳酸氢盐混合物的水溶液衍生得到的，在阳极形成的硫酸循环到分解罐中以形成纯的二氧化硫气体。
本发明的这三种变化方式的优点是，其能使得碱金属/H2O2的摩尔比保持在2.5以下，优选是在1.5以下。另一个优点是，所使用的盐溶液，即碱金属硫酸盐，碱金属亚硫酸盐，和碱金属碳酸盐的水溶液可以用来回收碱金属氢氧化物。本发明方法的变化形式的再一个优点是，可以从碱金属亚硫酸盐衍生得到硫酸，可以从碱金属亚硫酸盐衍生得到二氧化硫气体，并且可从碱金属碳酸盐衍生得到二氧化碳气体。
在本发明的一个优选实施方案中，Na2SO4或K2SO4用作碱金属硫酸盐，NaHSO4或KHSO4作用碱金属硫酸氢盐，Na2SO3或K2SO3用作碱金属亚硫酸盐，NaHSO3或KHSO3用作碱金属亚硫酸氢盐，Na2CO3或K2CO3用作碱金属碳酸盐，NaHCO3或KHCO3用作碱金属碳酸氢盐。
按照本发明，将碱金属碳酸盐水溶液和/或碱金属碳酸氢盐水溶液供给循环的阴极电解液，并形成了碱金属过碳酸盐水溶液或碱金属过氧化物的混合物的水溶液。
按照本发明向循环的阴极电解液中加入生产用水以调节过氧化物终产物的碱性溶液的浓度。
按照本发明的另一个特征，向循环的阴极电解液中加入生产用水或碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐的水溶液，并且所述的水或所述的溶液中含有一种螯合剂或其盐，由此使得杂质与金属离子结合而形成非离子化的整合配位物。
按照本发明的再一个特征，所述的螯合剂为乙二胺四乙酸(EDTA)或其碱金属盐。
按照本发明，向循环的电解液中加入起始产物溶液，以所希望的方式调节过氧化物终产物的碱性水溶液的浓度。
按照本发明的再一个特征，向氧扩散阴极供给已预先除去了二氧化碳的空气。
按照本发明的再一个实施方案，多孔的氧扩散阴极由用聚四氟乙烯和碳黑涂覆的碳织物或无纺织纤维组成。
按照本发明的另一个特征，用析出氧的金属电极或用催化剂涂覆的金属电极作为阳极，在阳极析出的氧供给氧扩散阴极。
按照本发明的再一个特征，用贵金属催化剂活化的或是用氧化铅涂覆的钛电极或铅阳极用作析出氧的金属电极，例如铱或铂用作活化电极的贵金属。
同样按照本发明，用氢扩散阳极作为阳极，其由碳织物或无纺织纤维和聚四氟乙烯、碳黑和贵金属组成，并用质子可透过的膜气密覆盖。
按照本发明的再一个特征，在池的阳极侧还设有一阴离子交换膜，将含有硫酸和硫酸氢钠的电解液流经位于阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的中间室，硫酸流经由阴离子交换膜限定的阳极室，并且部分流体从所述的硫酸中抽出。
按照本发明的再一个特征，在池的阳极侧还设有一阳离子交换膜，含有硫酸和硫酸氢钠的电解液流经阳极室，而在阴极室形成的碱金属过氧化物溶液流经两个离子交换膜之间的中间室，由此使得碱金属/H2O2摩尔比降低。
按照本发明，游离硫酸的浓度维持在0～30％(重量)之间，在含有碱金属硫酸氢盐的电解液中碱金属硫酸盐的浓度维持在1-35％(重量)之间，电流密度调节在0.5～3kA/m2、优选是1～2kA/m2之间，以使得在循环的阴极电解液中碱金属产物溶液的组成维持为每升含有1～5摩尔碱金属，而每升含有0.4～3摩尔的过氧化物。
同样按照本发明，起始物质为含有碳酸钠的碱金属硫酸盐和/或碱金属硫酸氢盐或碱金属亚硫酸盐和/或碱金属亚硫酸氢盐的水溶液，该溶液可能会被多价阳离子和其他矿物组分所污染，其pH值在8～13之间，盐的浓度在10％(重)至起始物质的溶解度极限之间，起始物质的水溶液随后被过滤并使pH值在8～13之间的溶液与选择性的阳离子交换物质接触以吸附二价和多价阳离子，将溶液供给分解罐，并将来自电化学池的含有硫酸的阳极电解液同时供给该分解罐，在经过除气作用除去二氧化硫和/或二氧化碳气体后，得到的硫酸溶液(其含有碱金属硫酸盐和碱金属硫酸氢盐)作为供给电化学池的阳极电解液。
按照本发明的再一个特征，将含有碳酸钠的矿物质或由用于漂白纸或木浆的过氧化物漂白液的热分解而形成的含有碳酸钠的固体用作制备含有碳酸钠的溶液的起始物质。
下面参照附图(图1～4)对本发明的主题进行更详细的描述。
图1表示电解池以及相关的管线和分解罐。该池包括一个阴极、一个阳极和一个阳离子交换膜，其在运行时产生含有盐的硫酸溶液附加产物。
图2表示电解池以及相关的管线和分解罐。该池包括一个阴极、一个阳极和一阳离子交换膜，其运行时产生气体物质附加产物。
图3表示电解池以及相关的的管线和分解罐。该池包括一个阴极、一个阳极和一阳离子交换膜，其在运行时产生硫酸水溶液附加产物。
图4表示电解池以及相关的管线和分解罐。该池包括一个阴极、一个阳极和一阳离子交换膜，并且在分解罐中产生了由一种气体物质组成的附加产物。
图1表示一电解池，其包括一氧扩散阴极1，一个阳极2和将电池分隔成阴极室4和阳极室5的阳离子交换膜3。阴极由两块多孔的镍板组成，在两块镍板之间设有一厚度为0.4mm并用聚四氟乙烯和碳黑涂覆的多孔的碳纤维织物。将压力为0.02至0.1巴的氧气或空气经管线6送至氧扩散阴极1的后侧。氧扩散阴极经管线7脱气。该阴极的前侧用阴极电解液润湿，该阴极电解液是经管线8供给的生产用水，经管线9从其中将由碱金属过氧化物溶液组成的最终产物的碱性溶液抽出。阳极2为用铱—活化膨胀的由钛制得的金属阳极或是用碳纤维织物制得的氢扩散阳极，其用聚四氟乙烯和碳黑的混合物涂覆并再用铂催化剂活化。氢扩散电极的碳纤维织物的后表面与抗腐蚀的钢板相抵靠。所述的碳纤维织物的前表面用一可透过质子的阳离子交换膜(例如NaFION 117，DuPont USA)所覆盖以将氢气所占空间与阳极电解液分隔开。将氢气以0.02-0.1巴的压力从阳极的后面供给碳纤维。在铱活化的钛阳极析出的氧经管线10供给氧扩散阴极1。含有NaHSO4的溶液经管线11从分解罐12流至阳极室5。起始物质经管线13加到分解罐12。离开阳极室5的阳极电解液经管线14供给分解罐12，并且所述阳极电解液的部分流体经管线15作为进一步的产物溶液被抽出。电解在20～50℃的温度范围内进行。
图2所示的电解池与图1所示的电解池的不同之外在于，作为附加产物经管线16从分解罐12抽出的是一种气体物质而不是一种液体产物。
图3所示的电解池与图1所示的电解池的不同之外在于，在阳极2的前面又设置了一附加的阴离子交换膜17，以形成一中间室18。含有NaHSO4的溶液经管线19从分解罐12流至中间室18。起始物质经管线13加入到分解罐12。离开中间室18的溶液经管线20加到分解罐12中。阳极电解液在管线21中循环，从管线21中可经管线22抽出几乎完全无盐的产物溶液。
图4所示的电解池与图2所示的电解池的不同之处在于，在阳极2的前面再设置一附加的阳离子交换膜23，以形成一中间室24。经管线25向中间室24供给阴极电解液，离开中间室24的溶液经管线26从池中作为产物抽出。含有NaHSO4的溶液经管线27从分解罐12流至阳极室5。起始物质经管线13加至分解罐12中。离开阳极室5的溶液经管线28供给分解罐12，从分解罐12经管线29抽出一种气体物质作为附加产物。
下面结合实施例对本发明进行更加详细的说明。实施例1(请参见图1)
电解池包括一个氧扩散阴极1，一个铱—活化的钛阳极2，以及一阳离子交换膜3。阳极电解液由硫酸—硫酸氢钠水溶液组成，其含有40g/l的硫酸钠(Na2SO4)并通过管线11和14以及分解罐12循环，经管线13向分解罐12中加入Na2SO4水溶液。在电流密度为每100cm2电极表面为10A时，阴极电解液中得到的产物由5.1g/小时过氧化物(电流效率为81％时为0.15摩尔/小时)和6.7g/小时NaOH(电流效率为45％时，为0.168摩尔/小时)组成，并经管线9从池中抽出。这相当于NaOH/H2O2的摩尔比为1.12。当电流密度为1kA/m2时，在给气体扩散阴极供给氧气的情况下，池电压为2.4伏。而在供给空气的情况下，池电压为2.8伏。
阳极电解液中的Na2SO4浓度降低12g/小时，因为0.168摩尔/小时钠离子和0.205摩尔/小时的质子经膜从阳极电解液中迁移到了阴极电解液中。由于同时在阳极形成了0.373摩尔/小时的质子，阳极电解液的酸度也大大增加。为了维持5升电解液中Na2SO4和H2SO4的浓度，以200ml/小时的速率将含有210g/升Na2SO4的水溶液经管线13加到分解罐12中，并以同样的体积速率经管线15从循环的阳极电解液抽出含有150g/l Na2SO4和40g/l H2SO4的产物溶液。实施例2和3(请参见图2)
与实施例1不同之处在于，将NaSO4溶液中的Na2SO4和H2SO4的浓度分别保持为150g/l和40g/l的常数，并以0.045 l/小时的速率将浓度为17％的Na2CO3水溶液加到分解罐12中。以1.88 l/小时(3.7g/小时)的速率形成了二氧化碳作为附加产物，将其经管线16从分解罐12中抽出。
如果将NaHSO4的浓度保持为常数而以0.025 l/小时的速率将40％的Na2SO3溶液加入到分解罐12中，将以1.88 l/小时(5.4g/小时)的速率形成SO2作为附加产物，通过管线16将其从分解罐12中抽出。实施例4(请参见图3)
电解池包括一个氧扩散阴极1，一个铱活化的钛阳极2，一阳离子交换膜3和一设在阳极前的附加的阴离子交换膜17(如Type AMH，Tokuyama Soda，Japan)。经管线20、21和分解罐12，将含有150g/lNa2SO4和40g/l H2SO4的溶液在阳离子交换膜与阴离子交换膜之间的中间室18循环，分解罐12经管线13加入起始物质Na2SO4溶液。阳极电解液在管线21中循环，从管线21中经管线22抽出110g/l的硫酸作为附加的产物。在阴极电解液中形成一含有70g/l NaOH和50g/l过氧化物的溶液作为产物，其经管线9从电池中抽出，NaOH/H2O2的摩尔比为1.2。当电流密度为1kA/m2时，如向阴极供给的是氧，池电压将为3.1伏，而如果向阴极供给的是空气，池电压将为3.4伏。
如果膨胀的金属阳极2用氢扩散阳极替换，在电流密度为1kA/m2并且供给的是氧时，池电压将为1.7伏。在阳极没有氧析出。实施例5和6(请参见图4)
电解池包括一氧扩散阴极1，一铱活化钛阳极2，一阳离子交换膜3和一设在阳极前的附加的阳离子交换膜23(如NaFION 324，DuPont，USA)。经管线25向位于两阳离子交换膜之间的中间室24供给阴极电解液。含有70g/l NaOH和50g/l过氧化物的溶液随后经管线26从池中抽出。阳极电解液经管线28和27以及分解罐12循环，分解罐12中经管线13加入Na2SO4溶液或Na2CO3溶液，并经管线29从该罐中抽出SO2气体或CO2气体作为附加的产物。电流密度为1kA/m2时，在给阴极供给氧的情况下，池电压将为3.2伏。

Claims (10)

1、一种在电化学池中制备碱金属/H2O2的摩尔比为0.5～2.5的碱金属过氧化物溶液的方法，其中，所述的电化学池包括一个具有一个气态氧供应的多孔性氧扩散阴极，一个阳极，在该阴极和该阳极之间的一个阳离子交换膜，包含有阴极电解液的阴极室位于该阴极和该膜之间，包含有阳极电解液的阳极室位于该阳极和该膜之间，过氧化氢在阴极形成，且第一产物液流从阴极室抽出，其中含有碱金属氢氧化物和过氧化氢，其特征在于，使含有碱金属硫酸氢盐的水溶液经位于该池外侧的分解罐进入阳极室，并且已从阳极室中抽出的一部分含有硫酸的阳极电解液和一种起始物质被供应至该分解罐，该起始物质是
a)碱金属硫酸盐和/或碱金属硫酸氢盐，或者
b)碱金属亚硫酸盐和/或碱金属亚硫酸氢盐，或者
c)碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐的水溶液。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，将含有螯合剂的碱金属碳酸盐和/或碱金属碳酸氢盐的水溶液供入该阴极室。
3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，多孔的氧扩散阴极由用聚四氟乙烯和碳黑的混合物涂覆的碳的织物或非纺织纤维组成。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，析出氧的金属电极用作阳极，并且，在该阳极产生的氧供给氧扩散阴极。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，用氢扩散阳极作为阳极，其由碳的织物或无纺织纤维和聚四氟乙烯、碳黑和贵金属的混合物组成，并用质子可透过的膜气密覆盖。
6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该电化学池阳极室被阴离子交换膜分成两个室，含有硫酸和硫酸氢钠、并且来至分解罐的电解液流经位于阳离子交换膜和阴离子交换膜之间的中间室，而硫酸流经位于中间室和阳极之间的室，其中，一部分物流排除作为产物。
7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，该电解池的阴极室被第二个阳离子交换膜分成两个室，含有碱金属氢氧化物和过氧化氢、来自靠近该阴极的室的产物流流经远离该阴极的室，然后被排出。
8、如权利要求1所述的方法，其特征在于，流至该阳极室的含有碱金属硫酸氢盐的溶液含有0～30％(重量)的游离硫酸和1～35％(重量)的碱金属硫酸盐。
9、如权利要求1所述的方法，其特征在于：
a)用碱金属硫酸盐和/或碱金属硫酸氢盐、或者碱金属亚硫酸盐
  和/或碱金属亚硫酸氢盐的水溶液作为起始物质，该起始物质
  含有碳酸钠、可能被多价阳离子和其他矿物组分所污染的含
  碳酸钠溶液，并且，该溶液的pH值为8～13，且盐含量在
  10％(重量)至其饱和极限之间，
b)该起始物质的水溶液在加入分解罐之前被过滤，并使pH值
  在8～13之间的滤液通过选择性的阳离子交换膜，用以吸附
  二价和多价阳离子，并且，
c)将来自阳离子交换膜的溶液供给分解罐，并将来阳极室的、
  含有硫酸的阳极电解液同时供给该分解罐，在经过除气作用
  除去二氧化硫和/或二氧化碳气体后，得到的含有碱金属硫
  酸盐和碱金属硫酸氢盐的溶液供给阳极室。
10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，将含有碳酸钠的矿物质或由含有碳酸钠的固体用作制备含有碳酸钠溶液的起始物质，其矿物质和固体是在用于漂白纸或木浆的过氧化物漂白液热分解时形成的。
CN94192374A 1993-04-08 1994-04-01 碱金属过氧化物溶液的制备方法 Expired - Fee Related CN1049256C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4311665A DE4311665C1 (de) 1993-04-08 1993-04-08 Verfahren zur Herstellung von Alkaliperoxid-Lösungen
DEP4311665.5 1993-04-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1124983A CN1124983A (zh) 1996-06-19
CN1049256C true CN1049256C (zh) 2000-02-09

Family

ID=6485112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN94192374A Expired - Fee Related CN1049256C (zh) 1993-04-08 1994-04-01 碱金属过氧化物溶液的制备方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5702585A (zh)
EP (1) EP0694087B1 (zh)
JP (1) JPH08508787A (zh)
CN (1) CN1049256C (zh)
AT (1) ATE159769T1 (zh)
BR (1) BR9406211A (zh)
CA (1) CA2160162A1 (zh)
DE (2) DE4311665C1 (zh)
ES (1) ES2108442T3 (zh)
WO (1) WO1994024336A1 (zh)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19516304C1 (de) * 1995-05-04 1996-07-25 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur Herstellung von Alkaliperoxid-Hydrat
NL1000427C2 (en) * 1995-05-23 1996-11-25 Tno Electrochemical prodn. of hydrogen peroxide
JPH10291808A (ja) * 1997-04-16 1998-11-04 Permelec Electrode Ltd 過酸化水素水の製造方法及び装置
ATE245718T1 (de) * 1999-11-26 2003-08-15 Akzo Nobel Nv Verfahren zur herstellung einer alkalischen wasserstoffperoxidlösung und chlordioxid
US6322690B1 (en) * 1999-11-26 2001-11-27 Akzo Nobel N.V. Chemical method
US6712949B2 (en) 2001-07-22 2004-03-30 The Electrosynthesis Company, Inc. Electrochemical synthesis of hydrogen peroxide
US7025868B2 (en) * 2003-01-07 2006-04-11 The Boeing Company Methods and apparatus for simultaneous chlorine and alkaline-peroxide production
US8377384B2 (en) * 2005-04-08 2013-02-19 The Boeing Company Electrochemical cell arrangement for the production of hydrogen peroxide
US7175708B1 (en) * 2005-07-28 2007-02-13 The Boeing Company Recovering purified water and potassium chloride from spent basic hydrogen peroxide
EP1938406A4 (en) 2005-08-25 2010-04-21 Ceramatec Inc ELECTROCHEMICAL CELL FOR PRODUCING SYNTHESIS GAS USING ATMOSPHERIC AIR AND WATER
US8138106B2 (en) 2005-09-30 2012-03-20 Rayonier Trs Holdings Inc. Cellulosic fibers with odor control characteristics
US7754064B2 (en) * 2006-09-29 2010-07-13 Eltron Research & Development Methods and apparatus for the on-site production of hydrogen peroxide
CN101743046A (zh) 2007-06-28 2010-06-16 卡勒拉公司 包括碳酸盐化合物沉淀的脱盐方法和系统
US7753618B2 (en) 2007-06-28 2010-07-13 Calera Corporation Rocks and aggregate, and methods of making and using the same
US7887694B2 (en) 2007-12-28 2011-02-15 Calera Corporation Methods of sequestering CO2
US20100239467A1 (en) 2008-06-17 2010-09-23 Brent Constantz Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides
US7754169B2 (en) 2007-12-28 2010-07-13 Calera Corporation Methods and systems for utilizing waste sources of metal oxides
US7749476B2 (en) 2007-12-28 2010-07-06 Calera Corporation Production of carbonate-containing compositions from material comprising metal silicates
WO2010005607A2 (en) * 2008-03-19 2010-01-14 Eltron Research & Development, Inc. Production of peroxycarboxylic acids
JP5373079B2 (ja) 2008-07-16 2013-12-18 カレラ コーポレイション 電気化学システム中でのｃｏ２の利用
CN101984749B (zh) 2008-07-16 2015-02-18 卡勒拉公司 使用二氧化碳气体的低能量4-电池电化学系统
US7993500B2 (en) 2008-07-16 2011-08-09 Calera Corporation Gas diffusion anode and CO2 cathode electrolyte system
US7966250B2 (en) 2008-09-11 2011-06-21 Calera Corporation CO2 commodity trading system and method
US7939336B2 (en) 2008-09-30 2011-05-10 Calera Corporation Compositions and methods using substances containing carbon
US8869477B2 (en) 2008-09-30 2014-10-28 Calera Corporation Formed building materials
TW201026597A (en) 2008-09-30 2010-07-16 Calera Corp CO2-sequestering formed building materials
US7815880B2 (en) 2008-09-30 2010-10-19 Calera Corporation Reduced-carbon footprint concrete compositions
CA2694980C (en) 2008-10-31 2011-09-20 Calera Corporation Non-cementitious compositions comprising co2 sequestering additives
US9133581B2 (en) 2008-10-31 2015-09-15 Calera Corporation Non-cementitious compositions comprising vaterite and methods thereof
CN101748423B (zh) * 2008-12-19 2011-08-24 中国科学院大连化学物理研究所 一种高效电催化原位生成过氧化氢的电化学反应器
US7790012B2 (en) * 2008-12-23 2010-09-07 Calera Corporation Low energy electrochemical hydroxide system and method
EP2245215A4 (en) 2009-02-10 2011-04-27 Calera Corp LOW VOLTAGE ALKALINE PRODUCTION USED BY HYDROGEN AND ELECTROCATALYTIC ELECTRODES
US8883104B2 (en) 2009-03-02 2014-11-11 Calera Corporation Gas stream multi-pollutants control systems and methods
US8137444B2 (en) 2009-03-10 2012-03-20 Calera Corporation Systems and methods for processing CO2
US20110079515A1 (en) * 2009-07-15 2011-04-07 Gilliam Ryan J Alkaline production using a gas diffusion anode with a hydrostatic pressure
US7993511B2 (en) 2009-07-15 2011-08-09 Calera Corporation Electrochemical production of an alkaline solution using CO2
WO2011036633A2 (en) 2009-09-23 2011-03-31 Ecolab Usa Inc. In situ cleaning system
CN103119017B (zh) 2010-09-24 2015-07-08 挪威船级社 用于二氧化碳的电化学还原的方法和装置
US8937037B2 (en) 2011-03-02 2015-01-20 Ecolab Usa Inc. Electrochemical enhancement of detergent alkalinity
EP4227440A1 (en) * 2018-12-21 2023-08-16 Mangrove Water Technologies Ltd. Membrane electrolysis cell
US20220332611A1 (en) * 2019-08-02 2022-10-20 Solugen, Inc. Methods and compositions for the treatment of produced water
CN114643245A (zh) * 2020-12-15 2022-06-21 中国科学院大连化学物理研究所 一种固态聚合物电解质（spe）水电解池的原位再生方法
CN113278989B (zh) * 2021-05-24 2022-06-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种提高电解制氢过程中阳极稳定性的电解液改性方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2281090A (en) * 1937-03-31 1942-04-28 Buffalo Electro Chem Co Electrolytic manufacture of potassium persulphate
US4384931A (en) * 1981-09-04 1983-05-24 Occidental Research Corporation Method for the electrolytic production of hydrogen peroxide
SU1393850A1 (ru) * 1986-05-22 1988-05-07 Институт химии и химической технологии СО АН СССР Способ получени щелочного раствора пероксида водорода

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2051951A (en) * 1929-03-03 1936-08-25 Krauss Ferdinand Process and apparatus for producing hydrogen peroxide
US3884778A (en) * 1974-01-02 1975-05-20 Hooker Chemicals Plastics Corp Electrolytic production of hydrogen peroxide and alkali metal hydroxide
US4317704A (en) * 1978-03-02 1982-03-02 The Dow Chemical Company Method of operating an electrolytic cell
EP0066663A1 (fr) * 1981-06-10 1982-12-15 La Cellulose Des Ardennes Cellule électrolytique de production d'eau oxygénée en milieu alcalin
US4357217A (en) * 1981-10-02 1982-11-02 Occidental Research Corporation Three compartment electrolytic cell method for producing hydrogen peroxide
US4431494A (en) * 1982-08-03 1984-02-14 The Dow Chemical Company Method for electrolytic production of alkaline peroxide solutions
US4693794A (en) * 1986-11-20 1987-09-15 Fmc Corporation Process for manufacturing hydrogen peroxide electrolytically
US4758317A (en) * 1986-11-20 1988-07-19 Fmc Corporation Process and cell for producing hydrogen peroxide
JP2556510B2 (ja) * 1987-04-30 1996-11-20 富士機工株式会社 ステアリングコラムの取付構造
US4872957A (en) * 1988-07-20 1989-10-10 H-D Tech Inc. Electrochemical cell having dual purpose electrode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2281090A (en) * 1937-03-31 1942-04-28 Buffalo Electro Chem Co Electrolytic manufacture of potassium persulphate
US4384931A (en) * 1981-09-04 1983-05-24 Occidental Research Corporation Method for the electrolytic production of hydrogen peroxide
SU1393850A1 (ru) * 1986-05-22 1988-05-07 Институт химии и химической технологии СО АН СССР Способ получени щелочного раствора пероксида водорода

Also Published As

Publication number Publication date
ES2108442T3 (es) 1997-12-16
DE59404479D1 (de) 1997-12-04
CA2160162A1 (en) 1994-10-27
ATE159769T1 (de) 1997-11-15
CN1124983A (zh) 1996-06-19
US5702585A (en) 1997-12-30
JPH08508787A (ja) 1996-09-17
BR9406211A (pt) 1996-02-06
EP0694087A1 (de) 1996-01-31
DE4311665C1 (de) 1994-08-18
EP0694087B1 (de) 1997-10-29
WO1994024336A1 (de) 1994-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1049256C (zh) 碱金属过氧化物溶液的制备方法
US4337126A (en) Electrolysis of carbonates to produce hydroxides
FI117563B (fi) Polysulfidin valmistaminen sulfidia sisältävän valkolipeän elektrolyysillä
CA2085424C (en) Process and apparatus for the production of sulphuric acid and alkali metal hydroxide
US4455203A (en) Process for the electrolytic production of hydrogen peroxide
EP1016152A1 (en) Lithium recovery and purification
US5198080A (en) Electrochemical processing of aqueous solutions
JPH05504170A (ja) 塩素酸・アルカリ金属塩素酸塩混合物の電気化学的製造方法
US4191620A (en) Electrochemical conversion of sulfur-containing anions to sulfur
US6045684A (en) Process and apparatus for the production of an aqueous solution of hydrogen peroxide
SK279624B6 (sk) Spôsob výroby hydroxidu sodného
RU2108413C1 (ru) Способ получения водного подкисленного раствора, содержащего хлоратные ионы, способ электрохимической обработки водного раствора смеси солей щелочных металлов, способ получения двуокиси хлора
DE4317349C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkaliperoxid/Percarbonat-Lösungen
US5653861A (en) Electrochemical process
RU2221741C1 (ru) Способ получения щелочного раствора пероксида водорода и диоксида хлора
CA2173191C (en) Electrochemical process
JPH08165589A (ja) 塩化アルカリ水溶液中の塩素酸塩の除去方法
DE50111075D1 (de) Chloralkalielektrolyse-Verfahren in Membranzellen unter Elektrolyse von ungereinigtem Siedesalz
DE19516304C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Alkaliperoxid-Hydrat
JPH04132605A (ja) 硫酸の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee