DE1467245C - Process for the production of caustic soda and chlorine by electrolysis - Google Patents
Process for the production of caustic soda and chlorine by electrolysisInfo
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Description
1 21 2
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anbringen eines Diaphragmas zwischen der für AnionenThe invention relates to a method of attaching a diaphragm between that for anions
Herstellung von konzentrierter Ätznatronlösung oder selektiv permeablen Membran und einer Anode einManufacture of concentrated caustic soda solution or selectively permeable membrane and an anode
Natronlauge und Chlor in hoher Reinheit durch mittlerer Raum gebildet, wobei man den Anolyten vonCaustic soda and chlorine are formed in high purity through medium space, whereby one is the anolyte of
Elektrolyse von See- oder Meerwasser. dem mittleren Raum zum Anodenraum durch dasElectrolysis of sea or sea water. the middle space to the anode space through the
Bei der Elektrolyse von Seewasser unter Verwendung 5 Diaphragma fließen läßt.In the electrolysis of sea water using 5 diaphragm allows it to flow.
von Quecksilberelektroden kann, wenn Magnesium Die Elektrolyse kann geregelt werden, indem manof mercury electrodes can if magnesium Electrolysis can be regulated by taking
aus dem Seewasser entfernt worden ist, die Strom- (1) dem Anolyten ein Metallchlorid derselben Art, wieremoved from the seawater, the stream- (1) the anolyte is a metal chloride of the same kind as
leistung oder Stromausbeute von Ätznatron an der sie im Anolyten enthalten ist, in einer Menge jepower or current yield of caustic soda to which it is contained in the anolyte, in an amount each
Kathode 95 °/0 übersteigen, während die Stromleistung Gr; immäquivalent erzeugtem Chlor, welche gleichCathode exceed 95 ° / 0 , while the current output Gr; inequivalent chlorine produced, which is the same
oder -ausbeute von Chlor an der Anode auf Grund der ioor yield of chlorine at the anode due to the io
Entwicklung einer großen Menge von Sauerstoff zu- >?C1~ — fCl~ äaujvajent
sammen mit dem Chlor gewöhnlich niedrig sein kann. „ q-Wenn
die Stromleistung von Chlor an der Anode gering ist, kann natürlich die Stromleistung von Ätz- ist, in ergänzender Weise zuführt, wobei ijCl- die
natron an der Kathode beeinflußt werden, was zur 15 theoretische Stromleistung oder Ausbeute von Chlor
Folge hat, daß es schwierig wird, Ätznatron und Chlor und /Cl~ die Uberführungszahl von Cl~ der für
in wirtschaftlicher Weise durch Elektrolyse von See- Anionen selektiv permeablen Membran darstellt und
wasser zu erzeugen. (2) aus dem Anolyten 3 bis 10 Mol Wasser je Gramm-Development of a large amount of oxygen to->? C1 ~ - fC l ~ äau j va j ent
along with which chlorine can usually be low. "Q-When the power of chlorine at the anode is low, can, of course, the power of etching is that supplies in a complementary manner, wherein ijCl- the soda on the cathode are affected, resulting in theoretical to a 15 power or yield of chlorine compounds That it becomes difficult to produce caustic soda and chlorine and / Cl ~ the conversion number of Cl ~ which represents an economically permeable membrane by electrolysis of sea anions and water. (2) from the anolyte 3 to 10 mol of water per gram
Es ist ein Verfahren zur Erzeugung von Natronlauge äquivalent von erzeugtem Chlor entfernt,
und Chlor aus Meerwasser mittels Elektrolyse be- 20 Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man
kannt, wobei eine Elektrolysezelle mit mehreren während der Elektrolyse ein Metallchlorid derselben
Ionenaustauschmembranen verwendet wird. Bei die- Art, wie sie im Anolyten enthalten sind, dem Anolyten
sem Verfahren ist jedoch der elektrische Widerstand in festem Zustand zugeben und währenddessen einen
in der Zelle groß, so daß eine erhebliche Energiemenge Teil des Anolyten aus dem System entnehmen und
verbraucht wird, und die Stromleistung für die Ent- 35 daraus einen Teil des Wassers durch Verdampfen entwicklung
von Chlorgas und Natriumhydroxyd beträgt fernen und anschließend die restliche Lösung wieder
deshalb nur etwa 65 °/o. in den Anodenraum geben.It is a process for producing caustic soda equivalent of removing chlorine produced,
and chlorine from sea water by means of electrolysis. In the method according to the invention, it is possible to use an electrolysis cell with a plurality of a metal chloride of the same ion exchange membranes during the electrolysis. In the way they are contained in the anolyte, the anolyte sem process, however, the electrical resistance is added in the solid state and meanwhile one in the cell is large, so that a considerable amount of energy is removed from the system and consumed part of the anolyte, and the current output for the removal of part of the water from it by evaporation of chlorine gas and sodium hydroxide is far away, and afterwards the remaining solution is therefore only about 65%. put in the anode compartment.
Zur Verhütung der Sauerstoff-Entwicklungsreaktion Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur (d. h. der Elektrolyse von Wasser) an der Anode beim bei Seewasser, sondern auch für Brackwasser, Sole und Elektrolysieren einer wäßrigen Lösung eines Metall- 30 andere ähnliche Salzwasser geeignet. Der hier verwenchlorids kann allgemein eine der beiden nachfolgenden dete Ausdruck »Salzwasser« umfaßt alle Substanzen, Maßnahmen angewendet werden: (1) die Verwendung auf welche das Verfahren gemäß der Erfindung in einer Anode mit einer höheren Sauerstoff-Uberspan- wirksamer Weise angewendet werden kann. Die Menung und (2) die Erhöhung der Konzentration des tallchloride, die als Bestandteil des Anolyten verwen-Elektrolyten in der Umgebung der Anode. Jedoch 35 det werden können, sind sämtliche leicht wasserlöslichen kann auch bei Verwendung einer Anode von hoher Metallchloride, die eine genügend konzentrierte wäß-Sauerstoff-Überspannung, wie beispielsweise Platin, rige Lösung bilden können und kaum etwas Sauerstoff gemäß der ersten Maßnahme nur Chlor erhalten wer- erzeugen. Vom wirtschaftlichen Standpunkt aus, den, welches noch etwa 20 Volumprozent Sauerstoff werden jedoch die Chloride der Metalle mit einer enthält. Daher steigt die Stromleistung von Chlor nur 40 Wertigkeit von 1 bis 3 und insbesondere Natriumauf ein Ausmaß von etwa 60% an. Es wird daher chlorid, Ferrichlorid und Aluminiumchlorid bevorzugt, nötig, die zweite Maßnahme zu ergreifen, und es ist Durch Regelung des elektrolytischen Systems auf ein neuer Weg zur Konzentrierung der Umgebung der solche Weise, daß ein Gleichgewicht zwischen den Anode erforderlich, da die Wärmeverdampfung von zugeführten und den abgegebenen Substanzen wäh-Seewasser unwirtschaftlich ist. 45 rend der Elektrolyse besteht, kann das Verfahren geAufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines maß der Erfindung viel vorteilhafter ausgeführt werden, neuen Verfahrens, durch welches die Chlorionenkon- Eine Regelung bezieht sich in diesem Falle auf die zentration des Anolyten hochgehalten wird, was zur beiden Arbeitsgänge während der Elektrolyse, d. h. Folge hat, daß konzentrierte Natronlauge zusammen (1) das Auffüllen des Anodenraums mit derselben Art mit Chlor in einem Zustand hoher Reinheit und in 5° an Metallchlorid, wie in der Anodenlösung enthalten einer Konzentration, vergleichbar mit derjenigen der »ist, und (2) die Entfernung eines Teiles des Wassers aus üblichen Elektrolysen einer Solelösung, auf elektroly- der.Anodenlösung. Der Grund, weshalb diese beiden tischem Wege aus Seewasser erhalten wird. Arbeitsgänge erwünscht sind, kann theoretisch aufTo prevent the oxygen evolution reaction The method according to the invention is not only (i.e. the electrolysis of water) at the anode for seawater, but also for brackish water, brine and Electrolyzing an aqueous solution of a metal 30 other similar salt water is suitable. The one here bewenchlorids can generally be one of the following two expression "salt water" includes all substances Measures are applied: (1) the use to which the method according to the invention in an anode with a higher oxygen surge can be used more effectively. The Menung and (2) increasing the concentration of the tallchloride that is used as part of the anolyte electrolyte in the vicinity of the anode. However, they are all readily water-soluble can also be used when using an anode of high metal chlorides, which has a sufficiently concentrated water-oxygen overvoltage, How, for example, platinum can form a solution and hardly any oxygen can be obtained according to the first measure, only chlorine. From an economic point of view, however, the chlorides of the metals with a contains. Therefore, the current output of chlorine only rises from 1 to 3 valence and especially sodium an extent of about 60%. Chloride, ferric chloride and aluminum chloride are therefore preferred, necessary to take the second measure and it is by regulating the electrolytic system on a new way of concentrating the environment in such a way that a balance between the Anode is required because the heat evaporation of the substances fed in and the substances given off is seawater is uneconomical. If there is electrolysis, the process can be a task the invention is therefore the creation of a measure of the invention to be carried out much more advantageously, new process by which the chlorine ion con- A regulation refers in this case to the concentration of the anolyte is kept high, which leads to two operations during the electrolysis, d. H. The result is that concentrated caustic soda together (1) means that the anode compartment is filled with the same species with chlorine in a state of high purity and in 5 ° of metal chloride, as contained in the anode solution a concentration comparable to that of »is, and (2) the removal of some of the water from usual electrolysis of a brine solution, on electrolyte- der.Anodenlösung. The reason why these two tisch way is obtained from sea water. Operations are desired, can theoretically
Zur Lesung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- folgende Weise erklärt werden,For reading this task it will be explained according to the inven- tive manner,
durig ein Verfahren zur Herstellung von Ätznatron 55 ... . ,...„ _ .. . _,,, .,durig a process for the production of caustic soda 55 .... , ... "_ ... _ ,,,.,
und Chlor durch Elektrolyse von See- oder Meerwasser W Auffüllung oder Ergänzung des Chloridsand chlorine by electrolysis of sea or sea water W replenishment or replenishment of the chloride
geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Es wird ein System mit einer elektrolytischen Zellecreated, which is characterized in that it becomes a system with an electrolytic cell
eine Elektrolysezelle mittels einer für Anionen selektiv verwendet, die mit einer Quecksilberkathode und eineran electrolytic cell by means of one for anions selectively used, the one with a mercury cathode and one
permeablen Membran in einen Anodenraum und einen Graphitanode ausgestattet ist und mittels einer fürpermeable membrane is equipped in an anode compartment and a graphite anode and by means of a for
Kathodenraum unterteilt und die Elektrolyse ausführt, 60 Anionen selektiv permeablen Membran in einenCathode compartment divided and the electrolysis carries out, 60 anions selectively permeable membrane in one
indem man den Anodenraum mit einer konzentrierten Anoden- und einen Kathodenraum unterteilt ist, wobeiby dividing the anode compartment with a concentrated anode compartment and a cathode compartment, with
wäßrigen Lösung eines Mctallchlorids füllt, in den der Anodenraum mit einer konzentrierten Sole alsaqueous solution of a metal chloride fills, in which the anode compartment with a concentrated brine as
Kathodenraum See- oder Meerwasser, aus welchem Anolyt und der Kathodenraum. mit einem salzigenCathode compartment Sea or sea water, from which anolyte and the cathode compartment. with a salty
für die filcktrolysc schädliche Elemente entfernt worden Wasser mit dergleichen Konzentration wie SeewasserElements harmful to the filcktrolysc have been removed from water with the same concentration as seawater
sind, eriieuerbar einführt, aus dem abströmenden 65 als Katholyt gefüllt ist, wobei der letztere dem Systemare, erieuuerbar introduces, from the outflowing 65 is filled as catholyte, the latter being the system
Anolyt einen Teil des Wassers verdampft und den ersetzbar oder austauschbar zugeführt wird, indem manAnolyte evaporates part of the water and is supplied to the replaceable or exchangeable by one
Anolyt wieder in den Anodenraum zurückführt. ihn überlaufen läßt. Es wird angenommen, daß beiAnolyte returns to the anode compartment. lets him overflow. It is believed that at
Hei einer weiteren Ausführungsform wird durch Ausführung der Elektrolyse durch das vorstehend ge-In a further embodiment, the electrolysis is carried out by the above
nannte System an der Kathode die beiden folgenden Elektrodenreaktionencalled the system at the cathode the following two electrode reactions
2Na+ + 20
2H+ + 2Θ2Na + + 20
2H + + 2Θ
2 Na( Amalgam) H2 2 Na (amalgam) H 2
(D (2)(D (2)
und an der Anode die folgenden drei Elektrodenreaktionen and the following three electrode reactions at the anode
2Cl- + 20
2OH- + 202Cl- + 20
2OH- + 20
Cl2 Cl 2
H2O + 0H 2 O + 0
2OH- + Ch + 2F+ -> ClO- + 2H2O (5)2OH- + Ch + 2F + -> ClO- + 2H 2 O (5)
stattfinden.take place.
Wenn" man bezüglich der durchgegangenen Elektrizität die Mengen, welche durch jede der vorstehend genannten Reaktionen (1), (2), (3), (4) und (5) verbraucht werden, mit JjNa+, ηH+, ηθτ, ?jOH- bzw. T7OXY bezeichnet und die Überführungszahlen von Na+, H+, OH- und Cl~ mit Bezug auf die für Anionen selektiv permeable Membran JNa+, /H+, /OH- bzw. /Cl" sind, dann wird der nachfolgende Ausdruck erhalten: .With respect to the electricity passed through, if the amounts consumed by each of the aforementioned reactions (1), (2), (3), (4) and (5) are represented by JjNa + , η H + , ηθτ ,? jOH- and T7OXY and the conversion numbers of Na + , H + , OH- and Cl ~ with respect to the membrane selectively permeable to anions are JNa + , / H + , / OH- and / Cl ", then the get the following expression:.
JjNa+ + JjH+ = jjOH- + jjCl- + jjOXYJjNa + + JjH + = jjOH- + jjCl- + jjOXY
= /Na+ + /H+ + /OH- + /Clio) = / Na + + / H + + / OH- + / Clio)
Da im Gleichgewichtszustand der Elektrolyse der Zugewinn und der Verlust an H+ der beiden Elektrodenräume gleich sein müssen, wenn der Verlust an OH während der Zeit des Auffüllens oder Ergänzens der Kathodenlösung vernachlässigt wird, wird der folgende Ausdruck erhalten:Since in the equilibrium state of electrolysis, the gain and loss of H + of the two electrode spaces must be the same if the loss of OH is neglected during the time of filling or replenishing the cathode solution, the following expression is obtained:
JjH+ = JjOH-+ JjOXY =/H++/OH- (7)JjH + = JjOH- + JjOXY = / H + + / OH- (7)
Durch Subtraktion des Ausdrucks (7) von Ausdruck (6) wird die folgende Gleichung erhalten:Subtracting expression (7) from expression (6), the following equation is obtained:
jj Na+ = Jj Cl- =/Na++ /Cl- . (8)jj Na + = Jj Cl- = / Na + + / Cl-. (8th)
Da jj Na+ und jj Cl- der theoretischen Stromleistung oder -ausbeute von Ätznatron (Natronlauge) bzw. Chlor entsprechen, ist aus Ausdruck (8) ersichtlich, daß die theoretischen Stromleistungen oder -Wirksamkeiten von Ätznatron (Natronlauge) und Chlor während der Elektrolyse gleich sind. Im Falle einer ideal hergestellten, für Anionen selektiv permeablen Membran soll die Überführungszahl der Membran in bezug auf Na+ ein Wert von O sein. Sp werden, wie aus dem Ausdruck .Since jj Na + and jj Cl- correspond to the theoretical current output or output of caustic soda (caustic soda) or chlorine, it can be seen from expression (8) that the theoretical current outputs or efficiencies of caustic soda (caustic soda) and chlorine are the same during electrolysis are. In the case of an ideally produced membrane that is selectively permeable to anions, the conversion number of the membrane with respect to Na + should be a value of 0. Sp become as from the expression.
jj Cl- = /Cl+ jj Cl- = / Cl +
erhalten wird, der Gewinn /Cl~ und der Verlust jjCh des Cl" im Anodenraum gleich und demgemäß wird ein Gleichgewicht aufrechterhalten. Jedoch ist bei der praktischen Ausführung die Uberführungszahl einer für Anionen selektiv permeablen Membran gewöhnlich /Na+ > O, wodurch sich ergibt, daß η Na+ > /Na+ ist. Daher ergibt sich in der Praxis die Notwendigkeit der Ergänzung oder Auffüllung des Kochsalzes im Anodenraum in einer Menge, welche /Na+ entspricht. Daß die Menge des zu ergänzenden Kochsalzes gleich um so geringer wird, je höher die kationische -Wertigkeit des Anolyten ist. Wenn die Anodenlösung beispielsweise aus einer wäßrigen Aluminiumchloridlösung besteht, kann man den Wert des vorstehenden Ausdrucks (9) im wesentlichen als O betrachten. In diesem Falle ist die Zugabe eines Chlorids tatsächlich nicht notwendig.is obtained, the gain / Cl ~ and the loss is jjCh of Cl "in the anode chamber equal and accordingly a balance maintained. However, the Uber transport number of a selectively permeable to anions membrane usually / Na +> O, thereby resulting in the practice of, that η Na + > / Na + . Therefore, in practice, it is necessary to supplement or top up the table salt in the anode compartment in an amount which corresponds to / Na + When the anode solution is composed of an aqueous aluminum chloride solution, for example, the value of the above expression (9) can be regarded as substantially O. In this case, addition of a chloride is actually not necessary.
(II) Entfernung von Wasser(II) removal of water
ίο Die Wasserzugewinne im Anodenraum sind auf vier Tatsachen zurückzuführen:ίο The water gains in the anode compartment are four Attributed to facts:
a) Wasser, das durch die ChWanderung durch diefür Anionen selektiv permeable Membran mitgeführt wird,a) Water that migrates through the for Anions selectively permeable membrane is carried along,
b) Wasser, das auf Grund der Differenz des osmotischen Druckes zwischen den beiden Seiten der für Anionen selektiv permeablen Membran eintritt, b) water, which due to the difference in osmotic pressure between the two sides of the selectively permeable membrane for anions occurs,
c) Wasser, das durch Wanderung von OH" durch die für Anionen selektiv permeable Membran mitgeführt wird, und das Wasser, das im Anodenraum durch Neutralisation gebildet wird,c) Water carried along by migration of OH ″ through the membrane which is selectively permeable for anions and the water that is formed in the anode compartment by neutralization,
d) Wasser, das von der Ergänzung oder dem Auffüllen des Metallchlorids im Anodenraum herrührt. d) Water used by replenishing or replenishing of the metal chloride in the anode compartment.
Demgegenüber sind die Verluste auf die vier folgenden Faktoren zurückzuführen:In contrast, the losses are on the four following Factors attributable to:
e) Wasser, das durch die elektrolytische Reaktion verbraucht wird,e) water consumed by the electrolytic reaction,
f) Wasser, das durch H+ durch die für Anionen selektiv permeablen Membran fortgeführt wird,f) water carried by H + through the membrane, which is selectively permeable to anions,
g) Wasser, das durch ein Na+ und andere Kationen durch die für Anionen selektiv permeable Membran fortgeführt wird, undg) water carried by a Na + and other cations through the membrane selectively permeable to anions, and
h) Wasser, das durch die erzeugten Gase (Chlor und Sauerstoff) fortgeführt wird. Bei empirischem Vergleich des Zugewinnes und des Verlustes an Wasser ist der Zugewinn immer größer, was bewirkt, daß, wenn die Elektrolyse fortschreitet, allmählich eine Ansammlung von Wasser in dem Anodenraum stattfindet.h) water carried by the gases produced (chlorine and oxygen). With empirical comparison of the gain and the loss of water, the gain is always greater, which means that, as electrolysis progresses, water gradually accumulates in the anode compartment takes place.
/Cl- ..... äquivalent/ Cl- ..... equivalent
(9)(9)
je Äquivalent erzeugtem Chlor sein soll, ergibt sich aus Ausdruck (8). Es besteht jedoch eine Neigung dazu, daß der Wert des vorstehenden Ausdrucks (9) Da der Betrag der Wasseransammlung z. B. von der Permeabilität der für Anionen selektiv permeablen Membran, der Membran-Stromdichte und der Elektrolyse-Temperatur abhängig ist, beträgt er, wie gefunden wurde, in den meisten Fällen 3 bis 10 Mol je Äquivalent erzeugtem Chlor. Durch Entfernung von Wasser aus dem Anodenraum während der Elektrolyse etwa in diesen Mengen, kann daher ein Gleichgewicht zwischen den Zugewinnen und den Verlusten des Materials erzielt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Elektrolyse gleichförmig durchzuführen.should be per equivalent of chlorine produced, results from expression (8). However, there is a tendency that the value of the above expression (9) Since the amount of water accumulation z. B. on the permeability of the selectively permeable for anions Membrane, the membrane current density and the electrolysis temperature, it is as found was, in most cases, 3 to 10 moles per equivalent of chlorine produced. By removing water from the anode compartment during the electrolysis in about these quantities, there can therefore be a balance between the gains and losses of material, thereby enabling the Perform electrolysis uniformly.
Es sind verschiedene Wege möglich, um die vorstehend beschriebenen Arbeitsweisen zur Ergänzung des Chlorids und zur Entfernung des Wassers auszuführen. Beispielsweise kann man das Chlorid noch in seinem festen Zustand (kristallin oder pulverförmig) in die Anodenlösung zugeben, während gleichzeitig eine teilweise Entfernung der Anodenlösung aus dem System bewirkt wird, wobei ein Teil des Wassers aus der Lösung durch Verdampfen entfernt wird und anschließend die verbleibende Lösung in den Anodenraum zurückgeführt wird. Gemäß, einer anderen Arbeitsweise wird die Anodenlösung aus dem System teilweise entfernt, wobei ein Teil des Wassers aus der Lösung durch Verdampfen unter Erhitzen entferntThere are several ways possible to accomplish the above to carry out the procedures described for replenishing the chloride and removing the water. For example, the chloride can still be used in its solid state (crystalline or powdery) add to the anode solution, while at the same time partially removing the anode solution from the System is effected, and then some of the water is removed from the solution by evaporation the remaining solution is returned to the anode compartment. According to another The anode solution is partially removed from the system, with some of the water being removed from the system Solution removed by evaporation with heating
5 65 6
wird, anschließend das Chlorid noch in seinem festen Beispiel 2
Zustand zu der Lösung gegeben und dann die Lösungis, then the chloride still in its solid example 2
State added to the solution and then the solution
in den Anodenraum zurückgebracht wird. Nötigen- Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen befalls kann das Chlorid anstatt als Feststoff auch in stehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung zugegeben 5 stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt werden. war, und die Elektrolyse wurde durch Zuführungis returned to the anode compartment. Necessary- It became a vertical one, infested with two compartments the chloride can also be used in a standing electrolysis cell instead of as a solid In the form of a concentrated aqueous solution added 5 strongly basic anion exchange membrane divided will. was, and electrolysis was by feeding
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ebensogut unter Überlauf von Seewasser, aus welchem Magneauf das sogenannte Quecksilberverfahren oder das sium vorher entfernt war, in den Kathodenraum (Ge-Diaphragmaverfahren angewendet werden. Wie bei samtchlorkonzentration, berechnetals Kochsalz, 30g/l), den bekannten Elektrolysezellen werden Graphit und io Füllen des Anodenraumes mit einer Aluminiumandere gegenüber Chlor beständige Elektroden für die chloridlösung einer Konzentration von 220 g/l und bei Anode verwendet, während Quecksilber im Fall des einer Membran-Stromdichte von 6 A/dm2 ausgeführt. Quecksilberverfahrens und Eisen im Fall des Dia- Eine geeignete Menge der Anodenlösung wurde aus phragmaverfahrens für die Kathode verwendet werden. einer Ecke des Anodenraumes ohne Ergänzung des Mit Ausnahme der spezifischen, hier erwähnten Bedin- 15 Aluminiumchlorids entnommen. Diese Lösung wurde gungen können die Arbeitsweisen zur Ausführung der erhitzt, um 6,3 Mol Wasser je Grammäquivalent erElektrolyse in geeigneter Weise aus beliebigen be- zeugtem Chlor zu verdampfen, und danach wurde die kannten Verfahren ausgewählt werden. restliche Lösung wieder in den Anodenraum zurück-The method according to the invention can just as well be applied to the cathode chamber (Ge diaphragm method. As with total chlorine concentration, calculated as table salt, 30g / l), the known electrolysis cells, under overflow of seawater from which the so-called mercury process or the sium was previously removed Graphite is used to fill the anode compartment with an aluminum other electrodes resistant to chlorine for the chloride solution with a concentration of 220 g / l and for the anode, while mercury is used in the case of a membrane current density of 6 A / dm 2 . Mercury process and iron in the case of the dia- A suitable amount of the anode solution was used from phragma process for the cathode. With the exception of the specific conditions mentioned here, aluminum chloride was taken from a corner of the anode compartment without supplementation. This solution was followed by the procedures for carrying out the heated to suitably evaporate 6.3 moles of water per gram equivalent of electrolysis from any evidenced chlorine, and then the known procedures were selected. the remaining solution back into the anode compartment.
Um die für Anionen selektiv permeable Membran gegeben, wodurch das Aufrechterhalten eines Gleich-In order to give the membrane selectively permeable to anions, thereby maintaining a constant
vor dem freigesetzten Chlor zu schützen, ist es auch 20 gewichtes im Hinblick auf Zugewinne und VerlusteTo protect against the released chlorine, it is also important in terms of gains and losses
möglich, gemäß der Erfindung zwischen der für zwischen Aluminiumchlorid und Wasser der Anoden-possible, according to the invention between the for between aluminum chloride and water of the anode
Anionen selektiv permeablen Membran und der lösung geregelt wurde.Anions selectively permeable membrane and the solution was regulated.
Anode ein Diaphragma anzubringen, welches eine Die Konzentration der gebildeten Natronlauge mittlere Unterteilung zwischen den beiden Elektroden (Ätznatron) betrug 0,5 g/l bei einer Stromleistung oder bildet. In diesem Fall fließt der Anolyt von dem mitt- 25 -ausbeute von 97,0% und die Konzentration an erleren Raum zum Anodenraum durch das vorstehend zeugtem Chlor 98 Volumprozent bei einer Stromgenannte Diaphragma. leistung von 97,0% (Platinanode). Die Menge an ver- To attach a diaphragm to the anode, which a The concentration of the sodium hydroxide solution formed mean subdivision between the two electrodes (caustic soda) was 0.5 g / l for a current output or forms. In this case, the anolyte flows from the mean yield of 97.0% and the concentration of Erleren Space to the anode compartment through the chlorine generated above 98 percent by volume in the case of a diaphragm known as a current. performance of 97.0% (platinum anode). The amount of
Es ist erwünscht, aus dem als Katholyt zu verwen- brauchtem Seewasser betrug 79 kg je Grammäquivadenden
Seewasser vorher schädliche Ionen, wie lent erzeugtem Chlor.
Mg2f, zu entfernen. Ca2h ist kaum schädlich. Da 3° R . . .
außerdem SO4—, welches in den Anodenraum zu- . e 1 s ρ 1 e j
sammen mit Cl~ eintritt, die Graphitelektrode bei der Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen beEntladung
an der Anode korrodiert, wird zweckmäßig stehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine
darauf geachtet, daß die Konzentration an SO1— stark basische Anionenaustauschmimbran unterteilt
nicht übermäßig wird. 35 war, und die Elektrolyse wurde durch Zuführen unterIt is desirable that from the seawater used as catholyte, 79 kg per gram-equivalent seawater were previously harmful ions, such as lent chlorine.
Mg 2f , to remove. Approx. 2 hours is hardly harmful. Since 3 ° R. . .
also SO 4 -, which is added to the anode compartment. e 1 s ρ 1 ej
A vertical electrolysis cell consisting of two compartments has been corroded at the anode, and a vertical electrolysis cell is used, which is ensured that the concentration of SO 1 - strongly basic anion exchange mimbran is not subdivided excessively . 35 was, and the electrolysis was feeding under
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei- Überlauf von Seewasser, aus welchem Magnesiumspielen näher veranschaulicht, chlorid vorher entfernt · war, in den Kathodenraum ., -I1 (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, beispie11 30 g/l), Füllen des Anodenraumes mit einer Ferri-The invention is explained below using the overflow of seawater, from which magnesium play is illustrated, chloride was previously removed, into the cathode compartment ., -I 1 (total chlorine concentration, calculated as table salt, example 30 g / l), filling the anode compartment with a ferr
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen 40 chloridlösung einer Konzentration von 200 g/l und beiIt was a vertical, from two compartments 40 chloride solution with a concentration of 200 g / l and at
bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine einer Membran-Stromdichte von 4 A/dm2 ausgeführt,existing electrolytic cell used, which is carried out by a membrane current density of 4 A / dm 2 ,
stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt Unter Einbringen von 0,013 Grammäquivalent Ferri-strongly basic anion exchange membrane divided by introducing 0.013 gram equivalent of ferric
war, und die Elektrolyse wurde ausgeführt, indem man chlorid (wasserfreie Kristalle) je Grammäquivalent er-was, and the electrolysis was carried out by taking chloride (anhydrous crystals) per gram equivalent
, in den Kathodenraum unter Überlauf Seewasser, aus zeugtem Chlor in den Anodenraum, wurde eine geeig-, into the cathode compartment under overflow seawater, from the generated chlorine in the anode compartment, a suitable
welchem Magnesium vorher entfernt wurde, ein- 45 nete Menge der Anodenlösung aus einer Ecke davonwhatever magnesium had previously been removed, some amount of the anode solution from one corner of it
brachte (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als entnommen. Diese Lösung wurde dann erhitzt, um(Total chlorine concentration calculated as withdrawn. This solution was then heated to
Kochsalz, 30 g/l) und den Anodenraum mit einer 8,0 Mol Wasser je Grammäquivalent gebildetem ChlorTable salt, 30 g / l) and the anode compartment with 8.0 mol of water per gram equivalent of chlorine formed
dichten Sole mit einer Konzentration von 300 g 1 füllte abzudestillieren, worauf das restliche Lösungsmitteldense brine with a concentration of 300 g 1 filled to distill off, whereupon the remaining solvent
und eine Membran-Stromdichte von 6 A/dm3 an- dem Anodenraum wieder zugeführt wurde, wodurchand a membrane current density of 6 A / dm 3 was fed back to the anode compartment, as a result of which
wandte. 50 die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts bezüglichturned. 50 maintaining a balance regarding
Während in den Anodenraum 0,074 Grammäqui- der Zugewinne und Verluste zwischen Ferrichlorid und
valent kristallines Kochsalz je Grammäquivalent er- Wasser der Anodenlösung geregelt wurde,
zeugtem Chlor gegeben wurden, wurde eine geeignete Die Konzentration des gebildeten Ätznatrons betrug
Menge der Anodenlösung entnommen. Diese Lösung 0,5 g/l bei einer Stromleistung oder -ausbeute von 93 %
wurde erhitzt, um 6,4 Mol Wasser je Grammäqui- 55 und die Konzentration des erzeugten Chlors 96 Volumvalent
erzeugtem Chlor zu verdampfen, und danach prozent bei einer Stromleistung von 93°/0 (Platinwurde
die restliche Lösung wieder in den Anodenraum anode). Außerdem wurden je Grammäquivalent erzurückgegeben,
wodurch die Aufrechterhaltung eines zeugtem Chlor 81 kg Seewasser verwendet.
Gleichgewichts in den Zugewinnen und Verlusten . .
zwischen dem Kochsalz und dem Wasser in der 60 B e 1 s ρ 1 e 1 4
Anodenlösung geregelt wird. In einer vorstehend erwähnten senkrechten, ausWhile in the anode compartment 0.074 gram equivalent of the gains and losses between ferric chloride and valent crystalline table salt per gram equivalent of water of the anode solution was regulated,
When the generated chlorine was added, a suitable amount of the formed caustic soda was taken out of the anode solution. This 0.5 g / l solution at a power output or output of 93% was heated to evaporate 6.4 moles of water per gram equivalent of 55 and the concentration of chlorine produced 96 volume valents of chlorine produced, and then percent at a power output of 93 ° / 0 (platinum, the remaining solution was anode back into the anode compartment). In addition, oe was returned per gram equivalent, which means that 81 kg of seawater was used to maintain a produced chlorine.
Equilibrium in gains and losses. .
between the table salt and the water in the 60 B e 1 s ρ 1 e 1 4
Anode solution is regulated. In a vertical line mentioned above, from
Die Konzentration der gebildeten Natronlauge zwei Abteilungen bestehenden Elektrolysezelle, die (Ätznatron) betrug 0,5 g/l bei einer Stromwirksamkeit durch eine stark basische Anionenaustauschmembran oder -leistung von 97,8% und die Konzentration des unterteilt war, wurde ein kathodischer Mittelraum geerzeugten Chlors 99 Volumprozent bei einer Strom- 65 bildet, indem man zwischen die anionische Membran Wirksamkeit oder -leistung von 97,8% (Platinanode). und eine Kathode aus einer perforierten Eisenplatte Außerdem betrug die Menge des verwendeten See- ein Diaphragma einbrachte, welches aus Polyvinylwasicrs je Grammäquivalcnt erzeugtem Chlor 80 kg. chloridtuch bestand. Seewasser (Gcsamtchlorkonzen-The concentration of the caustic soda formed two departments existing electrolytic cell, which (Caustic soda) was 0.5 g / L with a current efficiency through a strongly basic anion exchange membrane or power of 97.8% and the concentration of the subdivided, a cathodic center space was created Chlorine forms 99 percent by volume at a current 65 by going between the anionic membrane Efficiency or efficiency of 97.8% (platinum anode). and a cathode made of a perforated iron plate In addition, the amount of seawater used was a diaphragm made of polyvinylwasicrs 80 kg per gram equivalent of chlorine produced. chloride cloth existed. Lake water (total chlorine concentration
I 467I 467
tration, berechnet als. Kochsalz, 30 g/l) ließ man von diesem kathodischen Mittelraum zum Kathodenraum durch dieses Diaphragma strömen, wodurch die Konzentration an OH- im Kathodenmittelraum auf 0,01 Grammäquivalent je Liter oder weniger verringert wurde. In den Anodenraum wurde eine dichte Sole einer Konzentration von 310 g/l gegossen.tration calculated as. Table salt, 30 g / l) was let from this cathodic central space to the cathode space flow through this diaphragm, which increases the concentration of OH- in the cathode center compartment 0.01 gram equivalent per liter or less has been decreased. A dense brine was in the anode compartment poured at a concentration of 310 g / l.
Die Elektrolyse wurde dann bei einer Membranstromdichte von 6 A/dm2 ausgeführt, und in der Zwischenzeit wurde die aus dem Anodenraum abfließende Sole erhitzt, um durch Verdampfen 6,4 Mol Wasser je Grammäquivalent von erzeugtem Chlor zu entfernen, worauf 0,072 Grammäquivalent kristallines Kochsalz je Grammäquivalent von erzeugtem Chlor der restlichen Lösung zugegeben wurden, die danach dem Anodenraum wieder zugeführt wurde, wodurch die Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts bezüglich Zugewinnen und Verlusten zwischen Kochsalz und Wasser der Anodenlösurig geregelt wurde.The electrolysis was then carried out at a membrane current density of 6 A / dm 2 , and in the meantime the brine flowing out of the anode compartment was heated in order to remove by evaporation 6.4 mol of water per gram equivalent of chlorine produced, whereupon 0.072 gram equivalent of crystalline common salt each Gram equivalent of generated chlorine were added to the remaining solution, which was then fed back into the anode compartment, whereby the maintenance of a balance with regard to gains and losses between table salt and water of the anode solution was regulated.
Die Konzentration des gebildeten Ätznatrons (Natronlauge) betrug 5 g/l bei einer Stromwirksamkeit oder -ausbeute von 96,7% un(3 die Konzentration des i) gebildeten Chlors war 99 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 96,7 °/0 (Graphitanode). Außerdem betrug die Menge an verbrauchtem Seewasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor 8 kg.The concentration of the caustic soda formed (sodium hydroxide solution) was 5 g / l with a current efficiency or yield of 96.7% un ( 3 the concentration of the i) formed chlorine was 99 percent by volume with a current efficiency of 96.7 ° / 0 (graphite anode) . In addition, the amount of seawater consumed per gram equivalent of chlorine produced was 8 kg.
B e i sp i e 1 5Eg 1 5
In einer vorstehend erwähnten senkrechten, aus zwei Abteilungen bestehenden Elektrolysezelle, die durch eine stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt war, wurde ein kathodischer Mittelraum gebildet, indem man zwischen die Anionenaustauschmembran und eine Kathode aus einer, perforierten Eisenplatte ein Diaphragma brachte, welches aus Polyvinylchloridtuch hergestellt war. Man ließ Seewasser (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 30 g/l) von diesem kathodischen Mittelraum zum Kathodenraum durch das Diaphragma strömen, wodurch die Konzentration an OH~ in dem kathodischen Mittelraum auf 0,01 Grammäquivalent je Liter oder weniger verringert wurde. Eine Aluminiumchloridlösung mit einer Konzentration von 230 g/l wurde in den Anoden-In a vertical, two-compartment electrolytic cell, mentioned above, running through a strongly basic anion exchange membrane was divided, a cathodic central space was formed, by placing between the anion exchange membrane and a cathode made of a perforated iron plate brought a diaphragm made of polyvinyl chloride cloth. Sea water (total chlorine concentration, calculated as table salt, 30 g / l) from this cathodic central space to the cathode space flow through the diaphragm, reducing the concentration of OH ~ in the cathodic central space was reduced to 0.01 gram equivalent per liter or less. An aluminum chloride solution with a concentration of 230 g / l was in the anode
i«. raum gegeben.i «. given space.
f Die Elektrolyse wurde danach mit einer Membran-f The electrolysis was then carried out with a membrane
Stromdichte von 6 A/dm2 ausgeführt, und währenddessen wurde die aus dem Anodenraum ausfließende Aluminiumchloridlösung erhitzt, um durch Verdampfen 6,3 Mol Wasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor zu entfernen, worauf die restliche Lösung in den Anodenraum ohne Ergänzung des Aluminiumchlorids zurückgegeben wurde, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen dem Aluminiumchlorid und Wasser aufrechterhalten wurde.Current density of 6 A / dm 2 carried out, and meanwhile, the aluminum chloride solution flowing out of the anode compartment was heated to remove 6.3 mol of water per gram equivalent of chlorine generated by evaporation, whereupon the remaining solution was returned to the anode compartment without replenishing the aluminum chloride, whereby a balance of gains and losses was maintained between the aluminum chloride and water.
Die Konzentration des gebildeten Ätznatrons (Natronlauge) betrug 5 g/l bei einer Stromwirksamkeit oder -ausbeute von 96,7 °/0 und die Konzentration des erzeugten Chlors 98 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 96,7 °/0 (Graphitanode). Die Menge an verbrauchtem Seewasser je Grammäquiva-The concentration of the caustic soda formed (sodium hydroxide solution) was 5 g / l with a current efficiency or yield of 96.7 ° / 0 and the concentration of the chlorine produced was 98 percent by volume with a current efficiency of 96.7 ° / 0 (graphite anode). The amount of seawater consumed per gram equiva-
j lent erzeugtem Chlor betrug 8 kg.j lent generated chlorine was 8 kg.
B e i s ρ i e 1 6B e i s ρ i e 1 6
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt war, und mit einer Quecksilberkathode der niedergehenden oder absinkenden Filmart (falling-tilm-type mercury cathode) verwendet, die Elektrolyse wurde durch Zuführen von Seewasser, aus welchem Magnesium vorher entfernt war, unter Überlauf in den Kathodenraum (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 30 g/l), und Einfüllen einer dichten Sole einer Konzentration von 310 g/l in den Anodenraum und bei einer Membran-Stromdichte von 10 A/dm2 ausgeführt. Währenddessen wurde die aus dem Anodenraum ausfließende dichte Sole erhitzt, um 6,2 Mol Wasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor abzudestillieren, worauf 0,083 Grammäquivalent kristallines Kochsalz je Grammäquivalent erzeugtem Chlor der restlichen Lösung zugegeben wurden und diese Lösung dann dem Anodenraum wieder zugeführt wurde, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen dem Kochsalz und dem Wasser der Anodenlösung aufrechterhalten wurde.A vertical, two-compartment electrolytic cell was used, which was divided by a strongly basic anion exchange membrane, and used with a falling-tilm-type mercury cathode, the electrolysis was carried out by supplying seawater which magnesium had previously been removed, overflowing into the cathode compartment (total chlorine concentration, calculated as table salt, 30 g / l), and pouring a dense brine with a concentration of 310 g / l into the anode compartment and at a membrane current density of 10 A / dm 2 executed. Meanwhile, the dense brine flowing out of the anode compartment was heated in order to distill off 6.2 mol of water per gram equivalent of chlorine produced, whereupon 0.083 gram equivalent of crystalline common salt per gram equivalent of chlorine produced was added to the remaining solution and this solution was then fed back into the anode compartment, creating an equilibrium with respect to the gains and losses between the table salt and the water of the anode solution was maintained.
Die Konzentration von Natrium in dem Natriumamalgam, welches bei dieser Elektrolyse erhalten war, betrug 0,2 Gewichtsprozent, welches nach Zersetzen Ätznatron (Natronlauge) mit einer Konzentration von 50 Gewichtsprozent ergab. Die Stromwirksamkeit oder -ausbeute betrug 96 % und die Konzentration des erzeugten Chlors 98 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 96%. (Graphitanode). Außerdem wurden 1,5 kg Seewasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor verwendet.The concentration of sodium in the sodium amalgam obtained from this electrolysis was 0.2 percent by weight, which after decomposition of caustic soda (caustic soda) with a concentration of 50 weight percent. The current efficiency was 96% and the concentration of the generated chlorine 98 percent by volume with an electricity efficiency of 96%. (Graphite anode). Besides that 1.5 kg of seawater was used per gram equivalent of chlorine produced.
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt war und eine Quecksilberkathode der niedergehenden Filmart besaß; die Elektrolyse wurde durch Zuführen von Seewasser, aus welchem Magnesium vorher entfernt war, in den Kathodenraum unter Überlauf (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 30g/l) und Einfüllen des Anodenraumes mit einer Aluminiumchloridlösung einer Konzentration von 220 g/I und bei einer Membran-Stromdichte von 10 A/dm2 ausgeführt.A vertical, two-compartment electrolytic cell was used, which was partitioned by a strongly basic anion exchange membrane and had a mercury cathode of the decaying film type; the electrolysis was carried out by feeding seawater, from which magnesium had previously been removed, into the cathode compartment under overflow (total chlorine concentration, calculated as common salt, 30g / l) and filling the anode compartment with an aluminum chloride solution with a concentration of 220 g / l and with a membrane Current density of 10 A / dm 2 carried out.
Währenddessen wurde die aus dem Anodenraum ausfließende Aluminiumchloridlösung erhitzt, um durch Verdampfen 6,5 MoI Wasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor zu entfernen und danach die restliche Lösung dem Anodenraum ohne Ergänzung des Aluminiumchlorids wieder zugegeben, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen Aluminiumchlorid und dem Wasser aufrechterhalten wurde.Meanwhile, the aluminum chloride solution flowing out of the anode compartment was heated to to remove 6.5 mol of water per gram equivalent produced by evaporation and then the remaining chlorine Solution added back to the anode compartment without replenishing the aluminum chloride, creating an equilibrium in terms of gains and losses between aluminum chloride and the water would.
Die Konzentration an Natrium in dem durch diese Elektrolyse erhaltenen Natriumamalgam betrug 0,2 Gewichtsprozent, was bei Zersetzung Ätznatron mit einer Konzentration von 50 Gewichtsprozent ergab. Die Stromwirksamkeit betrug 96,3 °/0. Die Konzentration an erzeugtem Chlor war 98 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 96,3% (Graphitanode). Die Menge an verbrauchtem Seewasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor war 7,6 kg.The concentration of sodium in the sodium amalgam obtained by this electrolysis was 0.2% by weight, which when decomposed gave caustic soda with a concentration of 50% by weight. The current efficiency was 96.3 ° / 0th The concentration of chlorine generated was 98 volume percent with a current efficiency of 96.3% (graphite anode). The amount of seawater consumed per gram equivalent of chlorine produced was 7.6 kg.
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt war und eine Quecksilberkathode der niedergehenden Pilmurt besaß, und die Elektrolyse wurde bei einer Membran-Stromdichte von 10 Λ dm'- und durch Zuführen von Seewasser, aus welchem Magnesium vorher entfernt war, unter Überlauf in den Kutluuien-A vertical, two-compartment electrolytic cell was used, connected by a strongly basic anion exchange membrane was divided and a mercury cathode of the declining Pilmurt owned, and the electrolysis was carried out at a membrane current density of 10 Λ dm 'and through Supply of seawater, from which magnesium had previously been removed, under overflow into the Kutluuien-
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raum (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 30 g/l), Ausbilden eines anodischen Mittelraumes durch Einsetzen eines aus Polyvinylchloridtuch hergestellten Diaphragmas zwischen die Anionenmembran des Anodenraumes und die Graphitanode und Bewirken eines Flusses einer dichten Sole einer Konzentration von 310 g/l (das Ausmaß der Strömung überschreitet 1,5 ccm/Stunde je cma des Diaphragmas) aus dem anodischen Mittelraum in den Anodenraum durch dieses Diaphragma, wodurch während der Elektrolyse der Eintritt der Anodenlösung, in welcher Chlor gelöst ist, in den anodischen Mittelraum vermieden wird, ausgeführt.space (total chlorine concentration, calculated as table salt, 30 g / l), formation of an anodic central space by inserting a diaphragm made of polyvinyl chloride cloth between the anion membrane of the anode space and the graphite anode and causing a flow of a dense brine with a concentration of 310 g / l (the extent the flow exceeds 1.5 ccm / hour per cm a of the diaphragm) from the anodic center space into the anode space through this diaphragm, whereby the entry of the anode solution, in which chlorine is dissolved, into the anodic center space is avoided during electrolysis.
Währenddessen wird die aus dem Anodenraum ausfließende dichte Sole oder Salzlösung erhitzt, um durch Verdampfung 6,6 Mol Wasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor zu entfernen, und danach wurden 0,084 Grammäquivalent kristallines Kochsalz je Grammäquivalent erzeugtem Chlor der restlichen Lösung zugegeben und diese Lösung wieder in den Anodenraum geführt, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen dem Salz und dem Wasser in der Anodenlösung aufrechterhalten wurde.In the meantime, the dense brine or salt solution flowing out of the anode space is heated to to remove by evaporation 6.6 moles of water per gram equivalent of chlorine generated, and thereafter 0.084 gram equivalent of crystalline common salt per gram equivalent of chlorine produced of the remaining Solution added and this solution passed back into the anode compartment, creating an equilibrium with respect to the gains and losses between the salt and water in the anode solution would.
Die Konzentration an Natrium in dem durch diese Elektrolyse erhaltenen Amalgam betrug 0,2 Gewichtsprozent. Das bei Zersetzung dieses Natriumamalgams erhaltene Ätznatron hatte eine Konzentration von 50 Gewichtsprozent bei einer Stromwirksamkeit- oder -ausbeute von 96,2 %. Die Konzentration des erzeugten Chlors betrug 98 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 96,2 °/0. Der Verbrauch an Seewasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor betrug 7,3 kg.The concentration of sodium in the amalgam obtained by this electrolysis was 0.2% by weight. The caustic soda obtained when this sodium amalgam was decomposed had a concentration of 50 percent by weight with a current efficiency of 96.2 percent. The concentration of chlorine produced was 98 percent by volume at a current efficiency of 96.2 ° / 0th The consumption of sea water per gram equivalent of chlorine produced was 7.3 kg.
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine stark basische Anionenaustauschmembran unterteilt war und eine Quecksilberkathode der niedergehenden Filmart besaß. Die Elektrolyse wurde durch Zuführen von Sole, aus welcher Magnesium vorher entfernt war, unter Überlauf in den Kathodenraum (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 50 g/l), Einbringen in den Anodenraum einer dichten Sole einer Konzentration von 310 g/l und bei einer Membran-Stromdichte von 10 A/cm2 ausgeführt. Währenddessen wurde die aus dem Anodenraum ausfließende dichte Sole erhitzt, um durch Verdampfen 4,5 Mol Wasser je Grammäquivalent erzeugtem Chlor zu entfernen, und der restlichen Lösung wurden danach 0,075 Grammäquivalent kristallines Kochsalz je Grammäquivalent erzeugtem Chlor zugegeben und die Lösung darauf in den Anodenraum zurückgegeben, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen dem Kochsalz und dem Wasser in der Anodenlösung aufrechterhalten wurde.A vertical, two-compartment electrolytic cell was used, which was partitioned by a strongly basic anion exchange membrane and had a mercury decaying film cathode. The electrolysis was carried out by supplying brine, from which magnesium had previously been removed, under overflow into the cathode compartment (total chlorine concentration, calculated as table salt, 50 g / l), introducing a dense brine with a concentration of 310 g / l and a Membrane current density of 10 A / cm 2 carried out. Meanwhile, the dense brine flowing out of the anode compartment was heated in order to remove 4.5 mol of water per gram equivalent of chlorine generated by evaporation, and 0.075 gram equivalent of crystalline common salt per gram equivalent of chlorine generated was then added to the remaining solution and the solution was then returned to the anode compartment, thereby maintaining a balance of gains and losses between the common salt and water in the anode solution.
Die Konzentration an Natrium in dem Natriumamalgam, das durch diese Elektrolyse erhalten war, betrug 0,2 Gewichtsprozent und die Konzentration in dem durch Zersetzung des Natriumamalgams erhaltenen Ätznatron 50 Gewichtsprozent bei einer Stromwirksamkeit von 97%. Die Konzentration an erzeugtem Chlor war 98,5 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 97% (Graphitanode). Die Menge an verbrauchtem Seewasser betrug 4,5 kg je Grammäquivalent erzeugtem Chlor.The concentration of sodium in the sodium amalgam obtained by this electrolysis, was 0.2% by weight and the concentration in that obtained by decomposing the sodium amalgam Caustic soda 50 percent by weight with a current efficiency of 97%. The focus on chlorine produced was 98.5 volume percent with a current efficiency of 97% (graphite anode). the The amount of sea water consumed was 4.5 kg per gram equivalent of chlorine produced.
Es wurde eine senkrechte, aus zwei Abteilungen bestehende Elektrolysezelle verwendet, die durch eine stärk basische Aniodenaustauschmembran unterteilt war und eine Quecksilberkathode der absinkenden Filmart besaß. Die Elektrolyse wurde bei einer Membran-Stromdichte von 10 A/dma und durch Zuführen von Sole, aus welcher Magnesium vorherA vertical two-compartment electrolytic cell was used which was partitioned by a strongly basic anode exchange membrane and had a sinking film type mercury cathode. The electrolysis was carried out at a membrane current density of 10 A / dm a and by supplying brine, from which magnesium was previously
ίο entfernt war, unter Überlauf in den Kathodenraum (Gesamtchlorkonzentration, berechnet als Kochsalz, 100 g/l), Bildung eines anodischen Mittelraumes durch Einsetzen eines Diaphragmas, welches aus Polyvinylchloridtuch hergestellt war, zwischen die Anionenmembran des Anodenraumes und der Graphitanode, und Strömenlassen einer Aluminiumchlorid-. lösung einer Konzentration von 220 g/l (das Ausmaß der Strömung überschritt 1,5 ccm/Stunde je cm2 des Diaphragmas) aus dem anodischen Mittelraum in denίο was removed, with overflow into the cathode compartment (total chlorine concentration, calculated as table salt, 100 g / l), formation of an anodic central compartment by inserting a diaphragm made of polyvinyl chloride cloth between the anion membrane of the anode compartment and the graphite anode, and flowing an aluminum chloride -. solution of a concentration of 220 g / l (the extent of the flow exceeded 1.5 ccm / hour per cm 2 of the diaphragm) from the anodic central space into the
ao Anodenraum durch dieses Diaphragma ausgeführt, wodurch während der Elektrolyse der Eintritt der Anodenlösung, in welcher Chlor gelöst ist, in den anodischen Mittelraum vermieden wird, ausgeführt.ao anode compartment is carried out through this diaphragm, whereby the entry of the during electrolysis Anode solution, in which chlorine is dissolved, is avoided in the anodic center space.
Währenddessen wurde die Aluminiumchloridlösung,Meanwhile the aluminum chloride solution,
as welche aus dem Anodenraum ausströmte, erhitzt, um durch Verdampfen 3,7 Mol Wasser je Gramm-. äquivalent erzeugtem Chlor zu entfernen, worauf die restliche Lösung ohne Ergänzung durch Aluminiumchlorid dem Anodenraum wieder zugegeben wurde, wodurch ein Gleichgewicht bezüglich der Zugewinne und Verluste zwischen dem Aluminiumchlorid und dem Wasser in der Anodenlösung aufrechterhalten wurde.as which flowed out of the anode compartment, heated to by evaporation 3.7 moles of water per gram. to remove equivalent generated chlorine, whereupon the remaining solution was added back to the anode compartment without supplementing with aluminum chloride, creating a balance in terms of gains and losses between the aluminum chloride and the water in the anode solution was maintained.
Die Konzentration des Natriums in dem gemäß dieser Elektrolyse erhaltenen Natriumamalgam betrug 0,2 Gewichtsprozent. Bei Zersetzung des Natriumamalgams betrug die Konzentration des erhaltenen Ätznatrons 50 Gewichtsprozent bei einer Stromwirksamkeit von 97,5 %. Die Konzentration des erzeugten Chlors war 98,5 Volumprozent bei einer Stromwirksamkeit von 97,5%. Der Verbrauch an Sole je Grammäquivalent erzeugtem Chlor betrug 3, kg.The concentration of sodium in the sodium amalgam obtained according to this electrolysis was 0.2 percent by weight. When the sodium amalgam was decomposed, the concentration of the obtained was Caustic soda 50 percent by weight with a current efficiency of 97.5%. The concentration of the generated Chlorine was 98.5 volume percent with a flow efficiency of 97.5%. The consumption of brine each Gram equivalent of chlorine produced was 3. kg.
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