DE1941847A1

DE1941847A1 - Cation exchange diaphragm for electrolysis - cells

Info

Publication number: DE1941847A1
Application number: DE19691941847
Authority: DE
Inventors: Schwachula Dipl-Chem D Gerhard; Kaden Dipl-Chem Dr Heiner; Bier Dipl-Chem Klaus; Biering Dipl-Chem Uwe
Original assignee: Chemiekombinat Bitterfeld VEB
Current assignee: Chemiekombinat Bitterfeld VEB
Priority date: 1968-12-31
Filing date: 1969-08-16
Publication date: 1970-07-23
Also published as: AT289848B

Abstract

Diaphragm separating electrode compartments in a salt electrolysis cell consists of two cation exchange membranes. On the anode side there is a 0.001-0.1 mm polyfluorohydrocarbon foil, sulphonated and grafted with styrene, opt. mixed with divinylbenzene. On the cathode side there is a 0.15-0.9 mm foil made from a polyhydrocarbon or polychlorohydrocarbon, also sulphonated and grafted with styrene and divinylbenzene.

Description

Verfahren zur Elektrolyse von Salzlösungen in Zellen mit Diaphragma Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Elektrolyse von Salzlösungen in Elektrolysezellen mit Diaphragma. Process for the electrolysis of saline solutions in cells with a diaphragm The invention relates to a method for the electrolysis of salt solutions in electrolysis cells with diaphragm.

Bei der Elektrolyse wäßriger Lösungen ist es in der Regel notwendig, die an der Kathode und die an der Anode gebildeten Stoffe voneinander fernzuhalten. Es ist an sich bekannt, für diesen Zweck Diaphragmen aus einem selektivpermeablen iziaterial einzusetzen, welches ein- starkes Festionen tragendes Git-ter und darin beweglich verteilt Ionen des entgegengesetzten Ladungssinnes aufweist. Diaphragmen dieser Art werden im allgemeinen als Ionenaustauschermeazbranen bezeichnet.When electrolyzing aqueous solutions, it is usually necessary to to keep the substances formed at the cathode and the anode away from each other. It is known per se to use diaphragms made of a selectively permeable material for this purpose iziaterial to use, what a strong grid carrying solid ions and in it having movably distributed ions of the opposite sense of charge. Diaphragms of this type are commonly referred to as ion exchange membranes.

ts wurden bereits mehrere typen von Ionenaus-tauschermembranen -rorgeschlagen, die als Diaphragmen eingesetzt werden können. Man kann diese Typen in zwei Gruppen unterteilen: a) homogene Ionenaustauschermembranen, die vollständig aus ionenaustauschendem Ilaterial bestehen, oder die beispielsweise durch Pfropfung von von Styrol und livinylbenauf Folien aus Polyäthylen, Polyvinylchlorid, PolytriSluorchloräthylen, Polyvinylidenchlorid, Polytetrafluoräthylen oder verschiedenen Copolymerisaten der genannten Materialien und anschließende Einführung ionenaustauschfähigerGruppen - beispielsweise dadurch Sulfonierung - hergestellt werden. Es können auch homogene Ionenaustauschermembranen mit Carboxyl- oder mit Phosphonsäuregruppen Verwendung finden, b) heterogene Ionenaustauschermembranen, die durch Einbettung von Ionenaustauscherharz-Teilchen in einen inerten Binder hergestellt werden. Als Binder finden Eunststoffe wie Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Polytrifluorchloräthylen u. a. Verwendung. Die eingebetteten Ionenaustausc herharz-Te i lc hen können Träger von Sulfonsäure-, Phosphonsäure- oder Carboxylsäuregruppen sein.Several types of ion exchange membranes have already been struck, which can be used as diaphragms. You can find these types in two groups subdivide: a) homogeneous ion exchange membranes that are completely consist of ion-exchanging material, or, for example, by grafting of styrene and livinylbene on foils made of polyethylene, polyvinyl chloride, polytriSluorochlorethylene, Polyvinylidene chloride, polytetrafluoroethylene or various copolymers of the materials mentioned and subsequent introduction of ion-exchangeable groups - for example by sulfonation - can be produced. It can also be homogeneous Ion exchange membranes with carboxyl or with phosphonic acid groups are used find, b) heterogeneous ion exchange membranes, which are created by embedding ion exchange resin particles can be made into an inert binder. Plastics such as polyethylene are used as binders Polytetrafluoroethylene, polytrifluorochloroethylene and others. Use. The embedded Ion exchange resin parts can be carriers of sulfonic acid, phosphonic acid or carboxylic acid groups.

Den bisher bekannten Verfahren zur Anwendung von lonenaustauschermembranen als Diaphragmen für Elektrolysezellen haften aber folgende technische und ökonomisohe Mängel an: Beim Einsatz von heterogenen Ionenaustauschermembranen als Diaphragmen in Elektrolyse zellen müssen die gegenüber homogenen Ionenaustauschermembranen prinzipiell schlechteren elektrochemischen Eigenschaften in ICauf genommen werden.The previously known method for using ion exchange membranes as diaphragms for electrolysis cells, however, the following technical and economic ones are applicable Deficiencies in: When using heterogeneous ion exchange membranes as diaphragms In electrolysis cells, the opposite must be homogeneous Ion exchange membranes In principle, poorer electrochemical properties can be included in IC.

Diese verminderten Eigenschaften beruhen bel:anntlichauf dem Anteil der heterogenen Ionenaustausohermembranen an inertem Dinder, der als elektrisch nicht leitfähiges Material den elektrischen Widerstand der Membranen erhöht und im gequollenen Zustand der Liembrane durch mikroskopisch feine Risse zu unerwünschten DiffusionsSlüssen von Coionen führt. Beispielsweise kann aus den angeführten Gründen im Kathodenraum einer Elektrolysezelle zur Zerlegung von Alkalichlorid das entspreohende Alkalihydroxid mit nur relativ geringer Stromausbeute, einem hohen spezifischen Energieverbrauoh und einem relativ hohen Alkalichloridgehalt des erzeugten Hydroxids gewonnen werden.These reduced properties are obviously due to the proportion of heterogeneous ion exchange thermal membranes on inert dinder, which is considered to be electrical non-conductive material increases the electrical resistance of the membranes and in the swollen state of the Liembrane through microscopic cracks to undesirable Leads to diffusion fluxes of coions. For example, for the reasons given in the cathode compartment of an electrolysis cell for the decomposition of alkali chloride the corresponding one Alkali hydroxide with only a relatively low current efficiency, a high specific Energy consumption and a relatively high alkali chloride content of the hydroxide produced be won.

Demgegenüber vorteilhafter sind homogene lonenaustauschermembranen. Sie weisen eine höhere Selektivität und höhere elektrische Leitfähigkeit auf, was zu höheren Stromausbeuten, geringerem spezifischen Energieverbrauch und geringerer Coionendiffusion führt. Es hat sich erwiesen, daß homogene Ionenaustauschermembranen, die auo der Basis von Folien aus Polykohlenwasserstoffen oder Polyhalogenkohlenwasserstoffen mit Ausnahme von Polyfluorkohlenwasserstoffen hergestellt sind, zwar die erforderlichen elektrochemischen vigens~haften besitzen, aber gegenüber aggressiven chemischen Medien, wie Chlor, Hypochloriten, Sauren und lauge. nicht dauerhaft bestindig sind.In contrast, homogeneous ion exchange membranes are more advantageous. They have a higher selectivity and higher electrical conductivity, what to higher power yields, lower specific energy consumption and lower Coion diffusion leads. It has been shown that homogeneous ion exchange membranes, those based on foils made from polyhydrocarbons or polyhalohydrocarbons with the exception of polyfluorocarbons are produced, although the necessary have electrochemical properties, but have aggressive chemical properties Media such as chlorine, hypochlorites, acids and alkalis. are not permanent.

Die erforderlichen elektrochemischen Eigenschaften neben guter chemischer Bestandigkeit weisen bisher nur Ionenaustauschermembranen auf, die auf der Basis von Polyfluorkohlenwasserstoffen hergestellt sind. Diese E.unststoffe haben aber die nachteilige Eigenschaft, in Lösungsmitteln aller Art nicht oder nur in äußerst geringem Maße quellbar zu sein. Das bedeutet, daB eine genügend hohe Pfropfung zur Einführung ionenaustauschfähiger Gruppen mit wachsender Dicke der Folie zunehmend schwieriger wird, wie beispielsweise der schweizerischen PatentschriSt 447 114 zu entnehmen ist. Für den Einsatz in Elektrolysezellen sind aber Ionenaustauschermembranen mit einer bestimmten Dicke, meist von mehr als 0,25 mm, notwendig, um wirtschaftliche Stromausbeuten zu erreichen. Dünne Ionenaustauschermembranen mit einer Dicke von 0,001 bis 0,1 mm sind leichter herstellbar, weisen aber eine schlechtere Selektivität auf als diclcere.The required electrochemical properties in addition to good chemical So far, only ion exchange membranes based on are made of polyfluorocarbons. However, these plastics have the disadvantageous property, not in solvents of all kinds or only extremely to be swellable to a small extent. This means that a sufficiently high grafting is possible Introduction of ion-exchangeable groups with increasing thickness of the film becomes more difficult, as for example the Swiss patent 447 114 to can be found. However, ion exchange membranes are suitable for use in electrolysis cells with a certain thickness, usually of more than 0.25 mm, necessary to be economical To achieve electricity yields. Thin ion exchange membranes with a thickness of 0.001 to 0.1 mm are easier to manufacture, but have a poorer selectivity on as diclcere.

Ein weiterer Nachteil von Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien ist deren höherer Preis gegenüber anderen Polyhælogenl.ohlenwasserstoff- oder Polykohlenwasserstoff-Folien.Another disadvantage of polyfluorocarbon films is theirs higher price compared to other polyhedral hydrocarbon or polyhydrocarbon films.

Zusammenfassend kann zum Stand der Technik festgestellt werden, daß Tonenaustauschermembranen für den Einsatz in Blektrolysezellen entweder æ) relativ scKlechtere elektrocherische Eigenschaften besitzen (heterogene Typen) oder b) gute elektrochemische Eigenschaften, aber keine ausreichende chemische Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien aufweisen (homogene Typen auf Basis von Polykohlenwasserstoffen oder Polyhalogenkohlenwasserstoffen mit Ausnahme von Polyfluorkohlenwasserstoffen) oder c) sowohl gute elektrochemische Eigenschaften als auch gute chemische Beständigkeit besitzen, wobei aber höhere Kosten für das Polienmaterial sowie ein relativ hoher Aufwand bei der Pfropfung der Folien zur Herstellung von lonenaustauschermembranen erforderlich ist.In summary, it can be stated in relation to the prior art that Ton exchange membranes for use in lead electrolysis cells either æ) relative have poor electrochemical properties (heterogeneous types) or b) good electrochemical properties, but insufficient chemical resistance against aggressive media (homogeneous types based on polyhydrocarbons or polyhalohydrocarbons with the exception of polyfluorohydrocarbons) or c) both good electrochemical properties and good chemical resistance own, but higher costs for the Polienmaterial as well as a relatively high one Expenditure in the grafting of the foils for the production of ion exchange membranes is required.

Zweck der Erfindung ist die Herstellung von nicht verunreinigten Elektro lyseprodukteh aus Salzlösungen nach dem Diaphragmaverfahren zu ökonomischen BedingungenF Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Membranen zu finden, die einmal einen niedrigen elektrischen Widerstand,.The purpose of the invention is the production of uncontaminated electro Lysis products from salt solutions by the diaphragm process under economical conditions F. The invention is based on the object to find membranes that once a low electrical resistance ,.

daneben aber eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber den zerstörenden Einflüssen vor allem des Anolyten haben und die damit eine gute Stromausbeute neben guter Haltbarkeit gewährleisten, wobei aber die erwähnten Schwierigkeiten, die sich bei Polyfluorkohlenwasserstoffmembranen zeigen, nicht auftreten dürfen.in addition, however, a high level of resistance to the destructive Influences above all of the anolyte and thus a good current yield besides ensure good durability, but with the difficulties mentioned that arise in the case of polyfluorocarbon membranes, must not occur.

Es wurde nun gefunden, daß man eine Elektrolyse von Salzlösungen, besonders von Alkalichloridlösungen, mit Åbtrennung des Kathodenraumes vom Anodenraum durch ein stabiles Diaphragma mit niedrigem elektrischen Widerstand zur Brzielung reiner Elektrolyseprodukte durchführen kann, wenn als Diaphragma eine Kombination von zwei aneinanderliegenden Kationenaustauscherfolien eingebaut wird, von denen die nach der Anode zu liegende aus einer 0,001 bis O;1 mm starken Kationenaustauscherfolie auf Basis Polyfluorkohlenwasserstoff besteht, während auf der Kathodenseite eine Kationenaustauscherfolie in einer Stärke von 0,15 bis 0,9 mm aus fluorfreiem 2material verwendet wird.It has now been found that an electrolysis of salt solutions, especially of alkali chloride solutions, with separation of the cathode compartment from the anode compartment thanks to a stable diaphragm with low electrical resistance for targeting Can carry out pure electrolysis products if a combination as a diaphragm is installed by two adjacent cation exchange foils, of which the one after the anode made of a 0.001 to 0.1 mm thick cation exchange film based on polyfluorocarbons, while on the cathode side a Cation exchange film with a thickness of 0.15 to 0.9 mm made of fluorine-free 2 material is used.

Die zwei Polien, die dann das Diaphragma bilden, werden dabei in gequollenem Zustand aneinandergelegt, wobei etwa ein weitmaschiges Stützgewebe aus Polypropylen oder nachchloriertem Polyvinylchlorid zur Verstärkung verwendet werden kann.The two poles that then form the diaphragm become swollen Condition laid next to each other, with about a wide-meshed support fabric made of polypropylene or post-chlorinated polyvinyl chloride can be used for reinforcement.

Als Kationenaustauscherfolie der Anodenseite wählt man dabei vorzugsweise Polyfluorkohlenwasserstoff-Folien, die mit Styrol, gegebenenfalls in Gemisch mit Divinylbenzol, gepfropft und dann sulfoniert werden. Es können aber auch heterogene Membranen verwendet werden, wobei allerdings deren elektrische Leitfähigkeit ungünstiger ist.The cation exchange film on the anode side is preferably chosen Polyfluorocarbon films made with styrene, optionally mixed with Divinylbenzene, grafted and then sulfonated. But it can also be heterogeneous Membranes are used, although their electrical conductivity is less favorable is.

Auch auf der Kathodenseite wird man homogene Folien bevorzugen, wenn auch hier natürlich heterogene, in der erfindungsgemäßen Weise verwendet, etwas ungünstiger aber immer noch vorteilhaft arbeiten.Homogeneous foils will also be preferred on the cathode side, if here too, of course, heterogeneous, used in the manner according to the invention, somewhat work less favorably but still favorably.

Die homogenen Folien bestehen vorzugsweise aus PolykoLlenwasserstoff oder Polychlorkohlenwasserstoff, auf welches hiterial man Styrol, gegebenenfalls in Verbindung mit Divinylbenzol, aufgepfropft hat. Die austauschaktiven Gruppen werden dann wie üblich durch Sulfonieren eingebaut.The homogeneous foils are preferably made of polyhydric hydrogen or polychlorocarbon, on which one hiterial styrene, optionally in connection with divinylbenzene, has grafted on. The active exchange groups are then incorporated by sulfonation as usual.

Wie bereits erwähnt, sind beide Folien der Kombination Kationenaustauscher. Die austauschaktiven Gruppen sind die Sulfonsäuregruppen bzw. die entsprechenden Salze davon. Erfindungsgemäß eignen sich aber auch Kationenaustauscherfolien sowohl für die Anoden- wie für die Kathodenseite aus einem Austauschermaterial, das anstelle von Sulfonsäuregruppen Carboxylgruppen oder Phosphonsäuregruppen enthalt.As already mentioned, both films of the combination are cation exchangers. The active exchange groups are the sulfonic acid groups or the corresponding ones Salts thereof. According to the invention, however, cation exchange films are also both suitable for the anode as well as for the cathode side made of an exchange material that instead of of sulfonic acid groups containing carboxyl groups or phosphonic acid groups.

Die Anwendung der beschriebenen Dia?hragmenanordnung bringt u. a. folgende Vorteile: a) Als Ausgangsmaterial für die anodenseitige Ionenaustauschermembrane kann dünne Polyfluorkohlenwasserstoff-Folie eingesetzt werden. Damit wird einmal kostenauBwendiges Material eingespart, zum anderen ist die Herstellung einer dünnen Ionenaustauschermembrane aus diesem Bsterial leichter als bei Verwendung einer dicken Folie.The application of the described slide bracket arrangement brings among other things. the following advantages: a) As a starting material for the anode-side ion exchange membrane thin polyfluorocarbon film can be used. This becomes once Costly material saved, on the other hand, the production of a thin one Ion exchange membrane made of this bsterial is lighter than when using a thick one Foil.

b) Als Ausgangsmaterial für die kathodenseitige Ionenaustauschermembrane können beliebige Folien, die lediglich gegenüber dem Katholyt beständig sein müssen, verwendet werden. Es ist die IvIögsichkeit gegeben, schwachsaure Ionenaustauschermembranen auf Basis von Polyäthylen, Polyvinylchlorid oder anderen nicht chlorbeständigen Eunststoffen einzusetzen, die in alkalischen Lösungen eine hohe Selektivität besitzen.b) As the starting material for the ion exchange membrane on the cathode side any foils that only have to be resistant to the catholyte can be used, be used. There is the possibility of using weakly acidic ion exchange membranes based on polyethylene, polyvinyl chloride or other non-chlorine-resistant Use plastics that have a high selectivity in alkaline solutions.

c) Die Kombination zweier Ionenaustauschermembranen ergibt eine gegenüber einzeln eingesetzten Membranen verringerte Diffusion an Alkalihalogenid vom Anoden- in den tathodenraum.c) The combination of two ion exchange membranes results in one opposite individually used membranes reduced diffusion of alkali halide from the anode in the cathode compartment.

Die erfindungsgemäße embranenkombination bringt große Vorteile bei der Elektrolyse der verschiedensten Salze. Ihr Hauptanwendungsgebiet ist aber die Alkalichloridelektrolyse, vor allem die Natriumchloridelektrolyse. Dort gelingt es bei erfindungsgemäßem Arbeiten, den Natriumchloridgehalt der erzielten Lauge so niedrig zu halten, daß das Diaphragmaverfahren eine Lauge liefert, die an Chlorgehalt etwa der des Quecksilberverfahrens gleichkommt.The combination of embraces according to the invention brings great advantages the electrolysis of various salts. But its main area of application is Alkaline chloride electrolysis, especially sodium chloride electrolysis. Succeed there when working according to the invention, the sodium chloride content of the alkali obtained to keep so low that the diaphragm process delivers an alkali with a chlorine content roughly equivalent to that of the mercury process.

Im folgenden werden Beispiele gegeben, die das erfindungsgernäße Verfahren erläutern sollen, ohne daß dieses auf diese wenigen Beispiele beschränkt sei.In the following examples are given which the inventive method should explain, without this being limited to these few examples.

Beispiel 1: In eine Zweikammerelektrolysezelle wird als Diaphragma eine FLombination von zwei Ionenaustauschermembranen eingebaut, nämlich anodenseitig eine homogene, stark saure Folie aus Polytetrafluoräthylen der Dicke 0,05 mm, die unter Röntgenbestrahlung mit Styrol gepfropft und nach einer Vorquellung in Dichloräthan sulfoniert wurde, -und kathodenseitig eine homogene, stark saure Kationenaustauschermembrane auf Basis einer Polyäthylenfolie der Dicke 0,4 mm, die durch Pfropfung mit Styrol und anschließende Sulfonierung hergestellt wurde.Example 1: In a two-chamber electrolysis cell is used as a diaphragm a combination of two ion exchange membranes installed, namely on the anode side a homogeneous, strongly acidic film made of polytetrafluoroethylene 0.05 mm thick, the grafted with styrene under X-ray irradiation and after swelling in dichloroethane Was sulfonated, and a homogeneous, strongly acidic cation exchange membrane on the cathode side based on a polyethylene film with a thickness of 0.4 mm, which is grafted with styrene and subsequent sulfonation was prepared.

Im Anodenraum der Elektrolysezelle wurde in bekannter Weise eine 5 n NaCl-Lösung:an einerGraphitanode, im Kathodenraum Natronlauge an einer Stahlkathode elektrolysiert. Die wichtigsten Elektrolysedaten mit der Membranenkombination und zum Vergleich mit den einzelnen Membranen sind in der folgenden Tabelle angegaben: Eonzentra- NaCl-Konzen- Strom- Zell- Spezifition der tration in aus- span- so her NaOH im der NaOH beute nung Energie-Kathoden- verbrauch raum (kh/kg (g/l) (g/l) (%) (V) NaOH) Membranenkombination 120 0,09 74,6 3,16 2,85 Kati onenaustauschermembrane auf Ba- 121 5,07 37X7 3s05 5,43 sis Polytetrafluoräthylen Kationenaustauschermembrane auf 120 0S11 70,8 3,12 2s96 Basis Polyäthylen Beispiel 2: In eine Elektrolysezelle nach Beispiel 1, in der statt NaCl jetzt KCl elektrolysiert wird, ist folgende Kombination von Ionenaustauschermembranen eingebaut: anodenseitig eine homogene, stark saure Folie aus Polytrifluorchloräthylen der Dikke 0,08 mm, die durch Pfropfung mit Styrol in Anwesenheit eines Peroxids und nachfolgende Sulfonierung hergestellt wurde, und kathodenseitig; eine homogene, schwachsaure Kationenaustauschermembrane mit Carboxylgruppen auf Basis einer Polyvinylchloridfolie der Dicke 0,25 mm. Die Blektrolyseergebnisse sind in der folgenden Tabelle angegeben: Konzentra- KCl-Konzen- Strom- Zell- Spezifition der tration in aus- span- scher Ener-KOH im der KOH beute nung gieverbr.In the anode compartment of the electrolysis cell, a 5th n NaCl solution: on a graphite anode, caustic soda on a steel cathode in the cathode compartment electrolyzed. The most important electrolysis data with the membrane combination and for comparison with the individual membranes are given in the following table: Eoncentra- NaCl-Concentration- Current- Cell- Specification of the tration in ex- pensive NaOH in the NaOH recovery energy cathode consumption space (kh / kg (g / l) (g / l) (%) (V) NaOH) membrane combination 120 0.09 74.6 3.16 2.85 cation exchange membrane on base 121 5.07 37X7 3s05 5.43 sis polytetrafluoroethylene cation exchange membrane on 120 0S11 70.8 3.12 2s96 based on polyethylene Example 2: In a Electrolysis cell according to Example 1, in which KCl is now electrolyzed instead of NaCl, the following combination of ion exchange membranes is installed: one on the anode side homogeneous, strongly acidic film made of polytrifluorochloroethylene of the thickness 0.08 mm, the by grafting with styrene in the presence of a peroxide and subsequent sulfonation was made, and on the cathode side; a homogeneous, weakly acidic cation exchange membrane with carboxyl groups based on a polyvinyl chloride film with a thickness of 0.25 mm. the Lead electrolysis results are given in the following table: Concentration KCl Concentration Current cell specification of the tration in foreign ener- KOH in the KOH hive energy consumption

Kathodenraum Cg/l) (g/l) (%) (V) (kWh/kg KOH) Membranenkombination 135 0,04 81,0 3,10 1,84 Kati onenaustausohermembrane auf Basis 138 0,16 75,6 3,00 1,91 Polytrifluorchloräthylen Kationenaustauschermembrane auf Basis 134 0,05 80,4 3,65 1,82 Polyvinylchlorid Beispiel 3 In einer Elektrolysezelle nach Beispiel 1 ist folgende Kombination von Ionenaustauschermembranen eingebaut: anodenseitig eine homogene, schwach saure, d.h. Carboxylgruppen enthaltende Folie aus einem Copolymerisat von Polyhexafluorpropylen und Polyvinylidenfluorid der Dicke 0,02 mm, kathodenseitig eine heterogene Kationenaustauschermembrane, die durch Pressen eines Gemisches von 75 Teilen Kationenaustauscherstaub und 25 Teilen Hochdruckpolyäthylen auf einem Walzwerk bei 130 0C hergestellt wurde. Die Elektrolyseergebnisse zeigt folgende Tabelle: Eonzentra- NaUl-Eonzen- Strom- Zell Spezi£. Cathode compartment Cg / l) (g / l) (%) (V) (kWh / kg KOH) membrane combination 135 0.04 81.0 3.10 1.84 cation exchange thermal membrane based on 138 0.16 75.6 3.00 1.91 polytrifluorochloroethylene cation exchange membrane based on 134 0.05 80.4 3.65 1.82 polyvinyl chloride Example 3 In an electrolytic cell according to example 1, the following combination of ion exchange membranes is installed: a homogeneous, weakly acidic film on the anode side, i.e. containing carboxyl groups from a copolymer of polyhexafluoropropylene and polyvinylidene fluoride of the thickness 0.02 mm, a heterogeneous cation exchange membrane on the cathode side, which is pressed a mixture of 75 parts of cation exchange dust and 25 parts of high pressure polyethylene was produced on a rolling mill at 130 0C. The electrolysis results shows following table: Eoncentra NaUl Eonzen Strom cell speci £.

tion der tration in ausbeu- Energie-NaOH im der NaOH te nung verbrauch Kathodenraum (g/l) (g/l) (*) (v) (kWh/kg NaOH) Membranenkombination 156 0,16 60,0 3,15 3,53 homogene Membrane auf Basis Polyhexafluor- 158 0,25 55,0 3,05 3,74 propylen/Polyvinylidenfluorid heterogene dem brane auf Basis Polyäthylen 155 0,20 58,6 3,60 3,54 Beispiel 4: In eine Elektrolysezelle gemäß Beispiel 1 wird im Kathodenraum durch Einleiten von C02-haltigen Gasen Natriumcarbonatlösung anstatt Natronlauge erzeugt. Als Diaphragma findet folgende Kombination Verwendung: anodenseitig eine homogene, stark saure Folie aus Polytetrafluoräthylen der Dicke 0,01 mm, die durch Pfropfung mit Styrol in Anwesenheit eines Peroxids und nachfolgende Sulfonierung hergestellt wurde, und kathodenseitig eine homogene, stark saure Kationenaustauschermembrane auf Basis einer Polyvinylchloridfolie der Dicke 0,25 mm, die durch Pfropfung mit Styrol und anschließende Sulfonierung hergestellt wurde. Die Elektrolyseergebnisse sind in folgender Tabelle angegeben: Konzentration NaCl-Kon- Strom- Zell- Spezif. tion of the tration in yield. Energy NaOH in the NaOH te nung consumption Cathode compartment (g / l) (g / l) (*) (v) (kWh / kg NaOH) membrane combination 156 0.16 60.0 3.15 3.53 homogeneous membrane based on polyhexafluor- 158 0.25 55.0 3.05 3.74 propylene / polyvinylidene fluoride heterogeneous branch based on polyethylene 155 0.20 58.6 3.60 3.54 example 4: In an electrolysis cell according to Example 1 is introduced in the cathode compartment C02-containing gases generate sodium carbonate solution instead of caustic soda. As a diaphragm The following combination is used: a homogeneous, strongly acidic on the anode side Polytetrafluoroethylene film with a thickness of 0.01 mm, grafted with styrene was prepared in the presence of a peroxide and subsequent sulfonation, and a homogeneous, strongly acidic cation exchange membrane on the cathode side a polyvinyl chloride film 0.25 mm thick, which is grafted with styrene and subsequent sulfonation was produced. The electrolysis results are in given in the following table: Concentration NaCl-Kon-Strom- Cell- Spec.

des Na2C03 zentra- ausbeu- Span- Energietion im te nung verbr. of Na2C03 centra- span- energy ion in te nation cons.

im Kathoden- tion im te nung verbr. in the cathodi-

raum (g/l) (g/l) (*) (V) (kWh/kg Na2C03) Membranenkombination 30 0,15 85,0 4,2 2,50 Kationenaustauschermembra- 30 1,06 60,8 4,1 3,42 ne auf Basis Polytetrafluoräthylen Kati onenaustauschermembrane auf Basis Poly- 30 0,16 84,6 4,1 2,45 vinylchlorid room (g / l) (g / l) (*) (V) (kWh / kg Na2C03) membrane combination 30 0.15 85.0 4.2 2.50 Cation exchange membrane 30 1.06 60.8 4.1 3.42 ne based Polytetrafluoroethylene cation exchange membrane based on poly- 30 0.16 84.6 4.1 2.45 vinyl chloride

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e 1. Process for the electrolysis of aqueous Salt solutions with the cathode compartment separated from the anode compartment by a diaphragm made of cation exchange material, characterized in that the diaphragm is a Built-in combination of two cation exchange membranes lying next to one another of which the one to be located after the anode is 0.001 to 0.1 mm thick Cation exchange film based on polyfluorocarbons is made while on the cathode side is a cation exchange film with a thickness of 0.15 to 0.9 mm made of fluorine-free material is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the cation exchange film on the anode side one grafted with styrene, optionally mixed with divinylbenzene and sulfonated polyfluorocarbon sols are used.

3. The method according to claim. 1 or 2, characterized in that On the cathode side, homogeneous cation exchange membranes made of styrene and optionally even sulfonated polyhydrocarbon films grafted with divinylbenzene and / or polychlorocarbons can be used.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the anode side and / or cation exchanger foils are used on the cathode side, instead of of sulfonic acid groups carry carboxyl or phosphonic acid groups.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that aqueous Alkali chloride solutions are electrolyzed.