FI59267B - Foerfarande foer framstaellning av natriumklorat medelst elektrolys - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av natriumklorat medelst elektrolys Download PDFInfo
- Publication number
- FI59267B FI59267B FI2770/74A FI277074A FI59267B FI 59267 B FI59267 B FI 59267B FI 2770/74 A FI2770/74 A FI 2770/74A FI 277074 A FI277074 A FI 277074A FI 59267 B FI59267 B FI 59267B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sodium
- electrolysis
- electrolyte
- alkali metal
- under
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 36
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 26
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- -1 alkaline earth metal cations Chemical class 0.000 claims description 18
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 12
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims description 9
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims description 9
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 3
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 101100506443 Danio rerio helt gene Proteins 0.000 claims 2
- 101100506445 Mus musculus Helt gene Proteins 0.000 claims 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M sodium chlorate Chemical class [Na+].[O-]Cl(=O)=O YZHUMGUJCQRKBT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 14
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 9
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 7
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 4
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical class [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N Metaphosphoric acid Chemical compound OP(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 2
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N diphosphoric acid Chemical compound OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 2
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 2
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 1-(4-chlorophenoxy)-3,3-dimethyl-1-(1,2,4-triazol-1-yl)butan-2-one Chemical compound C1=NC=NN1C(C(=O)C(C)(C)C)OC1=CC=C(Cl)C=C1 WURBVZBTWMNKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001341 alkaline earth metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- TVZISJTYELEYPI-UHFFFAOYSA-N hypodiphosphoric acid Chemical class OP(O)(=O)P(O)(O)=O TVZISJTYELEYPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N phosphinic acid Chemical compound O[PH2]=O ACVYVLVWPXVTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 235000019983 sodium metaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
- C25B1/265—Chlorates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
RjSEin ΙΪΙ Itn KUUIUTUSJULKAISU C ο ο <ς 7 W· ™ ^UTLÄOONINOSSKRII-T 5V26 / • •jSÖ C Patentti myönnetty 10 07 1931
Patent meddelat ^ V ^ (51) Kv.ik?/Int.a.3 C 25 B 1/26
SUOMI—FINLAND (21) p«uM»»wi»»ini 2770/7U
(22) Hakamltpllvi —Am6knln(sda( 23-09-7^ (23) AlkupVvt—GiWgh«tid»f 23-09.71* (41) Tulhit |ulklMkal — BIMt offcntllg 26.03*75 j* rekisterihallltu· (44) NkhttvUulpanon fa kuuLfulkalaun pvm. — 31 03.8l
Patent· och regleterstyrelaen ' ' amNcm utkgd och utUkrifun pubUond (32)(33)(31) Pyydetty «tooil»··»—Begird prioritat 25.09.73
Ranska-Frankrike(FR) 733^2^8 (71) Produits Chimiques Ugine Kuhlmann, 25, Boulevard de l'Amiral Bruix,
Paris l6£me, Ranska-Frankrike(FR) (72) Paul Felix Pierre Mollard, Sainte Foy les Lyon, Pierre Lakodey, Saint Priest, Ranska-Frankrike(FR) (7M Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä natriumkloraatin valmistamiseksi elektrolysoimalla -Förfarande för framställning av natriumklorat medelst elektrolys
Esiteltävä keksintö kohdistuu menetelmään natriumkloraatin valmistamiseksi elektrolyysin avulla ja tarkemmin sanottuna menetelmään, jossa vältytään niistä epäkohdista, joita aiheutuu maa-alkalimetallikationien läsnäolosta elektrolyytissä.
Natriumkloraatin teollinen valmistus tapahtuu pääasiallisesti elektrolysoimalla natriumkloridiliuosta. Teollisesti käytetty natriumkloridi sekä vesi sisältävät käytännöllisesti katsoen aina maa-alkalimetallikationeja, kuten kalsiumioneja. Nämä kalsiumionit saostuvat katodille karbonaattina, jos käytetään grafiittianodeja, ja pääasiassa kalsiumhydroksidina, jos käytetään metallianodeja. Saostumien muodostuminen katodille on sitä voimakkaampaa, mitä korkeampi on toimintalämpötila ja mitä suurempi virtatiheys.
Nämä saostumat, joiden ratkenne on tiivis, kiinnittyvät lujasti katodiin ja pyrkivät eristämään katodin sähköisesti, minkä sähkövirran pitämiseksi vakiona on välttämätöntä korottaa kennon sähköjännitettä.
2 59267
Maa-alkalimetallikationien toinen haitallinen vaikutus esiintyy, jos käytetään anodeja, jotka muodostuvat perusmetallista ja sillä olevasta sähkö-kemiallisesti aktiivisesta päällysteestä. Maa-alkalimetallikationit voivat aiheuttaa anodille saostumia, jotka ovat vahingollisia hyvän anoditoiminnan kannalta.
Maa-alkalimetallikationien läsnäolo elektrolyytissä natriumkloraattia valmistettaessa aiheuttaa täten toisaalta energiakulutuksen kasvua ja toisaalta tarpeen katodien ja kennojen säännölliseksi puhdistamiseksi, jonka täytyy tapahtua sitä useammin, mitä korkeampi on käyttölämpötila ja mitä suurempi on sähkön virta-tiheys .
Näitä puhdistuksia täytyy suorittaa verrattain usein tapauksessa, jolloin käytetään päällystettyjä metallianodeja, joiden tarkoituksena on mahdollistuttaa elektrolyysi korkeassa lämpötilassa ja suurella virtatiheydellä.
Puhdistus käsittää seuraavat vaiheet: - elektrolyysin keskeyttäminen - kennon tyhjentäminen - anodien puhdistus - kennon huuhtelu - elektrolyytin johtaminen takaisin - elektrolyysin käynnistäminen
Puhdistus on siten verrattain kallista johtuen kainon toiminnan keskeytymisestä, huomattavasta työmäärästä ja osittain myös anodien vaurioitumisesta.
Natriumkloraatin teollisessa valmistuksessa elektrolyyttisesti natrium-kloridista menetelmällä maa-alkalimetallikationien aiheuttamien epäkohtien poistamiseksi on siten suuri merkitys.
GB-patenttijulkaisussa j6h 013 on esitetty menetelmä natriumkloridin elektrolyysin suorittamiseksi lisäämällä elektrolyyttiin polyfosfaatteja joko sellaisenaan tai yhdessä liukenevien kalsiumsuolojen, tavallisesti kalsiumkloridin kanssa. Pyrkimyksenä ei suinkaan ole vaikeasti poistettavien maa-alkalimetalli-pitoisten saostumien estäminen katodille, vaan natriumkloridin puhdistaminen sulfaatti-ionipitoisuutta alentamalla. Polyfosfaatteja lisäämällä kalsiumsulfaatin (jota raakasuola aina sisältää) liukeneminen natriumkloridiliuokseen estetään, jolloin saadaan liuos, jonka sulfaattipitoisuus on alhainen. GB-patenttijulkaisun esittämässä menetelmässä estetään kalsiumsulfaatin liukeneminen elektrolyyttiin ennen elektrolyysiä, kun sen sijaan esillä olevassa keksinnössä maa-alkalimetalli-suolojen haittavaikutukset estetään elektrolyysin kuluessa. GB-patenttijulkaisun esittämällä menetelmällä ei pystytä poistamaan natriumkloridin sisältämiä muita elektrolyysiä haittaavia epäpuhtauksia.
3 59267
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että elektrolyyttiin itse elektrolyysin kuluessa lisätään maa-alkalimetallikationien kanssa kompleksin muodostaviksi aineiksi a) alkalimetallipolyfosfaatteja tai polyfosforihappoja, joilla on yleinen kaava M PO n+2 n 3n+1 jossa M on vety tai alkalimetalli, ja n on kokonaisluku, joka on 1 tai sitä suurempi, tai b) alkalimetallimetafosfaatteja tai metafosforihappoja, joilla on yleinen kaava (MPOJ .
3 n1 jossa M tarkoittaa samaa kuin edellä, ja n' on kokonaisluku, joka on 1 tai sitä suurempi, tai c) fosforiyhdisteitä, jotka elektrolyysiolosuhteissa pystyvät muodostamaan kohdissa a) ja b) mainittuja poly- tai metafosfaatteja.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettäviksi sopivista fosforihapoista ja fosfaateista voidaan mainita metafosforihappo, natriummetafosfaatit, natrium-tripolyfosfaatit (n = 3), natriumpyrofosfaatit tai pyrofosforihappo (n = 2), natriumortofosfaatti tai ortofosforihappo (n = 1).
Niistä fosforipitoisista johdannaisista, jotka pystyvät muodostamaan poly-tai metafosfaatteja elektrolyysiolosuhteissa, mainittakoon esimerkiksi seuraavat: a) yhdisteet, jotka pystyvät hapettumaan anodisesti tai kemiallisesti muodostaen edellä mainittuja fosfaatteja, näistä mainittakoon: - hapetustilan -3 omaavat fosforijohdannaiset: fosfidivety - hapetustilan 0 omaavat fosforijohdannaiset: alkuainefosfori - hapetustilan +1 omaavat fosforijohdannaiset: hypofosforihapoke tai aikaiimetallihypofosfaatit - hapetustilan +3 omaavat fosforijohdannaiset: metafosforihapoke, orto-fosforihapoke, pyrofosforihapoke, polyfosforihapoke, näiden happojen alkalimetalli-suolat, fosforitrihalogenidit, - hapetustilan +i* omaavat fosforijohdannaiset: hypofosforihappo Hj^P Og tai sen alkalimetallisuolat, b) fosforipitoiset yhdisteet, jotka pystyvät hydrolyysissä muodostamaan metafosfaatteja tai polyfosfaatteja, kuten fosforipentahalogenidit ja -oksi- halogenidit.
^ 59267
Keksinnön mukaisesti käytetyt poly- ja metafosfaatit sekä niiden esivaiheet eivät estä kalsiumyhdisteiden saostumista katodille tai katodeille kennossa.
Niiden vaikutuksesta kuitenkin katodille muodostuneet päällysteet ovat oleellisesti vähemmän tiiviitä ja oleellisesti heikommin kiinnittyneitä, eivätkä aiheuta suurta sähköjännitteennousua. Saostumat ovat myös kemiallisesti puhtaampia ja poistavat suuren osan liuoksessa olevista kalsiumioneista elektrolyysin aikana.
Elektrolyysiolosuhteet, erityisesti lämpötila ja virtatiheys sekä eri maa-alkalimetallikationien (erityisesti kalsiumin ja magnesiumin) pitoisuudet ja keskinäiset suhteet vaikuttavat käytettyyn fosfaattipitoisuuteen, ja poly-fosfaattien vaikutusta voidaan parantaa pH-arvon säädöllä ja elektrolyytin sekoittamisella, jolloin maa-alkalimetallikationit saadaan joko kemiallisesti saostumaan tai saostumaan katodille.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä elektrolyyttiin lisättävän fosfaatin määrä voi olla 0,5~10-kertainen maa-alkalimetallikationien sitomiseen tarvittavan stökiometrisen määrän suhteen. Elektrolyysiparametrit, kuten lämpötila, pH-arvo, virtatiheys, anodien laatu jne vaikuttavat käytettyyn määrään.
Optimaalisen vaikutuksen saamiseksi elektrolyytin pH-arvo poistettaessa maa-alkalimetallikationien haitallinen vaikutus, on myös riippuvainen eri elektrolyysiparametreistä, erityisesti mitä tulee molempien muutostyyppien vuorovaikutukseen. — η „ ~ sähkökemiallinen ^ yksinkertaisia tai polyfosfaatti ) , , , . . .
. , f saostuma kompleksisia maa- ,, ,. ^ ... , > ----- ja/tai \ alkalimetallifosfaat- , . ... . . kemiallinen teja tai -pyrofosfaat- mahdollisesti vettä J , , -7 sakanmuodostus teja (enemmän tai va- — hemmän emäksisiä)
J
Sangen merkittävä etu käytettäessä fosfaatteja tai niiden esivaiheita keksinnön mukaan natriumkloraattia valmistettaessa perustuu siihen, että kemiallisesti saostuneet maa-alkalimetallikationit voidaan täydellisesti poistaa elektrolyytistä. Tähän tarvitaan esimerkiksi kennojen ollessa sarjaan kytkettyjä vain yksinkertainen kierrätetyn elektrolyytin suodatus kennon n:o m ja kennon n:o m+1 välillä. Jos sopivasti säädetään polyfosfaatin tai sen esivaiheen annostus, pH-arvo, elektrolyytin sekoitus jne, saadaan maa-alkalimetalliyhdisteiden muodostuminen tiiviinä sakkana, joka muodostuu verrattain karkeista osasista, joiden erottaminen dekantoimalla on helppoa jopa elektrolyytistä, jonka tiheys on niinkin suuri kuin 1,3-1»U g/cm , ja joka elektrolyytti sopii erittäin hyvin suodatukseen ensimmäisen kennon läpäisyn jälkeen (n=l).
5 59267
Keksinnön mukaan käytetyillä kompleksinmuodostavilla aineilla (polyfos-faateilla tai niiden esivaiheilla) saavutetaan monia etuja. Näitä ovat seuraavat: - suurin osa maa-alkalimetallikationeista poistetaan yksinkertaisella suodatuksella, - jäljelle jäänyt osa maa-alkalimetallikationeista saostuu suurimmaksi osaksi katodille mutta verrattain irrallisena ja heikosti kiinnitarttuvana, eikä aiheuta sähköjännitteen nousua, - katodille saostunut aine on helppo poistaa pelkällä vesisuihkulla, - katodipuhdistusta tarvitaan harvemmin, koska saostuma ei aiheuta sähkö-jännitteen nousua ja sisältää vain pienen osan maa-alkalimetallikationeista.
Keksintöä esitellään tarkemmin seuraavissa esimerkeissä.
Esimerkki 1
Natriumkloraatin elektrolyyttinen valmistus suoritetaan seuraavissa olosuhteissa: elektrolyytti sisältää: - natriumkloridia 100 - 1+00 g/l - natriumkloraattia 1+50 - 600 g/l - natriumhypokloriittia noin 3 g/l - natriumdikromaattia 5 ~ T g/l - pH noin 6-7
elektrolyysin lämpötila l+0-80°C
virtatiheys 10-30 A/dm2 anodi titaania päällystettynä ruteniumdioksidiperustaisella päällysteellä, elektrolyytin tilavuus sähköisen virtatiheyden suhteen suuruusluokkaa 1+0-70 cm /A, elektrolyytin sekoitus tapahtuu pääasiassa elektrolyysissä vapautuvien kaasujen vaikutuksesta (vetyä), natriumkloraatin valmistuksen Faraday-saanto on tällöin 95“96 %.
Kennoon johdettu elektrolyytti sisältää noin 60-100 ppm kalsiumia ja siihen lisätään noin 0,5-2 g natriumtripolyfosfaattia kg kohti elektrolyyttiä.
Kuljettuaan yksinkertaisen elektrolyysikennon lävitse suodatettu elektrolyytti sisältää korkeintaan 5~10 ppm kalsiumia niin, että poistetun yhdisteen sisältämä kalsium edustaa lähes 20-1+0 % lisätystä kalsiummäärästä ja kalsiumin loppumäärä, joka saostuu katodille (noin 50-70 % lisätyn kalsiumin kokonaismäärästä), ei aiheuta elektrolyysijännitteen nousua vielä 1000 tunnin käytön jälkeen.
Poistetussa kemiallisessa sakassa oleva kalsium vastaa noin 20-80 prosenttia lisätyn kalsiumin kokonaismäärästä ja kalsiumin loppuosa, joka saostuu katodille 6 59267 (noin 80-20 % lisätyn kalsiumin kokonaismäärästä) ei aiheuta elektrolyysijännitteen nousua vielä 1000 tunnin käytön jälkeen.
Seuraavat esimerkit 2 ja 3 valaisevat elektrolyysin suoritusta, kun elektro-lyytti sisältää yleisen kaavan ^n+2^n^3n+-j mukaista fosforihappoa tai fosfaattia (M on alkalimetalli tai vety).
Esimerkki 2
Suoritetaan natriumkloraatin elektrolyyttinen valmistus seuraavissa olosuhteissa: elektrolyytti sisältää: - natriumkloridia 120 g/l - natriumkloraattia 500 g/l - natriumhypokloriittia noin 3 g/l - natriumdikromaattia 7 g/l - pH noin 6,2-6,5
lämpötila 60 tai 80°C
2 virtatiheys 25 A/dm elektrolyyttitilavuuden suhde virran voimakkuuteen 500 1/1000 A.
Katodi on pehmeätä rautaa ja anodi titaania, joka on päällystetty rutenium-dioksidiperustaisella päällysteellä. Elektrolyysin aikana elektrolyytti sekoittuu vedynkehityksen ansiosta.
Faraday-saanto kloraatin valmistuksessa 60°C:ssa on 95—96 % ja 80°C:ssa 9^~95 %', elektrolyytti sisältää noin 25 ppm kalsiumia. Jos elektrolyyttiin lisätään UO-50 ppm fosforia ortofosforihappona, tapahtuu jännitteen nousu noin 5 kertaa hitaammin kuin ilman ortofosforihappoa.
Esimerkki 3
Suoritetaan natriumkloraatin elektrolyyttinen valmistus samoissa yleisissä olosuhteissa kuin edellisessä esimerkissä 2.
Elektrolyytti sisältää 25 ppm kalsiumia. Jos elektrolyyttiin lisätään 30-35 ppm fosforia natriumpyrofosfaattina (Na^P^O^), tapahtuu jännitteen nousu 5 kertaa hitaammin kuin ilman natriumpyrofosfaattilisäystä.
Esimerkki k Tämä esimerkki valaisee tapausta, jossa fosfori lisätään elektrolyyttiin metafosfaattina, jolla on yleinen kaava (MPO^)^ jossa n on kokonaisluku, joka on 1 tai sitä suurempi.
Natriumkloraatin elektrolyyttinen valmistus suoritetaan seuraavissa olosuhteissa: 1 59267 elektrolyytti sisältää: - natriumkloridia 120 g/l - natriumkloraattia 510 g/l - natriumhypokloriittia 2,8 g/l - natriumdikromaattia 7 g/l - pH S,h
lämpötila 60°C
2 virtatiheys 25 A/dm
elektrolyyttitilavuuden suhde virran voimakkuuteen 501/100 A
Elektrolyysin aikana elektrolyytti sekoittuu vedynkehityksen ansiosta. Anodi ja katodi ovat samat kuin esimerkissä 2.
Faraday-saanto on 95 %>
Elektrolyytti sisältää 20 ppm kalsiumia ja siihen lisätään 200 ppm natriumheksametafosfaattia, Näissä olosuhteissa ei 900 tunnin elektrolyysin aikana havaittu minkäänlaista jännitteen nousua, kun vastaavissa olosuhteissa ilman natriumheksameta-fosfaattilisäystä jännite nousi kaikkiaan 0,5 V,
Claims (1)
- 8 59267 Patenttivaatimus : Menetelmä natriumkloraatin valmistamiseksi natriumkloridin vesiliuoksen elektrolyysillä, tunnettu siitä, että elektrolyyttiin itse elektrolyysin kuluessa lisätään maa-alkalimetallikationien kanssa kompleksin muodostaviksi aineiksi a) alkalimetallipolyfosfaatteja tai polyfosforihappoja,joilla on yleinen kaava M PO n+2 n 3n+1 jossa M on vety tai alkalimetalli, ja n on kokonaisluku, joka on 1 tai sitä suurempi, tai b) alkalimetallimetafosfaatteja tai metafosforihappoja, joilla on yleinen kaava (MP03)n, jossa M tarkoittaa samaa kuin edellä, ja n' on kokonaisluku, joka on 1 tai sitä suurempi, tai c) fosforiyhdisteitä, jotka elektrolyysiolosuhteissa pystyvät muodostamaan kohdissa a) ja b) mainittuja poly- tai metafosfaatteja. Förfarande för framställning av natriumklorat med elektrolys av en vatten-haltig natriumkloridlösning, kännetecknat därav, att man till elektrolyten under själva elektrolysen tillsätter som komplexbildande ämnen med j ordalkalimetallkatj oner a) alkalimetallpolyfosfater eller polyfosforsyror med den allmänna formeln M ^ 0_ _ n+2 n 3n+1 väri M är väte eller alkalimetall, och n är ett helt tai, som är 1 eller större, eller b) alkalimetallmetafosfater eller metafosforsyror med den allmänna formeln (MP03)n, väri M har ovannämnda betydelse, och n' är ett helt tai, som är 1 eller större, eller c) fosforföreningar, som är i stand att under elektrolysförhällandena bilda under a) och b) nämnda poly- eller metafosfater.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7334248 | 1973-09-25 | ||
| FR7334248A FR2244708B1 (fi) | 1973-09-25 | 1973-09-25 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI277074A7 FI277074A7 (fi) | 1975-03-26 |
| FI59267B true FI59267B (fi) | 1981-03-31 |
| FI59267C FI59267C (fi) | 1981-07-10 |
Family
ID=9125505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI2770/74A FI59267C (fi) | 1973-09-25 | 1974-09-23 | Foerfarande foer framstaellning av natriumklorat medelst elektrolys |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4004988A (fi) |
| BR (1) | BR7407642D0 (fi) |
| CA (1) | CA1049951A (fi) |
| CH (1) | CH587782A5 (fi) |
| DD (1) | DD114388A5 (fi) |
| DE (1) | DE2445505C3 (fi) |
| ES (1) | ES430360A1 (fi) |
| FI (1) | FI59267C (fi) |
| FR (1) | FR2244708B1 (fi) |
| GB (1) | GB1474593A (fi) |
| IT (1) | IT1020856B (fi) |
| NO (1) | NO142872C (fi) |
| SE (1) | SE7412016L (fi) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055442B2 (ja) * | 1977-10-13 | 1985-12-05 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解用塩水の精製方法 |
| DE2850575A1 (de) * | 1978-11-22 | 1980-06-04 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur elektrolytischen gewinnung von chlorsauerstoffsaeuren bzw. deren salze |
| FR2446869A1 (fr) * | 1979-01-16 | 1980-08-14 | Ugine Kuhlmann | Amelioration du rendement faraday dans la preparation electrolytique du chlorate de sodium |
| FR2474646A2 (fr) * | 1979-02-13 | 1981-07-31 | Grenet Edouard | Procede d'obtention simultanee et rentable de sources d'energie, d'eau douce et de sous-produits a partir de substances aqueuses et d'une source d'energie |
| US4470890A (en) * | 1981-12-21 | 1984-09-11 | Occidental Chemical Corporation | Method for preventing cathode corrosion |
| US4470888A (en) * | 1983-09-08 | 1984-09-11 | Pennwalt Corporation | Method for preparing alkali metal chlorates by electrolysis |
| RU2153540C1 (ru) * | 1999-11-01 | 2000-07-27 | Иткин Герман Евсеевич | Способ проведения электролиза водного раствора хлорида щелочного металла |
| US7077968B2 (en) * | 2002-03-08 | 2006-07-18 | Drm, Dr. Mueller Ag | Method for continuously filtering raw brine for use in chlor-alkali electrolysis |
| ITMI20052298A1 (it) * | 2005-11-30 | 2007-06-01 | De Nora Elettrodi Spa | Sistema per la produzione elettrolitica di clorato sodico |
| KR101457739B1 (ko) * | 2007-08-01 | 2014-11-03 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 박리된 그래핀의 고도로 효과적인 제조방법 |
| CA2750881A1 (fr) * | 2011-08-23 | 2013-02-23 | Hydro-Quebec | Methode pour reduire l`impact negatif des impuretes sur les electrodes servant a l`electrosynthese du chlorate de sodium |
| US20150354073A1 (en) * | 2013-02-22 | 2015-12-10 | HYDRO-QUéBEC | Techniques for production of chlorated products and prefabricated cathode structures |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB205103A (en) * | 1923-10-06 | 1924-10-09 | Erik Gustaf Robert Angel | Process for making pure table salt in conjunction with electrolysis of salt solutions |
| US2133290A (en) * | 1936-10-15 | 1938-10-18 | Lewis H D Fraser | Anodic oxidation of ferrophosphorus |
| US2433601A (en) * | 1944-01-25 | 1947-12-30 | Bay Chemical Company Inc | Preparation of purified brine |
| US2511516A (en) * | 1945-10-31 | 1950-06-13 | Western Electrochemical Compan | Process for making sodium chlorate |
| GB764013A (en) | 1953-11-16 | 1956-12-19 | Albright & Wilson | Improved method of preparing sodium chloride brines of high purity |
| NL200748A (fi) | 1954-09-27 | |||
| US3366677A (en) * | 1965-05-13 | 1968-01-30 | Procter & Gamble | Low temperature preparation of ethane-1-hydroxy-1, 1-diphosphonic acid |
| US3607688A (en) * | 1969-01-17 | 1971-09-21 | Seiichi Inoue | Treating sea water with production of chlorine and fertilizer |
| BE791401A (fr) * | 1971-11-15 | 1973-05-14 | Monsanto Co | Compositions et procedes electrochimiques |
-
1973
- 1973-09-25 FR FR7334248A patent/FR2244708B1/fr not_active Expired
-
1974
- 1974-05-17 GB GB2204974A patent/GB1474593A/en not_active Expired
- 1974-09-13 BR BR7642/74A patent/BR7407642D0/pt unknown
- 1974-09-23 FI FI2770/74A patent/FI59267C/fi active
- 1974-09-23 CA CA209,990A patent/CA1049951A/fr not_active Expired
- 1974-09-23 NO NO743414A patent/NO142872C/no unknown
- 1974-09-23 DD DD181244A patent/DD114388A5/xx unknown
- 1974-09-24 ES ES430360A patent/ES430360A1/es not_active Expired
- 1974-09-24 SE SE7412016A patent/SE7412016L/ not_active Application Discontinuation
- 1974-09-24 DE DE2445505A patent/DE2445505C3/de not_active Expired
- 1974-09-24 CH CH1288074A patent/CH587782A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-09-24 IT IT69871/74A patent/IT1020856B/it active
- 1974-09-25 US US05/509,057 patent/US4004988A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2244708A1 (fi) | 1975-04-18 |
| US4004988A (en) | 1977-01-25 |
| DE2445505A1 (de) | 1975-04-03 |
| CH587782A5 (fi) | 1977-05-13 |
| FI277074A7 (fi) | 1975-03-26 |
| FR2244708B1 (fi) | 1977-08-12 |
| DE2445505B2 (de) | 1980-02-28 |
| DD114388A5 (fi) | 1975-08-05 |
| NO142872C (no) | 1980-11-05 |
| SE7412016L (fi) | 1975-03-26 |
| NO142872B (no) | 1980-07-28 |
| CA1049951A (fr) | 1979-03-06 |
| GB1474593A (en) | 1977-05-25 |
| ES430360A1 (es) | 1976-09-16 |
| FI59267C (fi) | 1981-07-10 |
| DE2445505C3 (de) | 1980-10-16 |
| NO743414L (fi) | 1975-04-21 |
| BR7407642D0 (pt) | 1975-07-15 |
| IT1020856B (it) | 1977-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI59267B (fi) | Foerfarande foer framstaellning av natriumklorat medelst elektrolys | |
| EP2582619B1 (de) | Verfahren zur erzeugung von chlorwasserstoff oder einer wässerigen lösung derselben unter verwendung eines salzhaltigen rohwassers und elektrodialyse-system | |
| US4374711A (en) | Process for the electrolysis of an aqueous sodium chloride solution comprising, in combination, a diaphragm process and a cation exchange membrane process | |
| EP0110033B1 (en) | Processing of sodium chloride brines for chlor-alkali membrane cells | |
| NO164064B (no) | Bildeprojektor. | |
| CN105154910A (zh) | 一种碱的生产工艺 | |
| JP3380658B2 (ja) | アルカリ溶液の精製方法 | |
| DK163674B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af alkalimetalchlorater ved elektrolyse | |
| WO2014011331A1 (en) | Electrochemical generation of chlorinated urea derivatives | |
| CN103205575B (zh) | 一种从草酸稀土沉淀废水中回收盐酸和稀土的方法 | |
| WO2012084765A1 (en) | Electrolytic process | |
| FI64401C (fi) | Foerfarande foer att rena en foer elektrolys avsedd vattenloesning av en alkalimetallhalogenid | |
| US20120247970A1 (en) | Bubbling air through an electrochemical cell to increase efficiency | |
| EP0011886B1 (de) | Verfahren zur elektrolytischen Gewinnung von Chlorsauerstoffsäuren bzw. deren Salze | |
| DE1244749B (de) | Verfahren und Vorrichtung zur unmittelbaren und gleichzeitigen Herstellung von anorganischen Alkalisalzen und von Chlorgas | |
| CA1337807C (en) | Processes for the preparation of alkali metal dichromates and chromic acid | |
| US20150354073A1 (en) | Techniques for production of chlorated products and prefabricated cathode structures | |
| JP2000212787A (ja) | 電解方法 | |
| WO2015083406A1 (ja) | 高純度塩化コバルト及びその製造方法 | |
| FI82672B (fi) | Foerfarande foer elektrolytisk avlaegsning av tungmetaller fraon fosforsyra. | |
| KR100198193B1 (ko) | 전기분해를 이용한 유기산석의 제조방법 | |
| Pisarska et al. | Studies on the synthesis of sodium ates (NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4) using membrane electrolysis | |
| RU2202002C2 (ru) | Способ получения мышьяковой кислоты электрохимическим окислением водной суспензии оксида мышьяка (iii) | |
| SU1265220A1 (ru) | Способ получени гипохлорита щелочного металла | |
| UA156473U (uk) | Спосіб одержання хлорату калію з розчинів мінеральних солей |