DE3542234A1 - Verfahren zur reinigung von kathoden bei der alkalichloridelektrolyse - Google Patents
Verfahren zur reinigung von kathoden bei der alkalichloridelektrolyseInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung
kathodisch abgeschiedener metallischer Verunreinigungen
bei der Alkalichloridelektrolyse.
Als Kathodenmaterial bei der Alkalichloridelektrolyse kann
jedes unter den Elektrolysebedingungen beständige Material
verwendet werden. Da die Zellenspannung unter anderem auch
vom Abscheidungspotential der Protonen an der Kathode bestimmt
wird, ist man bestrebt, ein Material mit möglichst
niedriger H2-Überspannung auszuwählen. Derartige Materialien
sind beschrieben in den EP-A 1 29 231, EP-A 1 29 374 und
DE-A 33 22 169.
Diesen Kathoden ist jedoch gemeinsam, daß neben Wasserstoff
auch in bezug auf das Kathodenmaterial unedlere Metalle,
die spurenweise im Elektrolyten vorhanden sind, abgeschieden
werden. Diese Spuren lassen sich häufig nicht
vermeiden, wenn z. B. aus Gründen der Wärmebilanz der
Katholyt im Kreislauf geführt und über einen Wärmetauscher
geleitet werden muß.
Die geringe Korrosionsrate eines als beständig geltenden
Materials reicht aus, den Katholyten mit Spuren zu vergiften.
Durch den Getterungseffekt der Kathode wird das
anfangs niedrige H2-Abscheidungspotential zu höheren Werten
verschoben, d. h. die Zellenspannung steigt im Laufe
der Zeit an. Dieser Spannungsanstieg richtet sich u. a.
nach Art und Konzentration der Verunreinigungen; so kann
z. B. ein Gehalt von 1 ppm Fe im zugespeisten Elektrolyten
die Zellenspannung im Laufe von einigen Wochen bis
auf das Niveau einer reinen Weichstahlkathode ansteigen
lassen.
Es wäre denkbar, die Verunreinigung aus dem Katholytstrom
in einer vorgeschalteten Zelle kathodisch abzuscheiden.
Bei der Vielzahl von Zellen, die normalerweise in einer
Produktionsanlage vorhanden sind, wäre jedoch der zu reinigende
Volumenstrom in der Regel zu groß.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese
für eine optimale Betriebsweise einer Alkalichloridelektrolyse
entstehenden Nachteile zu beseitigen.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß dies dadurch
gelingt, indem die elektrolytgefüllte Kammer kurzgeschlossen
wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren
zur Entfernung kathodisch abgeschiedener metallischer
Verunreinigungen bei der Alkalichloridelektrolyse,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolysezelle kurzgeschlossen
und der Elektrolyt ausgeschleust wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar unabhängig
vom Typ der Elektrolyse, also für den Fall, daß die
Elektrolysezelle eine ungeteilte Zelle, insbesondere eine
Amalgamzelle ist, oder auch für den Fall, daß die Elektrolysezelle
eine geteilte Zelle, insbesondere eine Diaphragma-
oder Membranzelle, ist.
Je nach Art der Elektrolyse, des Kathodenmaterials oder
der Verunreinigungen sollte der Kurzschluß für 10 Minuten
bis 10 Stunden durchgeführt werden. Besonders günstige
Ergebnisse auch im Hinblick auf wirtschaftliche Faktoren
werden erhalten, wenn der Kurzschluß für 30 Minuten bis
5 Stunden durchgeführt wird.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin,
daß auf vorhandene Installationen zurückgegriffen werden
kann. Ein Schalter zum Überbrücken einer Zelle ist nach
dem Stand der Technik vorhanden, um bei Reparaturarbeiten
an einer Zelle oder beim Erneuern des Diaphragmas bzw. der
Membranen die entsprechende Zelle aus dem Stromkreis
ausbinden zu können. Weiterhin vermeidet das
erfindungsgemäße Verfahren die Verwendung von
elektrolytfremden Zusätzen, wie sie z. B. in den EP-
A 1 32 816 und EP-A 1 36 794 beschrieben werden.
Die auf der Kathode abgeschiedenen Verunreinigungen gehen
wieder in Lösung, wenn die Zelle elektrisch überbrückt
wird.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im
Falle des Membran- oder Diphragmaverfahrens auch erreicht,
wenn nur der Katholyt ausgeschleust wird. Weiterhin sollte
die Kathodenkammer mit Katholyt gespült werden. Der ablaufende
Katholyt wird nicht in den Kreislauf zurückgeleitet,
sondern getrennt aufgefangen. Die hier anfallende
Lauge kann vorteilhaft zur Alkalisierung der Sole vor der
Reinigung eingesetzt werden.
Die Erfindung wird im nachfolgenden Beispiel erläutert,
ohne daß hierin eine Einschränkung zu sehen ist.
Durch eine handelsübliche Membranzelle zur Elektrolyse von
NaCl wurde bei einer spezifischen Belastung von 3 KA/m2
je 1 m3 Anolyt und Katholyt geleitet. Der Katholytstrom
wurde über einen Sammelbehälter und einen Wärmetauscher
aus Incolloy im Kreislauf geführt. Eine der Produktion an
NaOH entsprechende Menge Wasser wurde dem Katholyt-Kreislauf
zugespeist und die resultierende Menge NaOH-Lösung
wurde abgezogen. Die Zelle enthielt mit Edelmetall
beschichtete Nickelkathoden. Die Zellenspannung stieg im
Laufe von 3 Monaten um 250 mV an. Eine Analyse ergab im
Katholytzulauf eine Konzentration von ca. 0,1 ppm Fe, im
Ablauf von ≦ωτ 0,06 ppm. Nach drei Monaten wurde die Zelle
elektrisch überbrückt. 3 Stunden lang wurde die Zelle mit
1/3 der während des Betriebs üblichen Elektrolytmenge
gespült. Der ablaufende Katholyt wies eine um den
Faktor 10 höhere Eisen-Konzentration auf als der Zulauf.
Der so mit abgelöstem Fe angereicherte Katholyt wurde
getrennt aufgefangen und zur alkalischen "Solefällung"
verwendet. Nach dem Wiedereinschalten lag die
Zellenspannung um 200 mV unter dem Ausschaltwert und stieg
in demselben Maß wie vorher wieder an.
Eine kurzfristig aufgetretene höhere Fe-Zulaufkonzentration
bewirkte sofort einen entsprechenden sprunghaften Anstieg
der Zellenspannung, der durch die oben beschriebene
Maßnahme wieder vollständig rückgängig gemacht werden
konnte.
Claims (7)
1. Verfahren zur Entfernung kathodisch abgeschiedener
metallischer Verunreinigungen bei der Alkalichloridelektrolyse,
dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrolysezelle
kurzgeschlossen und der Elektrolyt ausgeschleust
wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrolysezelle eine ungeteilte Zelle, insbesondere
eine Amalgamzelle ist.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrolysezelle eine geteilte Zelle, insbesondere
eine Diaphragma- oder Membranzelle, ist.
4. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß für
10 min bis 10 Stunden durchgeführt wird.
5. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß für
30 min bis 5 Stunden durchgeführt wird.
6. Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Katholyt
ausgeschleust wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Katholyt wieder eingesetzt wird zur Alkalisierung
des Anolyten.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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NO864508A NO864508D0 (no) | 1985-11-29 | 1986-11-12 | Fremgangsmaate til rensing av katoder ved alkalikloridelektrolysen. |
EP19860115954 EP0224790A1 (de) | 1985-11-29 | 1986-11-18 | Verfahren zur Reinigung von Kathoden bei der Alkalichloridelektrolyse |
JP27889586A JPS62133096A (ja) | 1985-11-29 | 1986-11-25 | 塩化アルカリ電解における陰極の浄化法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3542234A1 true DE3542234A1 (de) | 1987-06-04 |
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ID=6287181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (5)
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US4174269A (en) * | 1978-06-21 | 1979-11-13 | Ppg Industries, Inc. | Method of treating electrodes |
JPS6026687A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-09 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 低水素過電圧陰極の劣化防止方法 |
DE3482124D1 (de) * | 1983-08-22 | 1990-06-07 | Ici Plc | Behandlung von kathoden fuer deren verwendung in elektrolytischen zellen. |
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1986
- 1986-11-12 NO NO864508A patent/NO864508D0/no unknown
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- 1986-11-25 JP JP27889586A patent/JPS62133096A/ja active Pending
- 1986-11-27 FI FI864842A patent/FI864842A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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NO864508D0 (no) | 1986-11-12 |
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Legal Events
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