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Verfahren zur Reinigung des Elektrolyten bei der Chloralkalielektrolyse
nach dem Amalgamverfahren Gegenstand des Patents 708059 ist ein Verfahren
zur Reinigung des Elektrolyten bei der Chloralkalielektrolyse nach dem Amalgamverfahren
:durch Entfernung ge'östen Chlors und Zerstörung von Chlorsaue:rstoffverbindungen
außerhalb der Zelle und anschließender Aafsättigung, das dadurch, gekennzeichnet
ist, daß die Entfernung des hach Zusatz von Säure vorhandenen freien Chlors durch.
Anwendung von Minderdruck, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Ausblasen, vorgenommen
wird.
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Mit Hilfe .dieser Arbeitsweise ist es möglich, :die Alkalielektroly
se nach dem Amalgamverfahren unter kontinuierlicher " Reinigung und Wiederaufsättigung
des Elertrolyten mit technischen Rohsalzen durchzuführen.
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Es wurde nun gefunden, daß-man_das nach Zusatz von Säure im Elektrolyten
vorhandene freie Chlor-nicht nur durch Anwendung von Minderdruck, gegebenenfalls
unter gleichzeitigem Ausblasen, sondern auch durch Ausblasen allein; entfernen 'kann.
Man muß jedoch auch hier berücksichtigen, daß das Chlor zum Teil in gelöster Form
vorliegt. Es läßt sich @da'her durch Behandlung des Elektrolyten mit Luft auoh nur
teilweise entfernen. Der Rest :des aktiven Chlors ist in Form von Hypochlorit und
unterchlorijer Säure vorhanden. Wenn man der Hypochloridlösung nun mindestens so
viel Säure zusetzt, daß alles Alkalihypochlorit in un.terchlorige Säure umgewandelt
wird, und dann erst mit Luft ausbläst, so läßt sich das gesamte Chlor in 'kurzer
Zeit vollständig aus dem Elektrolyten entfernen.
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Als Säure setzt man zweckmäßig Salzsäure zu, weil hierdurch wieder
Alkalichdorid gebildet wird, das im Elektrolyt nicht stört.
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Das Ansäuern und Ausblasen läßt sich auch in -der Weise vereinigen,
daß zum Ausblasen anstatt Luft ein Gas verwendet wird, das sich zu einem Teil in.
dem Elektrolyten unter Säurebildung löst, z. B. Kohlensäure. Hierbei tritt z. B.
folgende Umsetzung auf: NaOCl-'@-CO.-1-)H.,0 - HOCl-,`-NaHCO;.
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Falls nach -den oben beschriebenen Behandlungsweisen noch geringe
Mengen von
Chlor zurückbleiben, kann man diese durch Zugabe von
-Reduktionsmitteln, z. B. schweflige Säure, deren Salze, Schwefelwasserstoff oder
dessen Verbindungen und anderen, beseitigen. Ebenso ist durch diese Zusätze eire
Reinigung des Elektrolyten von Chloratmöglich. ZU, diesem Zweck leitet man beispielsweise
auf einer Kolonne schweflige Säure in die neutrale oder schwach saure Elektrolytlösung.
Diese :Behandlung wird zweclkmäßig bei Temperaturen über 5o' vorgenommen, ereil
bei dieser Temperatur einerseits die Geschwindigkeit der .Realktio.n genügend groß
ist, um in .kurzer Zeit praktisch vollständig zu verlaufen, und weil andererseits
das Lösungsvermögen der Sole für schweflige Säure bei dieser Temperatur noch hinreicht,
um die gesamte zur Reduktion des Ciriorats erforderliche S.0.-Menge in ,der Sole
in Lösung zu bringen. Durch Einhaltung .dieser Arbeitsweise ge:ingt es, .die Reduktion
des im Elektrolyten gelösten Chlorats mit .der stöchiometrischen Menge S .O.-Menge
in .kurzer Zeit praktisch vollständig durclhzuführen.
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Die auf diese Weise von aktivem Chlor befreite Lösung kann man in
normaler Weise mit Chloralkali aufsättigen und von Verunreinigungen, wie Eisen-,
Magnesium- und Calciumsalzen sowie Sulfaten, befreien, z. B. durch Fällung mit Hy
dr oxyden, Carbonaten und Bariumverbindungen (Bariumcarbonat). Hierbei ist es möglich,
ohne Verluste an Chlor und Alkalisalz mit der theoretisch erforderlichen Menge von
Fällungsmitteln auszukommen und eine Sole zu erhalten, deren Elektrolysie ohne Störung
gelingt. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß infolge der Chlorfreiheit
der Salzlösung die Aufsättigungs- und Reinigungsapparate we-,sentlic.h weniger angegriffen
werden Lind deshalb auch aus weniger widerstandsfähigen Baustoffen hergestellt
werden können.
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Besonders wirtschaftlich läßt sich das neue Verfahren gestalten in
Verbindung mit einer anderen Arbeitsphase der Amalgamelektrolyse.
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Das aus der Amalgamzelle stammende Chlor enthält bekanntlich stets
eine gewisse Menge Wasserstoff, der durch vorzeitige Zersetzung des ,Amalgams in
d`er Zelle neben einer entsprechenden Menge Hypochlorit entstelit. Diesen Wasserstoff
pflegt man dadurch zu beseitigen, daß man ihn mit einem entsprechenden Anteil Chlor
in Salzsäure uniwandelt und diese aus dem Chlor auswäscht. In Verbindung mitt der
vorliegenden 1?rfndung verfährt man zweckmäßig so, daß man das Chlorgas mit der
aufzusä ttigenden Salzlösuäg wäscht, so daß die SalzIösung unmittelbar für die Ansäuerung
der Sole und die Zerstörung des Hypoahlorits nutzbar ge-
macht wird.
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Beispiel :311#s einer Amalgamzelle laufen in i Stunde et@ta, Zoo 1
einer Lösung ab, die neben .1s kg Natriumchlorid ioo g Cl.>, io g NaOCl und 4. g
\?a, C10 enthält. Der Lösung werden 1209 3oo'oige Salzsäure hinzugefügt; alsdann
wird das Chlor in einem oder mehreren Ausblasegefäßen durch Einleiten von Druckluft
in feiner Verteilung ausgeblasen. Danach enthäk die Lösung noch 0,6g Cl., o,og NaOCI
und 4,0c- NaC103. Nun werden S - schweflige Säure in die Lösung eingeleitet, die
zur vollständigen Umsetzung des Chlorats einige Zeit stehenbleibt. Die Untersuchung
ergibt, daß durch diese Behandlung die 1_üsung vollkommen frei von Chlor, unterchloriger
Säure, Hypochlorit und Chlorat geworden ist. Die Reinheit der Lösung gewähr:eistet
über lange Betriebszeiten, ein störtt-ilgsfreies Arbeiten der Zellen.
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Demgegenüber wurde festgestellt, daßbehn Erhitzen des Anolyten nach
vorangegangenem Sätireztrs:a:tz unter den für die technische Durchführung des Verfahrens
bei Amalgamzellen erforderlichen Bedingungen von d-vr ttTsprün-licli vorhandenen
Chlormenge nicht mehr al;s höchstens etwa bog Chlor entfernt werden 'können, wobei
der Chloratgehalt sich nicht oder nur sehr gering ändert und bei der Wiederverwendung
der aufgosättigten Lösung durch die Neubildung von Chlorat in der Zelle eine Steigerung
erfährt.