DE1467217B2 - Verfahren zur Herstellung von Chlor, Natriumhydroxyd und Wasserstoff durch Natriumchlorid-Elektrolyse in Hg-Zellen - Google Patents

Description

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Für die Herstellung von Chlor, Natriumhydroxyd großen Filterflächen oder Absetzbecken. Enthält das und Wasserstoff aus Kochsalz durch Elektrolyse sind Steinsalz viel Magnesium und Sulfat, dann treten mehrere Verfahren bekannt. Man unterscheidet das bei der Reinigung besondere Schwierigkeiten auf, und Diaphragmaverfahren, das kombinierte Diaphragma- die Fällung der Sulfationen mit Ba-Ionen ist kost-Hg-Zellen-Verfahren und das ausschließlich mit 5 spielig. Im weiteren ist es von Nachteil, daß beim Hg-Zellen arbeitende Verfahren. Auftreten von Störungen im Reinigungsprozeß die

Wenn das Kochsalz nicht bergmännisch als Stein- Elektrolyse unter Umständen unterbrochen werden salz oder als Meersalz gewonnen werden kann, muß.

sondern nur in gelöster Form als Rohsole, so kommt In Gebieten, wo das Kochsalz nur in Form von

für die Chloralkali-Elektrolyse bis heute aus ökono- io Rohsole gewonnen werden kann, ist eine ausschließlich mischen Gründen in der Regel nur das sogenannte nach dem Hg-Verfahren arbeitende Chloralkali-Diaphragmaverfahren in Betracht. Beim Diaphragma- elektrolyse nur dann wirtschaftlich, wenn es gelingt, verfahren wird vorgereinigte Rohsole elektrolysiert, die Rohsole in vorteilhafter Weise kontinuierlich in wobei in der Regel eine Lauge mit 10 bis 15% NaOH hochgereinigtes Kochsalz überzuführen. Besonders und mit bis zu 15 % NaCl erhalten wird. Zur Ge- 15 wirtschaftlich ist ein solches Verfahren, wenn.es zudem winnung konzentrierter Laugen wird auf einen gelingt, einen Bruchteil der aus den Elektrolysezellen Gehalt von etwa 50% eingedampft, wobei sich das austretenden Dünnsole zweckmäßig in den Reinigungsschlechter lösliche Kochsalz abscheidet. Die derart prozeß einzuschalten. Die Kombination dieser Maßgewonnene Natronlauge enthält stets noch 1 bis nahmen macht dann die Reinigung der Reinsole im 1,5% NaCl, was in manchen Fällen als tragbare ao Anolytkreislauf vor dem Eintritt in die Zellen überVerunreinigung zu bezeichnen ist. Für manche An- flüssig. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit wendungszwecke, namentlich für die Kunstseide- dieser Aufgabe.

Industrie, benötigt man aber eine reine Natronlauge, Die Reinigung der Rohsole erfolgte in der Regel

welche weniger als 0,1 % NaCl enthält. Will man aus nach bisher üblichen, diskontinuierlichen Kalk-Sodaeiner nach dem Diaphragmaverfahren gewonnenen 35 Verfahren, worauf die Reinsole eingedampft, das aus-Lauge eine reine Lösung erhalten, so muß die Lauge geschiedene Kochsalz nach der Zentrifugiermethode einer besonderen, kostspieligen Reinigung unter- abgetrennt und gewaschen wurde. Dieses Vorgehen worfen werden. · verlangt jedoch eine umständliche Apparatur, ist zum

Wenn das Kochsalz als Steinsalz zur Verfügung Teil diskontinuierlich und bedingt doch noch eine steht, so ist das sogenannte Hg-Zellen-Verfahren am 3° Nachreinigung des aufgesättigten Anolyten. Eine wirtschaftlichsten, zudem gewinnt man dabei direkt andere Methode, um eine hochreine, für die Kochsalzsehr reine Natronlauge. Der Betrieb einer Hg-Zelle elektrolyse in Quecksilberzellen geeignete Sole herzuverlangt jedoch eine sehr hohe Reinheit des Koch- stellen, besteht darin, die Dünnsole mit dem bei der salzes. Erdalkalien, insbesondere Magnesium, können Aufarbeitung von Laugen aus Diaphragmazellen andie Überspannung so stark vermindern, daß an der 35 fallenden Kochsalz auf zusättigen (Jean Billiter, Kathode neben der Natriumamalgambildung merk- »Die technische Elektrolyse der Nichtmetalle«, 1954, liehe Wasserstoffentwicklung eintritt. Außerdem bilden S. 292). Diese Methode bedingt jedoch immer, daß sich in Gegenwart von Erdalkalien und Eisen Misch- eine Elektrolyse mit Quecksilberzellen und Diaphragamalgame, die entfernt werden müssen. Aus diesen mazellen nebeneinander betrieben wird und ist an eine Gründen stellt bei der Herstellung von Natronlauge 4° Vielzahl von Verfahrensschritten gebunden und nicht nach dem Hg-Zellen-Verfahren die Gewinnung von kontinuierlich durchführbar.

hochgereinigter Kochsalzlösung das Hauptproblem Es wurde nun gefunden, daß man, ausgehend von

dar. Eine Möglichkeit der Beschaffung von reinem Rohsole, eine besonders vorteilhafte Chloralkali-Kochsalz besteht in der Verwendung des beim Dia- Elektrolyse durchführen kann, wenn man die Rohsole phragmaverfahren anfallenden Kochsalzes. Dieses 45 außerhalb des Anolytkreislaufes reinigt, eindampft schon ziemlich rein anfallende Salz kann in relativ und die Dünnsole mit dem ausgeschiedenen, hocheinfacher Weise auf den für das Hg-Zellen-Verfahren gereinigten Kochsalz sättigt.

erforderlichen Reinheitsgrad gebracht werden. Dort, Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein

wo die Chloralkalielektrolyse nach dem Diaphragma- Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Chlor, verfahren betrieben wird, kann man somit eine 5° Natriumhydroxyd und Wasserstoff durch Natrium-Kombination mit dem Hg-Zellen-Verfahren durch- Chloridelektrolyse unter Verwendung von Hg-Zellen, führen. einer Sättigungsvorrichtung für den Anolyten und

Bei Hg-Zellen-Verfahren, die von bergmännisch kontinuierlich in bekannter Weise von Magnesium-, gewonnenem Steinsalz ausgehen und dieses zum Auf- Eisen- und Calciumionen vorgereinigter Rohsole, das sättigen der Dünnsole verwenden, muß zwischen 55 dadurch gekennzeichnet ist, daß man
Sättigungsanlage und Elektrolysezelle, d. h. also im

Anolytkreislauf, eine Reinigung der Sole vorge- _a) das in der Verdampferanlage ausgeschiedene Salz nommen werden. Schematisch ist diese Anordnung _mi_t wenig Wasser kontinuierlich auswäscht,

in F i g. 1 dargestellt. Der Gehalt des gesättigten ,. . . ., , ,, _^..

Anolyten an Mg-Ionen soll nie mehr als auf 0,01 g/l 60 b) einen geringen Anteil der entchlorten D unnsole ansteigen, während eine Anreicherung von 2 bis aus dem Anolytkreislauf kontinuierlich abtrennt

3 g CaSO₄ oder von 2 bis 5 g Na₂SO₄ noch tragbar ^und " ^sich bekannter Weise kontinuierlich

ist. Die Reinigung des Anolyten zwischen Sättigung ^v°^{n Chl}°^rat" ™^d Qf cksilberionen befreit und

und Elektrolyse weist mehrere Nachteile auf. Da stets ^{sodanQ der} Verdampfungs- oder der Auswasch-

der gesamte Anolyt, also auch die an sich reine Dünn- 65 zutunrt.

sole nach dem Sättigen zu reinigen ist, ergibt sich ein c) einen weiteren geringen Anteil der entchlorten relativ großer Flüssigkeitsdurchsatz in der Reinigung. Dünnsole aus dem Anolytkreislauf kontinuierlich

Man benötigt daher umfangreiche Apparaturen mit abtrennt und der Auswaschstufe zuführt und

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d) das in der Verdampfungsstufe ausgeschiedene und Reinigung des Salzes können somit kontinuierlich Kochsalz mit Hilfe der gemäß b) und c) züge- und in einem einzigen Apparat vorgenommen werden, führten Dünnsolen zu der Sättigungsvorrichtung . Das derart gereinigte Salz wird zweckmäßig durch in Form eines Salzbreies überführt, um die auf- Zufuhr von Anolyt oder gesättigter, reiner Kochsalzkonzentrierte Reinsole ohne Zwischenreinigung im 5 lösung in den Sammelraum in einen breiförmigen Anolytkreislauf der Elektrolyse zu unterwerfen. Zustand übergeführt und derart direkt von der Verdampfungsanlage in die Sättigungsanlage transportiert.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren fällt die Reini- Im Sättiger wird das hochgereinigte Kochsalz mit gung des Anolyten zwischen Sättigungsanlage und der Dünnsole¹ zusammengebracht und diese dabei Zelle weg. Dadurch erübrigt es sich, stets die gesamte io aufgesättigt. Der gesättigte Anolyt enthält nun solcher-Dünnsole einem Reinigungsprozeß zu unterwerfen. maßen reines Kochsalz, daß er, gegebenenfalls nur Damit wird eine erhebliche Verminderung des Trans- nach vorheriger Graphit-Filtration, ohne weitere portes von Flüssigkeit zu Reinigungszwecken erzielt, Reinigung der Elektrolysezelle zugeführt werden kann, und die Reinigungsanlagen können so ausgestaltet Die aus den Zellen austretende Dünnsole enthält

werden, daß sie im wesentlichen nur noch die Roh- 15 noch Chlor gelöst, das durch Behandeln im Vakuum sole zu verarbeiten haben. Für. den kontinuierlichen und Einblasen von Luft wenigstens aus einem Teil und störungsfreien Verlauf der Elektrolyse genügt es, der Dünnsole entfernt wird.

nur jeweils etwa 0,3 bis 2 Gewichtsprozent des Ge- Durch den Elektrolysevorgang und durch das Auf-

samtanolyten aus dem Anolytkreislauf herauszu- sättigen der Dünnsole mit Kochsalz entsteht im nehmen und einem Chloratentf ernungsverf ahren: zu 20 weiteren eine allmähliche Anreicherung von Natriumunterwerfen, chlorat sowie Calcium- und Natriumsulfat. Erfindungs-Unter Reinigung von Rohsole wird hier die Ent- gemäß kann die Dünnsole in einfacher Weise außerfernung von störenden Fremdmaterialien wie Erd- halb des Anolytkreislaufes gereinigt werden, indem alkalimetallen, namentlich Magnesium und Calcium, fortwährend lediglich 0,3 bis 2 Gewichtsprozent des und Schwermetallen wie Fe oder Cr verstanden. Eine 25 Gesamtanolyten einem Chloratentf ernungsverf ahren besonders vorteilhafte Methode zur Reinigung von unterworfen werden und dann kontinuierlich oder Rohsole außerhalb des Anolytkreislaufes ist in der diskontinuierlich entweder der Reinigungsanlage der französischen Patentschrift 1 259 630 beschrieben. Es Rohsole oder direkt der Verdampfungsanlage zugehandelt sich um ein Verfahren, welches dadurch ge- führt werden. Durch diese Anordnung ist der Anolyt kennzeichnet ist, daß gebrannter oder gelöschter Kalk 30 dauernd auf dem für den einwandfreien Betrieb der strömenden Sole unter schwachem Rühren in einer erforderlichen Reinheitsgrad eingestellt. Die Anlagen ersten Reaktionszone laufend in einer solchen Menge zur Herstellung von reinem Kochsalz können sich auf ■bei 70 bis 90° C zugesetzt wird, daß die Sole bei Aus- die Reinigung von Rohsole und auf einen sehr getritt aus dieser Zone einen pH-Wert von mindestens ringen Anteil der Dünnsole beschränken.
10,0 erreicht, wobei ein Teil des ausgefällten Schlammes 35 Das erfindungsgemäße Verfahren und die zuge^ in der Reaktionszone mit der Sole in Berührung ge- hörigen Nebenverfahren sind in F i g. 2 wiederhalten wird, und deren Fließgeschwindigkeit so be- gegeben. Weg 1 betrifft das Reinigen, Verdampfen messen wird, daß kein Mitreißen des Schlammes und Auswaschen außerhalb des Anolytkreislaufes, durch die Sole erfolgt, worauf in einer zweiten Reak- Weg 2 ist der Anolytkreislauf, Weg 3 zeigt die partielle tionszone in üblicher Weise Alkalicarbonat zugefügt 40 Reinigung der Dünnsole und Weg 4 die Zufuhr von und der gebildete Schlamm abgetrennt wird. Die nach Kochsalzlösung zwecks Herstellung eines transportdiesem Verfahren gereinigte Sole enthält neben Koch- fähigen Salzbreies.

salz nur noch Sulfat-, Carbonat- und Hydroxylionen Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt somit den

sowie Spuren von Calciumionen; Magnesiumionen großen Vorteil, daß dort, wo das Kochsalz nicht sind nur noch mit ganz empfindlichen Methoden 45 bergmännisch als Steinsalz gewonnen wird, sondern nachweisbar. Sie wird anschließend in an sich üblicher in gelöster Form als Rohsole zur Verfugung steht, Weise in einer Verdampfungsanlage kontinuierlich die Elektrolyse ausschließlich nach dem Hg-Verfahren konzentriert, wobei das anfallende Kochsalz im Salz- durchgeführt werden kann.

behälter aufgenommen wird. Das Salz wird dann Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt zudem

von der Mutterlauge, die alle Sulfat-, Carbonat- und 50 gegenüber bisherigen Methoden den Vorteil der Hydroxylionen enthält, getrennt, worauf diese konti- apparativen Einfachheit, namentlich was Größe und nuierlich der ersten Zone des Solereinigungsprozesses Umfang der Reinigungsanlagen betrifft, und der zugeführt wird. Vorteilhafterweise erfolgt das Ab- Betriebssicherheit, indem die ununterbrochene Zufuhr trennen der Mutterlauge unter Verwendung der in der von Reinsole in die Elektrolysezelle gesichert ist.
schweizerischen Patentschrift 454 094 beschriebenen 55

Apparatur. Es handelt sich dabei um eine Einrichtung Beispiel

zum kontinuierlichen Auswaschen der Mutterlauge Rohsole

aus Feststoffen mittels einer Waschflüssigkeit, mit _{Man verwendet eine Ro}hsole, die folgende Eigen-

emem senkrecht stehenden Waschgefäß, gekenn- _{schaften und} Zusammensetzung aufweist:
zeichnet durch eine im unteren Teil des Waschgefäßes 60

angeordnete Absetzfläche für den Feststoff, wobei Dichte (J²,⁰) 1,196 bis 1,201

diese Absetzfläche und mindestens eine Zuleitung für pH 6,7 bis 7,2

Waschflüssigkeit so ausgebildet und relativ zueinander · NaCl 295 bis 310 g/l

angeordnet sind, daß die Absetzfläche von Wasch- SO 5 4 bis 61 g/1

flüssigkeit überspült ist. Besonders günstig ist die 65 * ' '

Tatsache, daß der Waschprozeß unter Verwendung <~a++ l,u bis l,z g/l

der erwähnten Anordnung im Salzbehälter des Ver- ■ ^M8+ + · ■ · · · 1,15 bis 1,65 g/l

dampfers durchgeführt werden kann. Verdampfung Al₂O₃, Fe₂O₃ bis 0,15 g/l

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Reinigen der Rohsole £^nd ?^ine. Kapazität von 18 t Kochsalz pro Stunde.

Er arbeitet bei einem Innendruck von 0,02 bis 0,1 atu.

Die Reinigung der Rohsole erfolgt nach dem in der Durch ein System von Wärmeaustauschern, die eine

französischen Patentschrift 1 259 630 beschriebenen Gesamtoberfläche von 108 m² aufweisen, wird der

Verfahren. Die Apparatur entspricht der F i g. 2 5 größte Teil des heißen Kondensates aus der Heiz-

dieser Patentschrift. Der größte Durchmesser des kammer durch die Reinsole und Rohsole auf 25 bis

Behälters beträgt 2930 mm und das Gesamtnutz- 40⁰C gekühlt. Dabei wird die Rohsole von 2O⁰C auf

volumen 17 m³. 77 bis 90⁰C und die Reinsole auf 102 bis 110° C

In 24 Stunden werden bei 77 bis 90° C kontinuierlich erwärmt. Der Anlage werden pro Stunde 3,7 bis

76 bis 78 m³ Rohsole gereinigt. Es werden hierzu io 4 m³ Reinsole und 0,1 bis 0,5 m³ von Chlorat und

folgende Stoffe benötigt. : Quecksilberionen befreite Dünnsole zugeführt. Von

„ _Λ ,. , „ , _ ,_ΛΤΤΝ , der entstehenden Mutterlauge werden pro Stunde

CaO (m trockener Form oder als Ca(OH)₂ bzw. _{045 bis 070m}, entnommen und nach Verdünnen

als Kalkmilch): 4 bis 7 kg/m³ Rohsole _{mit wenig Wasser (}„ _1Oo_{/o) der} Reinigungsanlage

Na₂CO₃[Lösung ~ 110 g/l]: 15 zurückgeführt. Der Gehalt an Na₂SO₄ der Mutter-

1,8 bis 3,3 kg/m³ Rohsole lauge im Verdampfer beträgt 45 bis 55 g/l·.

NaHCO₃[Lösung~85g/l]:

1,6 bis 2,3 kg/m³ Rohsole. Auswaschen des Salzes

Außerdem werden von der nachstehend beschrie- 20 Im Salzsack der Verdampfungsanlage befindet sich benen Verdampfungsanlage 150 bis 2401 Mutterlauge, eine ähnliche Apparatur wie sie in F i g. 12 der deutbezogen auf 1 m³ Rohsole, kontinuierlich zugeführt. sehen Auslegeschrift 1 294 344 dargestellt ist. Der Die Mutterlauge enthält pro Liter 40 bis 48 g Na₂SO₄, Salzsack ist vom Verdampfungsraum durch ein Sieb 3,2 bis 4,8 g Na₂CO₃ und 0,5 bis 1,5 g NaOH. Die getrennt. Der Waschanlage werden im mittleren Teil Mutterlauge ist bei einer Temperatur von 10 bis 20⁰C 25 5001 pro Stunde Wasser, das durch Kondensation mit Kochsalz gesättigt. aus der Verdampfungsanlage gewonnen wird, zuge-

Obwohl der Magnesiumgehalt der Rohsole hoch führt, und im unteren Teil werden 500 bis 9001 pro

und starken Schwankungen unterworfen ist, fließt Stunde Reinsole, die dem Anolytkreislauf entnommen

die Reinsole mit konstantem Reinheitsgrad konti- wird, eingeleitet. Das aufgesättigte Kondensations-

nuierlich aus der Reinigungsapparatur. Die aus- 30 wasser, die Reinsole und die Kochsalzkristalle ergeben

tretende Reinsole ist so klar, daß der daran ange- zusammen einen Salzbrei, der mittels einer geeigneten

schlossene Klärfilter, der eine Fläche von 10 m² auf- Pumpanlage der Sättigungsanlage des Anolytkreis-

weist, lediglich alle 5 bis 10 Tage gereinigt werden muß. laufes zugeführt wird. Der Na₂SO₄-Gehalt, der aus

Die derart gereinigte Reinsole weist folgende dem Anolytkreislauf entstammenden Reinsole beträgt

Zusammensetzung auf: 35 2 bis 4 g/l und der mit dem Salzbrei transportierten

. Sole 1,0 bis 3,2 g/l. Innerhalb von 24 Stunden werden

^Na2^s°4 ⁷ bis 11 g/l _{in der Regel 5 bis 10 kgj nöchstens} j_edoch 20 kg,

Na₂CO₃ 0,3 bis 0,8 g/l Na₂SO₄ mit dem Salz und der Transportsole dem

NaOH 0,06 bis 0,25 g/l Anolytkreislauf zugeführt.

NaCl 285 bis 300 g/l 4o Aufsättigen

' Innerhalb von 24 Stunden werden normalerweise

Aus 1 m³ Rohsole werden 1,17 bis 1,25 m³ Rein- 22 bis 241 festes Salz in die Sättigungsanlage gesole und 15 bis 20 kg abgesetzter Fällschlamm (CaSO₄, bracht. Die Körnung des Salzes beträgt 90 bis 95% Mg(OH)₂, CaCO₃) gewonnen, der 30 bis 32% Wasser 45 zwischen den Prüfsieben 1,0 und 0,315 (DIN 4188). enthält. Der Wassergehalt des Schlammes ist so Die Sättigungsanlage dient zugleich als Lager für das gering, daß dieser schon nach wenigen Tagen in den Festsalz, indem unter dem Anolyt bis zu 3501 Salz festen Zustand übergeht. Das gefällte CaSO₄ geht monatelang, ohne zusammenzubacken, aufbewahrt dabei in CaSO₄ · 2H₂O über, ein Vorgang, der die werden können.

Härtung des Schlammes herbeiführt. Die Gewinnung 50 Die entchlorte Dünnsole, die eine Temperatur von von festen Fällprodukten ist sehr vorteilhaft, weil 60 bis 66⁰C und eine Dichte von 1,180 bei 20⁰C diese ohne Nachteil in einer Grube abgeladen werden aufweist, wird größtenteils durch die Sättigungsanlage können. Andererseits kann man den noch nicht er- durchgeführt. Ein Teil davon umgeht aber diese. Man härteten Schlamm mit Wasser verdünnen und einer erreicht damit, daß die Gesamtreinsole die Dichte von Abwasserreinigungsanlage zuführen, wo er zur Säure- 55 1,200 bei 20°C nicht überschreitet, einen Wert, der neutralisation dient. einem Gehalt von etwa 300 g Kochsalz pro Liter ent-

Der Verlust an Kochsalz, bezogen auf den Gehalt spricht.

der Rohsole und berechnet auf Grund des Wasser- Bevor die aufgesättigte Reinsole den Zellen zugehaltes des Fällschlammes, beträgt nur 0,5 bis 0,8 %. geführt wird, erfolgt eine Filtrierung durch Klärfilter.

60 Durch diese Maßnahme wird die gesättigte Reinsole

Verdampfungsanlage ^v°n einer geringen Trübung (Graphit) befreit. Der

dazu dienende Filter besitzt eine Oberfläche von 50 m²

Die Verdampfung der Reinsole erfolgt in und wird nur alle 24 bis 60 Stunden durch Spülen einer Thermokompressions-Verdampfungsanlage, des- gereinigt.

sen Verdampfung mit einer horizontalen, außen- 65 Elektrolysenanlage

liegenden Heizkammer und mit forcierter Umwälzung

versehen ist (System Escher, Wyss A. G. Zürich). Der Die Hg-Elektrolysenanlage bestellt aus 18 Bädern

Verdampfer besitzt ein Nutzvolumen von 18 cm³ mit je 5 m³ Kathodenoberfläche (System Uhde, Dort-

mund). Der Betriebsstrom beträgt 24 000 A und die mittlere Spannung je Bad 4,2 bis 4,5 V.

Entchloren

Die aus den Zellen austretende Dünnsole (24 bis 28 m³ pro Stunde) enthält 250 bis 300 mg/1 aktives Chlor. Die Temperatur beträgt 70 bis 78° C. Die Dünnsole wird vom Chlor vorerst mit Hilfe einer Vakuumanlage befreit, worauf die Entchlorung durch Einblasen von Luft vervollständigt wird. Die derart von Chlor befreite Dünnsole, die noch zwischen 4 bis 10 mg/1 aktives Chlor enthält, wird mit Na₂CO₃ und NaOH-Lösung bis pH 7 neutralisiert und mit Hilfe einer Kühlvorrichtung auf 65° C abgekühlt.

Die entchlorte und neutralisierte Dünnsole weist pro Liter folgende Zusammensetzung auf:

200 bis 600 mg NaClO₃
2 bis 4 g Na₂SO₄ ^ao

20 bis 80 mg CaO
kein Magnesium und kein Eisen.

Chlorentfernung

Von der entchlorten, aber noch nicht neutralisierten Dünnsole werden kontinuierlich pro Stunde 100 bis 5001 der Chloratentfernungsanlage zugeführt. Pro Stunde werden dieser Dünnsole 0,5 bis 2,51 einer Lösung zugegeben, die im Liter 400 bis 480 g NaHSO₃ enthält. Der Zusatz bemißt sich nach dem NaClO₃-Gehalt. Nach durchgeführter Reaktion, die in einem Behälter von 2 m³ ausgeführt wird, dürfen nicht mehr als 50 bis 150 mg SO₂ zugegen sein. Anschließend wird im Gegenstrom in einer mit Füllkörper gefüllten Kolonne (3 m Höhe, 30 cm Durchmesser) pro Stunde 4 bis 8 m³ Luft durchgeblasen, um das SO₂ vollständig zu vertreiben. Die derart von Chlorat befreite Lösung wird über einen mit Kalkstein gefüllten Behälter geführt, wodurch die Säure neutralisiert wird. Im anschließenden Fällungs- und Dekantationsbehälter werden 1 bis 3 1 pro Stunde 10%ige Sodalösung und 0,5 bis 11 pro Stunde 30%ige NaOH zugegeben. Das gefällte CaCO₃ reißt Spuren von Quecksilberionen mit, so daß die derart behandelte Lösung als korrosionsfrei zu bezeichnen ist und damit ohne Gefahr der Verdampfungsanlage zugeführt werden kann.

Produktion der Anlage

Die Produktion der Elektrolyse in 24 Stunden beträgt 15,21 NaOH (100%), 13,6 t Chlorgas und 4800 bis 4900 m³ Wasserstoff. Hierfür werden 76 bis m³ der eingangs erwähnten Rohsole benötigt.

Die Natronlauge wird in Form einer 50%igen Lösung gewonnen, sie enthält weniger als 0,02 % NaCl. Der Wasserstoffgehalt des Chlors beträgt 0,2 bis 0,4 Volumprozent. Der Wasserstoff besitzt einen Reinheitsgrad von mehr als 99,95 %·

Ausbeuten

Die Ausbeute an NaOH, bezogen auf den NaCl-Gehalt der Rohsole, beträgt 96 bis 98% und die Stromausbeute 97 bis 98 %.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Chlor, Natriumhydroxyd und Wasserstoff durch Natriumchloridelektrolyse unter Verwendung von Hg-Zellen, einer Sättigungsvorrichtung für den Anolyten und kontinuierlich in bekannter Weise von Magnesium-, Eisen- und Calciumionen vor-, gereinigter Rohsole, dadurch gekennzeichnet, daß man

   a) das in der Verdampferanlage ausgeschiedene Salz mit wenig Wasser kontinuierlich auswäscht,

   b) einen geringen Anteil der entchlorten Dünnsole aus dem Anolytkreislauf kontinuierlich abtrennt und in an sich bekannter Weise kontinuierlich von Chlorat- und Quecksilberionen befreit und sodann der Verdampfungs- oder Auswaschstufe zuführt,

   c) einen weiteren geringen Anteil der entchlorten Dünnsole aus dem Anolytkreislauf kontinuierlich abtrennt und der Auswaschstufe zuführt und

   • d) das in der Verdampfungsstufe ausgeschiedene Kochsalz mit Hilfe der gemäß b) und c) zugeführten Dünnsolen zu der Sättigungsvorrichtung in Form eines Salzbreies überführt, um die aufkonzentrierte Reinsole ohne Zwischenreinigung im Anolytkreislauf der Elektrolyse zu unterwerfen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 516/174