CZ95293A3 - Process for preparing an alkali metal chlorate(v), and apparatus for making the same - Google Patents
Process for preparing an alkali metal chlorate(v), and apparatus for making the same Download PDFInfo
- Publication number
- CZ95293A3 CZ95293A3 CZ93952A CZ95293A CZ95293A3 CZ 95293 A3 CZ95293 A3 CZ 95293A3 CZ 93952 A CZ93952 A CZ 93952A CZ 95293 A CZ95293 A CZ 95293A CZ 95293 A3 CZ95293 A3 CZ 95293A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- alkali metal
- cell
- membrane
- anolyte
- electrolysis
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
- C25B1/265—Chlorates
-
- 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
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
-
- 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
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- 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
- C25B15/085—Removing impurities
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
Oblast techniky _ j
Vynález se týká způsobu výroby chlorečnanu alkalického kovu elektrolýzou v buňce s membránou bez přidávání chrómu.
Dosavadní stav techniky
Výroba chlorečnanu alkalického kovu elektrolýzou v buňce s membránou je popsána zejména ve francouzských přihláškách vynálezů FR-A-2 638 766 a FR-A-2 655 061.
Buňky s membránou se v podstatě skládají ze dvou oddělení, anodového a katodového, jež jsou navzájem oddělené membránou, která umožňuje selektivní pohyb iontů z jednoho oddělení do druhého působením elektrického pole.
Při známé výrobě chlorečnan.u_alkalického—ko-vu-oie-anol-v-t-tvořen solankou chloridu příslušného alkalického kovu, do níž se může popřípadě přidat určitá množství chlorečnanu stejného alkalického kovu, zatímco katolyt je tvořený roztokem hydroxidu alkalického kovu.
Tento způsob výroby chlorečnanu alkalického kovu má četné výhody vzhledem k dřívějšímu stavu techniky, při němž bylo. nutné používat drahé a pro okolní prostředí nebezpečné přísady, zejména šestimocného chrómu, jako je chroman a bichroman sodný, aby se omezil škodlivý vliv katodové redukce chlornanových a/nebo chlorečnanových iontů.
Nicméně i přes uvedený zřetelný pokrok vyžaduje se u buněk s membránami používání elektrolytů, které jsou zbavené především nečistot.
Solanka chloridu alkalického kovu, která se přivádí do anodového oddělení buňky, obsahuje vskutku malá množství kovových solí, zejména solí kovů alkalických zemin, mědi, manganu nebo zinku, nebo takové nečistoty, jako je kysličník křemičitý, síranové soli, brom nebo jod, přičemž vzniká riziko poškození nebo zanesení memrány během elektrolýzy.
Proto je nutné čistit solanku před jejím uváděním do anodového oddělení buňky, aby se obsah nečistot zmenšil na přijatelnou úroveň.
I když obvyklé techniky čištění solanek chloridu, prováděné sráženímaáebo absorpcí na pryskyřici, umožňují snížit obsah jistých nečistot, především solí vápenatých a horečnatých, neexistuje doposud průmyslový způsob, který by umožňoval snížení obsahu prvků, jako je křemík, hliník nebo jiných kovů na několik ppm nebo i několik ppb.
Podstata vynálezu
Vynález se tudíž týká způsobu výroby chlorečnanu alkalické ho kovu elektrolýzou v buňce s membránou,z anolytu obsahujícího roztok chloridu alkalického kovu a z katolytu tvořeného roztokem hydroxidu alkalického kovu, přičemž se roztok chloridu alkalického kovu získává ze solanky, která se předem čistí, aby se odstranily téměř zcela nečistoty, které by mohly poškozovat nebo zanášet membránu v průběhu elektrolýzy.
Podle tohoto vynálezu se vyčištění solanky dosahuje následujícím etapovým postupem:
- elektrolýzou v buňce typu chlor-soda” solanky chloridu alkalického kovu, přičemž vzniká jednak plynný chlor a jednak koncentrovaný roztok hydroxidu alkalického kovu,
- uváděním plynného chloru a roztoku hydroxidu alkalického kovu takto získaných do srážecí kolony, kde obě složky navzájem reagují, a
- oddělováním takto získaného solného roztoku pro jeho použití jako anolytu v buňce s membránou.
Buňkou typu chlor-soda, používanou při způsobu podle tohoto vynálezu, je s výhodou buňka s membránou.
Tento typ buňky je dobře známý z dosavadního stavu techniky, jelikož je popsán zejména v přihlášce US-A-4 285 795 nebo Uilmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry,
5. vydání, sv. A6, str. 399-431.
Membrány jsou ze syntetických měničů iontů, s výhodou z fluorokarbonovaných polymerů, které jsou schopné odolávat drastickým výrobním podmínkám, zejména roztokům silných alkalií, při vysokých teplotách.
Na těchto fluorokarbonovaných polymerech jsou vázané funkční skupiny kyselin karboxylových a/nebo sulfonových, s výhodou ve formě soli alkalického kovu. Při výhodném provedení používá se jako fluorokarbonovaných polymerů zejména polytetrafluorethylenů (PTFE). Používané membrány se získávají vytlačováním nebo laminováním polymeru a mohou se zesilovat tkaninami z vláken PTFE.
Membrány vyvíjené od roku 1970 mají alespoň stejnou selektivitu jako diafragmy, jsou však mnohem citlivější na degradace a zanášení vlivem nečistot přítomných v elektrolyt
Aby se prodloužila životnost membrán, postupuje se při způsobu podle tohoto vynálezu tak, že se solanka chloridu alkalického kovu obvykle předem vyčistí klasickými srážecími— metodami a/nebo absorpcí na pryskyřicích.
Solanka alkalického kovu, používaná jako anolyt v buňce typu chlor-soda, obsahuje s výhodou 170 až 315 g/1 chloridu alkalického kovu, především pak 290 až 310 g/1.
Kromě toho používá se tato solanka s výhodou s hodnotou pH 2 až 7, zejména 2,5 až 4,5.
Celková reakce probíhající při elektrolýze v buňce typu cnlor-soMa se může vyjádřit následující souhrnnou reakcí A:
MeCl + 2 H2O -* 2 MeCH + Cl -ř H2 (A) kde Me znamená alkalický kov.
Při této reakci se přenášejí dva elektrony na každé dvě molekuly chloridů alkalických kovů.
V průběhu elektrolýzy se plynný chlor vyrábí v anodovém oddělení (2 Cl -> Cl2 t 2 e ) a plynný vodík vzniká v katodovém oddělení {2 K20 + 2 e~ -? 2 0H~ + Hj).
- 4 Vlivem elektrického pole se současně dva ionty alkalického kovu, odpovídající uvolněnému chloru, přemisťují skrze membránu z anodového oddělení do katodového oddělení buňky typu chlor-soda, aby se vyrovnal elektrický náboj vzhledem k současnému vzniku dvou hydroxylových aniontů.
Při tvorbě chloru v anodovém prostoru se vsak současně snižuje koncentrace chloridu alkalického kovu v anolytu a naopak zvyšuje koncentrace hydroxidu alkalického kovu v katodovém prostoru.
Po elektrolýze se solanka ochuzená o chlorid alkalického kovu odvádí z buňky typu chlor-soda’’. Tato ochuzená solanka se však může recyklovat po přidání chloridu alkalického kovu.
Je výhodné, má-li roztok hydroxidu alkalického kovu, získávaný elektrolýzou; koncentraci 10 až 55 hmot. %, s výhodou 30 až 50 hmot. %.
Při postupu podle vynálezu jsou vyráběný plynný chlor a roztok hydroxidu prosté zjistitelných nečistot.
Oba produkty se potom uvádějí do srážecí kolony, aby navzájem reagovaly.
Reakci v této srážecí koloně lze souhrnně vyjádřit touto rovnicí B:
meOH + 3 Cl^'—* 3 MeCl + 3 MeClO + 3 H2O (B) 1 · v níž Me má shora uvedený význam.
Získávaný chlornan se potom mění částečně v chlorid a částečně v chlorečnan alkalického kovu podle následující reakční rovnice C:
MeClO->·. 2-MeCl + MeClOj (C) v níž Me má shora definovaný význam.
Solný roztok získávaný na výstupu ze srážecí kolony obsahuje 50 až 200 g/1 chloridu alkalického kovu a 30 až 700 g/1 chlorečnanu alkalického kovu. S výhodou obsahuje tento solný roztok 70 až 170 g/1 chloridu a 400 až 650 g/1 chlorečnanu alkalického kovu.
Aby se usnadnil rozklad chlornanu, může se solný roztok, před jeho použitím jako anolytu v buňce s membránou, s výhodou přečerpat do vyvíjecí kádě, kde se ponechá po delší dobu při pH 6 až 8, s' výhodou 6,5 až 7.
Obsahuje potom méně než 5 g/1 chlornanu alkalického kovu, s výhodou méně než 1 g/1._____,__
Při postupu výroby chlorečnanu' způsobem podle tohoto vynálezu se solný roztok, získávaný shora uvedeným postupem čištění, používá potom jako anoiyt v buňce.s membránou při pH 1 až 8, výhodně 2 až 5, při teplotě 50 až 100 °C, s výhodou při 70 až 90 °c.
Je výhodné recyklovat část anolytu po jeho elektrolýze do srážecí kolony.
Roztok hydroxidu alkalického/kovu, který se získává elektrolýzou v buňce s membránou, má mít.s výhodou koncentraci, až 55 hmot. %, zejména pak 30 až 50 hmot. %. Přečerpává se rovněž do srážecí kolony.
Během elektrolýzy v buňce s membránou se v anodovém .gr_QS_tor-U_v_yr.ábí-r-ovněž—plynný eh-l-or-i—--Tento chlor se potom uvádí do srážecí kolony, s výhodou ve směsi s plynným chlorem vyráběným během elektrolýzy typu chlor-soda.
Lze však-vytvořit anodový, okruh tvořený anodovým oddělením buňky s membránou a srážecí kolonou. Při tom se produkty elektrolýzy v buňce s membránou,' jsoucí v roztoku, uvádějí do srážecí kolony a obráceně, roztok získávaný na výstupu 2e- srážecí kolony se používá jako anoiyt v buňce s membránou.
V průběhu postupu podle tohoto vynálezu se rychle dosahuje ustáleného stavu, při němž různé roztoky na výstupu ze srzecí kolony nebo na výstupu z anodového prostoru buňky s membránou mají stálé složení.
Anoiyt obsahuje 50 až 200 g/1 chloridu alkalického kovu,a- s výhodou, pak 70 až 170 g/1. Koncentrace chlorečnanu vystupujícího z buňky s membránou, jež je nezbytná pro jeho izolaci přímo krystalizací, se snadno stanoví na podkladě diagramu krystalizace známého pro soustavy voda-chlorid-chlorečnan (disertace A. NALLETa, fakulta věd university Lyon, vyšlá 19. ledna 1955). Tato koncentrace bývá například 400 až 650 g/1, vztaženo na anolyt.
Takto se při postupu podle tohoto vynálezu část anolytu po jeho elektrolýze přečerpává do krystalizátoru, v němž se chlorečnan nechá krystalizovat, přičemž se matečné vody rekuperují a recyklují do anodového okruhu buňky s membránou.
Anolyt se může rovněž popřípadě uvádět do vyvíječí kádě, dříve než se přemisťuje do krystalizátoru.
Alkalický kov používaný při postupu podle vynálezu se volí že skupiny zahrnující lithium, sodík a draslík, s výhodou sodík.
Tento vynález se rovněž týká zařízení pro výrobu chlorečnanu alkalického kovu za použití shora popsaného způsobu, které se skládá ze spojení buňky typu chlor-soda pro přípravu plynného chloru a hydroxidu alkalického kovu s kolonou pro srážení chloru hydroxidem alkalického kovu a s buňkou s membránou pro elektrolýzu anolytu, který obsahuje roztok chloridu alkalického kovu, a katolytu, který obsahuje roztok hydroxidu alkalického kovu.
Jiné charakteristiky zařízení podle tohoto vynálezu vyplynou z následujícího podrobného popisu na základě připojených výkresů, v nichž obrázek 1 znamená celkové schéma zařízení k provádění způsobu podle tohoto vynálezu a obrázek 2 znamená schéma výhodného provedení zařízení k čištění solanky obsahující soli alkalických kovů.
Na obrázku 1 je znázorněné zařízení, jež lze s výhodou používat. Buňka typu chlor-soda 1 je buňka s membránou, která je rozdělená na jedno nebo více anodových oddělení 11 oddělených od jednoho nebo více odpovídajících katodových oddělení 12 membránou 13. Anodová část je vybavena přívodem 111 a odvodem 113 anolytu a odvodem plynného chloru 112. Katodová oddělení 12 jsou vybavená^SAvodem 121 a odvodem 122 katolytu a vhodným odváděcím zařízením k odčerpávání plynného vodíku 123.
Srážecí kolona J2 je vybavená alespoň jedním přívodem hydroxidu alkalického kovu 21 z buňky typu chlor-soda, přívodem
- 7 plynného chloru 22 a s výhodou přívodem 24 solného roztoku ochuzeného o chlorid a odvodem 23 k odvádění získaného solného roztoku. t .
Buňka s membránou 2 obsahuje jako buňka typu chlor-soda 2 jedno nebo více anodových oddělení 31, oddělených od jednoho nebo více příslušných katodových oddělení 32 membránou 33. Každý
J“-' -1-1- anodový prostor je vybavený přívodem 312 solného roztoku, odvodem plynného chloru 314 a zařízením k rekuperaci solného roztoku 311 po jeho elektrolýze.
Katodová oddělení 32 této buňky s membránou 2 jsou vybavená přívodem vody 321, odvodem k rekuperaci 322 katolytu po jeho elektrolýze a vývodem k odtahování vodíku 323.
Podle vynálezu je odvod k rekuperaci 313 anolytu z buňky s membránou 3 spojený s přívodem tohoto anolytu 24 do srážecí kolony 2
Stejně tak je odtahovací zařízení 314 ,k odvádění plynného chloru napojené na srážecí kolonu prostřednictvím vhodného zařízení pro přívod 22 plynného chloru.
Posléze je anodové oddělení 31 buňky s membránou 2 spojené bud přímo vhodným prvkem nebo ústrojím pro rekuperaci solného roztoku po jeho elektrolýze 311 s krystalizátorem £.
Krystalizátor je s výhodou opatřený vhodným ústrojím pro rekuperaci matečných louhů 43 spojeným s anodovým oddělením 31 buňky 2 s membránou. Při jedné obměně zařízení podle vynálezu se matečné louhy mohou uvádět zpět do shora popsaného anodového obvodu.
Uvažuje-li se celková bilance reakcí probíhajících v buňce chlor-soda (A) a ve srážecí koloně (B + C), získá se následující celková reakce D:
6F .
x A 6 MeCl + S H20 -> 6 MeOH + 3 Cl2 + 3 H2 ·, . *- H *
B 6 MeOH + 3 Cl2 -> 3 MeCl + 3 MeClO i 3 H2O
C 3 MeClO > 2 MeCl + MeC103
MeCl + .3 H20 5 MeCl + MeC103 + 3 H2 (D) kde Me má Shora uvedený význam a.F značí Faradayův náboj.
Získaný chlorečnan alkalického kovu, který vstupuje do konečné bilance výroby chlorečnanu podle tohoto vynálezu, se může tudíž uvažovat tak, že se nejedná o žádnou nečistotu.
Z toho vyplývá, že kombinaci elektrolýzy typu.!!cniorsoda ae srážecí kolonou, v níž se chlor sráží sodou, lze pokládat jako etapu čištění solanky alkalického kovu.
Získávaný roztok chloridu je skutečně téměř bez jakýchkoliv nečistot. Takové spojení elektrolýzy se srážecí kolonou se jeví jako neočekávané, protože při samotném průmyslovém postupu se takto umožňuje vyhnout se hromadění nečistot, jež neblaze působí na dobrou funkci membrán, jako jsou vápník, -hořčík,.stroncium, .baryumjod», brom,. hliník, křemík (kysličník křemičitý), síran, železo, mangan, měň apod.
Předkládaný vynález se proto týká také zařízení pro čištění solanky chloridu alkalického kovu, které se skládá z kombinace buňky k elektrolýze typu chlor-soda 1. a srážecí kolony 2_ chloru sodou.
Na obrázku 2 je znázorněna buňka typu chlor-soda 1 s membránou. Skládá se z jednoho nebo více anodových oddělení 11, jez jsou separované od jednoho nebo více<katodovýchfpříslušnýchj oddělení 12 membránou 13. Každé anodové oddělení je vybavené ústrojím pro přivádění 111 a rekuperaci 113 anolytu a zařízením pro rekuperaci plynného chloru 112. Každé katodové oddělení 12 je opatřené ústrojím pro přívod 121 a rekuperaci 122 katolytu a ústrojímk odtahování plynného vodíku 123. Srážecí kolona 2/zahrnu je alespoň jedno -ústrojí -pr-o přivádění roztoku.............
hydroxidu alkalického kovu 21, ústrojí k přívodu 22 plynného . chloru a ústrojí k rekuperaci 23 vyčištěného roztoku chloridu alkalického kovu· Ústrojí.k přiváděníhydroxidu 21 a chloru- r 22 jsou vzájemně napojené na ústrojí pro rekuperaci katolytu 122 a plynného chloru 112 buňky typu chlor-soda>1.
Je výhodné, připojí-li se k ústrojí na čištění podle vynálezu uvolňovací káň spojená přímo s ústrojím pro rekuperaci vyčištěného roztoku chloridu alkalického kovu.
v. následujících příkladech se blže pojednává o různých etapách způsobu podle tohoto vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 Čištění solanky
Buňka typu chlor-soda 1, která je vybavená membránou 13
N 90209 (prodávanou pod označením NAFION firmou DU PONT), se provozuje pri 30 A/dm , 19 g/h a koncentraci sody 32 %.
Během 4 h se chlor rekuperuje ze spodní části srážecí kolony _2 nasazené na horní část nádrže termostatované na 50 která obsahuje 0,5 1 vody. Pomocí pH metru se reguluje přidávání sody do 32 % ke srážení chloru. Hodnota pH se udržuje mezi 6,5 a 7.
Ke sražení veškerého chloru je zapotřebí přibližně 269 g 32% sody.
Nakonec se v reaktoru rekuperuje roztok obsahující 12,3 hmot. % NaCl a 4,5 hmot. % NaClO^ při 50θϋ. Obsah různých nečistot je pod hranicí zjistitelnosti (Ca, Mg,
Sr, Ba, Si, AI, Mn, Fe, Cu, Zn, Pb .<(.50 ppb a SO4 ^1 ppm).
Příklad 2 Vliv uvolňovací kádě
Použije se opět zařízení popsané v příkladě 1, spojené s buňkou s membránou _3·
Anolyt v elektrolyzeru u membrány obsahuje 120 až 150 g/1 NaCl a 450 až 500 g/1 NaClO^.
Obsah sody v katolytu je 32 hmot. % a teplota 90 °C*
Napětí na svorkách elektrolyzeru je 3,7 až 3,8 V při 30 A/dm .
Chlor vyráběný buňkou s membránou 2 a buňkou chlor-soda“ 2 se sráží v koloně 2.
Obsah chlornanu sodného v roztoku rekuperovaným na výstupu ze srážecí kolony 2 je 7,5 až 8 g/1. Po jeho přemístění do uvolňovací kádě udržované na 70 °c je obsah chlornanu sodného 1 až 2 g/1. Hodnota pH se udržuje na 6,5 přidáváním sody.
Reakční bilanci v buňce s membránou 3 lze shrnout následující celkovou rovnicí E:
MeCl + MeClO3 + 15 H2O -> 6 MeC103 + 15 H2 (E) v níž Me má shora uvedený význam a znamená přenos 30 elektronů.
Celkovou bilanci D + E způsobu výroby chlorečnanu alkalického kovu postupem podle vynálezu lze tudíž shrnout následující souhrnnou reakcí^F:
D 6 MeCl + 3 H2O MeCl + MeC103 + 3 H2
F
E 5 MeCl + MeC103 + 15 H20 J3 6 MeC103 + 15 H2
......................6-MeCl - +- -18- ti20- 36 F>- 6- MeC103 + 18· .......-1FΟν níž Me a F mají shora definované významy.
Pozoruje se, že se uskuteční toliko 1/6 celkového elektronového přenosu v buňce typu chlor-soda 1, do níž se přivádí solanka surová nebo vyčištěná obvyklými postupy, a 5/6 tohoto přenosu nastává v buňce s membránou 2·
Produkty (Cl2 a roztok hydroxidu alkalického kovu) vycházející z buňky chlor-soda 2 do následujícího stupně jsou velmi čisté a vytvářejí rovněž na výstupu ze srážecí kolony 2_ velmi čistou solanku, která vstupuje do buňky s membránou 2· Tato buňka 2 a její membrána 33 jsou tudíž v provozu za velmi dobrých podmínek, které prodlužují životnost (silně ovlivňovanou obsahem nečistot v elektrolytu) membrány. Rovněž 5/6 vyráběného chlorečnanu vykazuje velmi dobré podmínky pro životnost membrán, jejichtcena je značná.
Pokud sé jinak týká bilance vody, vyžaduje obvyklý způsob výroby chlorečnanu sodného přívod. 1. 563. kg.vody_.„.. ....._ na tunu NaClOy která se přidává k chloridu sodnému přiváděnému ve formě solanky obsahující 26 hmot. % NaCl.
Při popisovaném postupu zásobuje se buňka 2 proudem vycházejícím z reakce mezi chlorem a vodným roztokem sod? o koncentraci 33 hmot. %. Toto vyvolává celkovou potřebu přiváděné vody v množství 719 kg vody na tunu vyráběného NaC103. Ušetří-^se^-zde—tudíž-OT^kg vody, jež bý bylo nutno odpařovat v zařízení, v němž chlorečnan sodný přechází do tuhého stavu, to znamená, že by se zde musilo odpařit veškeré množství vstupující vody.
Claims (15)
1. Způsob výroby chlorečnanu alkalického kovu elektrolýzou v buňce's membránou (33) anolytu,obsahujícího roztok chloridu alkalického kovu/ a katolytu, obsahujícího roztok hydroxidu alkalického kovu, vyznačující se tím,že se roztok alkalického kovu předběžně čistí v následujících etapách:
- elektrolýzou v buňce typu chlor-soda (1) solanky chloridu alkalického kovu, přičemž vzniká zčásti plynný chlor a zčásti koncentrovaný roztok hydroxidu alkalického kovu,
- přemístěnxS^pŽ^nnetio chloru a roztoku hydroxidu alkalického kovu do srážecí kolony (2), v níž navzájem reagují, a
- rekuperací takto vzniklého solného roztoku pro jeho použití jako anolytu v buňce s membránou (3).
2 až 5, a teplotu 50 až 100 °C, s výhodou 70 až 90 °C.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m , že buňkou typu chlor-soda (1) je buňka s membránou.
3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se solanka chloridu alkalického kovu čistí klasickými metodami srážení a/nebo adsorpcí na pryskyřicích.
4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že solanka obsahuje 170 až 315 g/1 chloridu alkalického kovu, s výhodou 290 až 310 g/1.
5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4,vyznačuj íc í se tím, že s o. 1 a^n k a c.h 1 ov r„ i^d_.u a l_k a l i c k^é^.h o kovu má pH 2 až 7, s výhodou 2,5 až 4,5.
6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5,vyznačuj ιοί se tím,že roztok hydroxidu alkalického kovu získávaný elektrolýzou typu chlor-soda má koncentraci
7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že solný roztok získávaný na výstupu (23) ze srážecí kolony (2) obsahuje 50 až 200 g/1 chloridu alkalického kovu a 30 až 700 g/1 chlorečnanu alkalického kovu.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že solný roztok obsahuje 70 až 170 g/1 chloridu alkalického kovu a 400 až 650 g/1 chlorečnanu alkalického kovu.
9. Způsob podle jednoho z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že se solný roztok před jeho použitím jako anolytu v buňce s membránou (3) předběžně přemisťuje do uvolňovací kádě, v níž zůstává po delší dobu, při pH 6 až 8, s výhodou 6,5 až 7.
10. Způsob podle nároku 9,vyznačující se tím, že solný roztok po delším pobytu v uvolňovací kádi obsahuje méně než 5 g/1 chlornanu alkalického kovu, s výhodou méně než 1 g/1.
10 až 55 hmot. %, s výhodou 30 až 50 hmot. %.
11. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že solný roztok používaný jako anolyt v buňce s membránou (3) má pH 1 až 8, s výhodou
12. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 11,vyznačujíc í se t,í(m , že se část anolytu po jeho elektrolýze recykluje do wofn<>vao-í kolony (2).
13 oddělení (31) buňky s membránou (3) přemisťuje do srážecí kolony (2).
16. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že se část anolytu po jeho elektrolýze přemisťuje do krystalizátoru (4), v němž krystalizuje chlorečnan, přičemž matečné louhy se rekuperují a recyklují do anodového okruhu buňky s membránou (3).
17. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 16, vyznačující se t í m , že še alkalický kov volí ze skupiny lithium, sodík a draslík, s výhodou sodík.
18. Zařízení k výrobě chlorečnanu alkalického kovu, vyznačující se tím, že se skládá z kombinace buňky typu chlor-soda (1), srážecí kolony (2) chloru hydroxidem alkalického kovu a buňky s membránou (3).
19. Zařízení podle nároku 18, vyznačující se t í m , že sestává z kombinace následujících prvků:
- buňky typu chlor-soda £1) tvořené buňkou s membránou, v níž je upravené jedno nebo více anodových oddělení (11), jež jsou oddělená od jednoho nebo víie^i^oSXvych oddělení (12) membránou (13), přičemž každé anodové oddělení je vybavené vhodným ústrojím pro přívod (111) a rekuperaci (113) anolytu a vhodným ústrojím pro rekuperaci plynného chloru (112), každé katodové oddělení (12) je vybavené vhodným ústrojím pro přívod (121) a rekuperaci (122) kátolytu a vhodným ústrojím pro odtahování plynného vodíku (123),
- srážecí kolony (2) opatřené alespoň jedním ústrojím pro přívod roztoku hydroxidu alkalického kovu (21), ústrojím pro přívod chloru (22) a ústrojí™pro rekuperaci (23) solného roztoku chloridu alkalického kovu, přičemž ústrojí pro přívod hydroxidu (21) a chloru (22) jsou jednotlivě spojená přímo s ústrojími pro rekuperaci kátolytu (122) a plynného chloru (112) buňky iypu chlor-soda (1),
- buňky s membránou (3) s jedním nebo více anodovými odděleními (31) oddělenýe£ od anodového nebo anodových oddělení (32) membránou (33), přičemž každé anodové oddělení je optřené ústrojím uzpůsobeným pro přívod (312) solného roztoku, ústrojím uzpůsobeným pro rekuperaci plynného chloru (314) a ústrojím pro rekuperaci solného roztoku po jeho elektrolýze (311), katodové oddělení je vybavené ústrojím uzpůsobeným pro přívod (321) vody, ústrojím uzpůsobeným pro rekuperaci (322) katolytu a ústrojím uzpůsobeným pro odtahování plynného vodíku (323), přičemž ústrojí uzpůsobené pro rekuperaci (313) anolytu z buňky s membránou (3) je spojené s ústrojím uzpůsobeným k uvádění tohoto anolytu.
(24) do srážecí kolony (2) a ústrojí pro odtahování (314) plynného chloru je rovněž spojené se srážecí kolonou mezilehlým ústrojím uzpůsobeným pro přívod (22) plynného chloru a
- anodové oddělení (31) buňky s membránou (3) je spojené bud přímo uzpůsobeným prostředkem, nebo pomocí ústrojí pro rekuperaci solného roztoku (311) po jeho elektrolýze do krystalizatoru (4), který s výhodou sestává z ústrojí uzpůsobeného pro rekuperaci matečných louhů (43) spojeného s anodovým oddělením (31) buňky s membránou (3).
20. Zařízení k čištění solanky chloridu alkalického kovu, vyznačující se tím, že sestává z kombinace buňky typu chlor-soda (1) a srážecí kolony (2) chloru sodou.
21. Zařízení podle nároku 20, vyznačující se t í m , že buňkou typu chlor-soda (1) je buňka s- membránou tvořená- jedním nebo-více- anodovými odděleními------- (11) oddělenými od katodového nebo katodových oddělení (12) membránou (13), přičemž každé Xa^odové oddělení je vybavené ústrojím uzpůsobeným pro přívod (111) a rekuperaci (113) anolytu a ústrojím uzpůsobeným-pro rekuperaci plynného chloru (112), a každé katodové oddělení (12) je vybavené ústrojím uzpůsobeným pro přívod (121) a rekuperaci (122) katolytu a ústrojím uzpůsobeným pro odtahování plynného vodíku (123) a srážecí kolona (2) je opatřená alespoň jedním ústrojím upraveným pro přívod roztoku hydroxidu alkalického
13. Způsob pódlě jednoho”ž_háróků ~1 až ‘12 / v y~zn a'č‘“u jící se tím, že roztok hydroxidu alkalického kovu, získávaný elektrolýzou v buňce s membránou (3), má koncentraci 10 až 55 hmot. %, s výhodou 30 až 50 hmot. %.
14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se t. í m , že se katolyt po jeho elektrolýze přemisťuje do uvolňovací kolony (2).
15. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se t í m , že se plynný chlor vyráběný v anodovém
15 V
..vkovu (21), ústrojím uzpůsobeným pro přívod (22) a ústrojím ., uzpůsobeným pro rekúperaci.(23) vyčištěného roztoku chloridu ' λ..»' . .. · ..·ί«· · j J> *ly ~z“ ,-*·’.·'··, j:'r . . j· ·, 0- .V. 'V-i. · *· „ ·' ·ι ^Sft/ěÍs' ’*' 'rř1''·'“-' ”?** ·’·** ' !> * · * *k. Λ “·· ’ . ^alkalického' kovu,. přičemž.’ ústrojí pro;'přívod hydroxidu *s / Ol Χ-'.ϊ'*-.' j*m—* '* *“ '7 z -i'*\ \ .· ·* ' ' i*;. · · ·' , 1 «* ·» '*· ·*“ . < · v ~ , typu chiór-šodá '(1).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9206112A FR2691479B1 (fr) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Procédé de fabrication de chlorate de métal alcalin et dispositif pour sa mise en Óoeuvre. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ95293A3 true CZ95293A3 (en) | 1993-12-15 |
Family
ID=9429965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ93952A CZ95293A3 (en) | 1992-05-20 | 1993-05-19 | Process for preparing an alkali metal chlorate(v), and apparatus for making the same |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0571273A1 (cs) |
| JP (1) | JPH06158373A (cs) |
| KR (1) | KR930023492A (cs) |
| CN (1) | CN1084584A (cs) |
| AU (1) | AU3868193A (cs) |
| BR (1) | BR9301932A (cs) |
| CA (1) | CA2096588A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ95293A3 (cs) |
| FI (1) | FI932299A7 (cs) |
| FR (1) | FR2691479B1 (cs) |
| IL (1) | IL105718A0 (cs) |
| MX (1) | MX9302943A (cs) |
| NO (1) | NO931798L (cs) |
| NZ (1) | NZ247644A (cs) |
| PL (1) | PL299000A1 (cs) |
| SK (1) | SK49793A3 (cs) |
| TW (1) | TW230848B (cs) |
| YU (1) | YU34493A (cs) |
| ZA (1) | ZA933454B (cs) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU657842B2 (en) * | 1992-03-13 | 1995-03-23 | Eka Chemicals Oy | Method for producing alkaline metal hydroxide |
| SE512388C2 (sv) * | 1993-04-26 | 2000-03-13 | Eka Chemicals Ab | Förfarande för framställning av alkalimetallklorat genom elektrolys |
| RU2317351C2 (ru) * | 2002-07-05 | 2008-02-20 | Акцо Нобель Н.В. | Способ получения хлората щелочного металла |
| US8216443B2 (en) | 2002-07-05 | 2012-07-10 | Akzo Nobel N.V. | Process for producing alkali metal chlorate |
| CN1306068C (zh) * | 2002-12-27 | 2007-03-21 | 北京化工机械厂 | 外部自然循环复极式离子膜电解装置 |
| JP4955015B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2012-06-20 | セラマテック・インク | Ｎａイオン伝導セラミックス膜を使用した次亜塩素酸ナトリウム製造の電解プロセス |
| BRPI1007733B1 (pt) * | 2009-05-15 | 2019-10-01 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Processo para a produção de clorato de metal alcalino |
| CN103663380B (zh) * | 2013-12-02 | 2015-04-15 | 大连高佳化工有限公司 | 一种氯酸钡生产方法 |
| EP3336056B1 (en) * | 2015-08-10 | 2022-05-11 | Showa Denko K.K. | Method for producing hydrogen chloride |
| ES2916459T3 (es) | 2018-10-18 | 2022-07-01 | Blue Safety Gmbh | Sistema electroquímico para la síntesis de una disolución acuosa de agente oxidante |
| EP4480918A1 (de) | 2023-06-19 | 2024-12-25 | SMS group GmbH | Verfahren zur gewinnung von lithiumhydroxid |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647265A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-28 | Toshiba Corp | Production of pure copper casting |
| FI71354C (fi) * | 1980-03-03 | 1986-12-19 | Asahi Chemical Ind | Foerfarande foer framstaellning av natriumklorat |
| JPS575883A (en) * | 1980-06-11 | 1982-01-12 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Installation of sodium chlorate electrolytic tank and chlorine-alkali electrolytic tank installed side by side |
| JPS57156326A (en) * | 1981-03-18 | 1982-09-27 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | Purification of saline water for electrolysis of alkali chloride |
| US4702805A (en) * | 1986-03-27 | 1987-10-27 | C-I-L Inc. | Production of sodium chlorate |
| FR2655061B1 (fr) * | 1989-11-29 | 1993-12-10 | Atochem | Fabrication de chlorate ou de perchlorate de metal alcalin. |
-
1992
- 1992-05-20 FR FR9206112A patent/FR2691479B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-17 IL IL105718A patent/IL105718A0/xx unknown
- 1993-05-18 ZA ZA933454A patent/ZA933454B/xx unknown
- 1993-05-18 EP EP93401275A patent/EP0571273A1/fr not_active Ceased
- 1993-05-18 NO NO931798A patent/NO931798L/no unknown
- 1993-05-18 NZ NZ247644A patent/NZ247644A/en unknown
- 1993-05-18 SK SK497-93A patent/SK49793A3/sk unknown
- 1993-05-19 CA CA002096588A patent/CA2096588A1/fr not_active Abandoned
- 1993-05-19 BR BR9301932A patent/BR9301932A/pt unknown
- 1993-05-19 YU YU34493A patent/YU34493A/sh unknown
- 1993-05-19 FI FI932299A patent/FI932299A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1993-05-19 AU AU38681/93A patent/AU3868193A/en not_active Abandoned
- 1993-05-19 PL PL29900093A patent/PL299000A1/xx unknown
- 1993-05-19 CZ CZ93952A patent/CZ95293A3/cs unknown
- 1993-05-20 MX MX9302943A patent/MX9302943A/es unknown
- 1993-05-20 KR KR1019930008687A patent/KR930023492A/ko not_active Withdrawn
- 1993-05-20 JP JP5141574A patent/JPH06158373A/ja active Pending
- 1993-05-20 CN CN93107230A patent/CN1084584A/zh active Pending
- 1993-05-29 TW TW082104283A patent/TW230848B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2096588A1 (fr) | 1993-11-21 |
| FI932299A0 (fi) | 1993-05-19 |
| YU34493A (sh) | 1996-02-19 |
| KR930023492A (ko) | 1993-12-18 |
| CN1084584A (zh) | 1994-03-30 |
| NO931798D0 (no) | 1993-05-18 |
| NO931798L (no) | 1993-11-22 |
| MX9302943A (es) | 1993-12-01 |
| FI932299A7 (fi) | 1993-11-21 |
| IL105718A0 (en) | 1993-09-22 |
| SK49793A3 (en) | 1993-12-08 |
| NZ247644A (en) | 1994-09-27 |
| EP0571273A1 (fr) | 1993-11-24 |
| AU3868193A (en) | 1993-11-25 |
| TW230848B (cs) | 1994-09-21 |
| FR2691479B1 (fr) | 1994-08-19 |
| FR2691479A1 (fr) | 1993-11-26 |
| JPH06158373A (ja) | 1994-06-07 |
| ZA933454B (en) | 1994-06-15 |
| BR9301932A (pt) | 1993-11-23 |
| PL299000A1 (en) | 1993-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4036713A (en) | Process for the production of high purity lithium hydroxide | |
| CN115924939B (zh) | 氢氧化锂和碳酸锂的生产 | |
| KR101386706B1 (ko) | 과염소산염의 제조 방법 및 제조 장치 | |
| AU2009238625B2 (en) | Method of making high purity lithium hydroxide and hydrochloric acid | |
| EP0544686B1 (en) | Chlorine dioxide generation from chloric acid | |
| EP0698000B1 (en) | Chlorine dioxide generation for water treatment | |
| CA2060724A1 (en) | Process for electrolytic production of alkali metal chlorate and auxiliary chemicals | |
| SE500107C2 (sv) | Förfarande för framställning av klordioxid | |
| CZ95293A3 (en) | Process for preparing an alkali metal chlorate(v), and apparatus for making the same | |
| EP1848661B1 (en) | Process to prepare chlorine or sodium chlorate | |
| CA1214429A (en) | Removal of chlorate from electrolyte cell brine | |
| JP3878674B2 (ja) | ペルオクソ二硫酸ナトリウムと苛性ソーダ溶液の組み合わせた電気化学的製造方法 | |
| US6491807B2 (en) | Process for producing sodium persulfate | |
| US9527753B1 (en) | Production of zinc chloride and zinc sulfate from geothermal brines | |
| US20070012570A1 (en) | Electrochemical methods for making highly soluble oxidizing agents | |
| KR20230162984A (ko) | 고순도 수산화리튬 일수화물을 생산하는 방법 | |
| US3690845A (en) | Crystallization of a metal chlorate from a chlorate-chloride containing solution | |
| EP4316632A1 (en) | System for the production of lithium hydroxide (lioh) directly from lithium chloride (lici), without the need for the intermediate production of lithium carbonate or the like | |
| CS231989B2 (en) | Method of continual direct conversion of potassium chloride into potassium chlorate by electrolysis | |
| KR20250058475A (ko) | 차아염소산나트륨 및 수소가스의 제조시스템 | |
| HK1156084A (en) | Method of making high purity lithium hydroxide and hydrochloric acid | |
| SE512388C2 (sv) | Förfarande för framställning av alkalimetallklorat genom elektrolys |