DE686457C

DE686457C - aeure

Info

Publication number: DE686457C
Application number: DE1938B0181927
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Bergius; Dr Eduard Faerber; Dr Willi Muehlhaeuser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-02-15
Filing date: 1938-02-15
Publication date: 1940-05-27

Description

Verfahren zur Nutzbarmachung von verdünnter Salzsäure Die Wiedergewinnung von Chlorwasserstoff aus seinen verhältnismäßig konzentrierten Lösungen ist leicht möglich. Wenn aber sehr verdünnte Lösungen vorliegen, so gab es bisher keinen Weg, um daraus den Chlorwasserstoff in technisch und wirtschaftlich befriedigender Weise abzutrennen. Das Verdampfen von Wasser bis zu der Konzentration, bei welcher Chlorwasserstoff mit übergeht, kommt für schwache Lösungen von etwa 50'o Chlorwasserstoff nicht in Betracht. Säuren dieses Verdünnungsgrades werden bis jetzt vernichtet, wobei noch besondere Aufwendungen, z. B. für Neutralisation und Vorfiuter, gemacht-,verden müssen.
Die elektrolytische Zerlegung des Chlorwasserstoffs in die beiden Elemente, diedann bei ihrer Wiedervereinigung Chlorwasserstoffgas liefern, schien nach dem bisherigen Stand der Technik deshalb nicht anwendbar, weil die Stromausbeute nur im Gebiete höherkonzentrierter Säuren einigermaßen genügte, bei den niedrigeren Konzentrationen aber so gering ist, daß einerseits die Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt war, andererseits. aber auch. technisch-chemische Schwierigkeiten durch die Unreinheit des anodisch entwickelten Chlors erwuchsen.
Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung weitgehend überwunden, indem es jetzt mit hohen Stromausbeuten gelingt, Salzsäure bis zu Gehalten von weniger als i H Cl durch Elektrolyse von ihrem Chlorwasserstoff zu befreien und diesen nach der Wiedervereinigung der Elemente als konzentriertes Gas wiederzugewinnen. Dazu wird die verdünnte, z. B. 3 bis 5 0lo H Cl enthaltende Säure in den Ahodenraxum eingeführt und so lange anodisch behandelt, bis ihr Gehalt unter der Einwirkung des ,elektrischen Stromes auf etwa die Hälfte abgenommen,. hat, worauf man Kathoden- und Anoe@t. flüssigkeit miteinander vertauscht. An ,#@ Kathode hat nämlich inzwischen der Sei' gehalt entsprechend dem Verhältnis Ionenwanderungsgeschwindigkeit zugenommen. Durch die Umschaltung erreicht man, daß die Anodenflüssigkeit während eines großen Teils der Dauer für die gesamte Elektrolyse auf hoher Konzentration gehalten wird und daß dennoch aus dem Kathoden- oder Anodenraum eine nur sehr geringe Menge H Cl enthaltende Flüssigkeit die Einrichtung verläßt.
Für die praktische Ausführung dieses Verfahrens ist es vorteilhaft, die Elektrolyse in einer größeren Anzahl von mit Diaphragmen versehenen Zellen vorzunehmen. Dann fließt ain einen Ende der zusammengeschalteten Zellen die etwa 3- bis 5o;öige Salzsäure mit einer Geschwindigkeit zu, die nach der gesamten Oberfläche der Elektroden und nach der anodischen Stromdichte derart geregelt wird, daß am anderen Ende die abfließende fertig behandelte Säure weniger als i % H C 1 aufweist.
Nachdem alle Zellen mit der zu behandelnden Säure gefüllt sind, beginnt der Zufluß der frischen Säure zur Anode. An der Stelle, an der die Konzentration der anodischeii Flüssigkeit halb so hoch ist wie die der zugeführten Säure, schaltet man den Zufluß so, daß die Säure aus dem Anoden- in den Kathodenraum übertritt -und die im K.athodenrau@m befindliche Säure zum nächsten Anodenraum fließt. Durch solche Anordnung ist es möglich, init Stromdichten von etwa 3ooAinp /m' und Stromausbeuten von 8o bis goo/o bis zur Chlorwasserstoifkonzentration von weit unter 10i0, z. B. o,4% anodisch und o,6o,'o kathodisch, zu kommen. Dies wird nach bekannten Regeln dadurch begünstigt, daß man die Elektrolyse bei erhöhter Temperatur von Diva 4.o bis 65° vornimmt. Gegebenenfalls ann man die bei der Wiedervereinigung von ichlor und Wasserstoff frei werdende Wärme dazu benutzen, die zufließende verdünnte Säure auf die gewünschte Temperatur zu bringen.
Selbstverständlich kann man die entstandenen Gase auch jedes für sich in anderer Weise weiterverwenden.

Claims

hA.TI?NTANSPRLCHF: r. Verfahren zur Nutzbarmachung von verdünnter Salzsäure mittels Elektrolyse, dadurch gekennzeichnet, daß, man die Säure zur elektrolytischen Zerlegung zuerst dem Anodenraum zuführt, dann, nachdem die Konzentration auf etwa die Hälfte abgenommen hat, Kathoden- und Anodenflüssigkeit miteinander vertauscht und die entstandenen Gase für sich allein verwendet oder in bekannter Weise zu Chlorwasserstoff verbindet. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Serie hintereinandergeschalteter Zellen zuerst mit der Salzsäure füllt, dann mit einer von der Strömdichte abhängigen Geschwindigkeit frische Säure zur Anode führt, die anodische Flüssigkeit dort, wo ihre Konzentration auf etwa die Hälfte gesunken ist, zur Kathode übertreten läßt und die im Kathodenraum befindliche Säure zum nächsten Anodenraum führt. 3. Verfahren nach Anspruch i 'und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von 3- bis 5 obigen Säuren ausgeht und bis zur Erreichung von weniger als i % in der Kathodenflüssigkeit elektrolysiert.