FI88312C - Foerfarande foer produktion av klorsyra - Google Patents
Foerfarande foer produktion av klorsyra Download PDFInfo
- Publication number
- FI88312C FI88312C FI894947A FI894947A FI88312C FI 88312 C FI88312 C FI 88312C FI 894947 A FI894947 A FI 894947A FI 894947 A FI894947 A FI 894947A FI 88312 C FI88312 C FI 88312C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- compartment
- cell
- chlorate
- aqueous solution
- anode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/445—Ion-selective electrodialysis with bipolar membranes; Water splitting
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
8831 2
Menetelmä kloorihapon valmistamiseksi Förfarande för produktion av klorsyra S Esillä oleva keksintö koskee kloorihapon, HC103 tuottamista.
Klooridioksidla tuotetaan metallikloraatln, tavallisesti natriumkloraa-tin pelkistyksellä, happamassa vesipitoisessa reaktioväliaineessa. Nat-riumkloraatin käyttö vaatii kompensoivan anionin läsnäolon ja anionin 10 natriumsuolasivutuotteen tuottamisen. Esimerkiksi natriumkloraatin, natriumklorIitin ja rikkihapon välinen reaktio esitetään seuraavalla kaavalla:
NaC103 + NaCl + H2S0* -> C102 + 1/2C12 + Na2SOt + H20 15
Kauan on ehdotettu, esimerkiksi US-patentissa no: 2 811 420 käytettäväksi kloorihappoa metallikloraatln sijasta klooridioksidin tuottamiseksi huomioimalla se tosiasia, että metallikationi ei tarvitse kompensaatiota niin, että kloorihapon ja kloorivetyhapon reaktio tuottaisi 20 klooridioksidla, klooria, vettä eikä mitään muuta sivutuotetta seuraa-van yhtälön mukaisesti: HC103 + HC1 -> C102 + 1/2C12 + H20 : " 25 Kuitenkin, huolimatta tästä selvästä edusta, ei ole olemassa kaupalli- sesti käytettävissä olevaa menetelmää kloorihapon tuottamiseksi. Eräs ·.· ' tunnettu valmistusmenetelmä käsittää bariumkloraatin ja rikkihapon välisen reaktion seuraavan yhtälön mukaisesti: 30 Ba(C103)2 + H2S0* -> 2 HC103 + BaSO* Tämä menetelmä on hyvin epäkäytännöllinen ja aiheuttaa pikemmin kuin ... ratkaisee ongelmia, varsinkin bariumsulfaatin tuottamisen.
'’ · 35 Ennen on myös ehdotettu esimerkiksi US-patenteissa no:t 3 695 839 ja 3 810 969, että muodostettaisiin kloorihappoa käyttämällä kationivaihto-hartsia. Nämä menetelmät vaativat kuitenkin ionivaihtohartsin säännöllisen elvytyksen, mikä taas vaatii ulosmenovirran sijoittamisen. Ioni-vaihtohartsit ovat epästabiileja ja hyvin kalliita.
2 88312 1 Esillä olevan keksinnön mukaisesti kloorihappoa muodostetaan elektrolyyt-tis-sähködialyyttisellä menetelmällä kennojärjestelyn avulla, joka sisältää kolme tai neljä osastoa.
g Keksinnön mukaisesti aikaansaadaan menetelmä kloorihapon tuottamiseksi, joka käsittää useita vaiheita. Vesipitoinen kloraattiliuos syötetään elek-trolyyttis-sähködialyyttiseen kennoon. Vetyioneja muodostuu elektrolyyttisesti kennon yhdessä osastossa ja kloratti-ioneja siirretään kloraat-tivesiliuoksen syötöstä anioninvaihtokalvon läpi tähän yhteen osastoon 10 kloorihapon muodostamiseksi siellä. Kloorihappo poistetaan tästä yhdestä osasta. Hydroksyyli-ioneja muodostuu elektrolyyttisesti kennon eräässä toisessa osastossa ja kloraatin kationi siirretään kloraattivesiliuoksen syötöstä kationivaihtokalvon läpi tähän toiseen osastoon kationin hydroksidin muodostamiseksi. Vesipitoinen hydroksidiliuos poistetaan tästä 15 eräästä toisesta osastosta. Kloraattivesiliuos on yleensä natriumkloraat-tivesiliuos niin, että muodostunut hydroksidi on natriumihydroksidia.
Keksinnön eräässä suoritusmuodossa kloorihappoa muodostetaan elektrolyyt-tis-sähködialyyttisessä kennossa, jossa on yksi ainoa yksikkö. Tässä 20 suoritusmuodossa kennon ainoa osasto, jossa kloorihappoa muodostuu, on anodiosasto ja kennon toinen osasto, jossa muodostuu vesipitoista hydrok-sidtliuosta, on kennon katodiosasto. Natriumkloraattivesiliuos syötetään anodi- ja katodiosastojen väliseen keskeiseen osastoon, joka on erotettu anioni- ja kationikalvoilla. Anodiosastossa muodostuu happea samanaikai-25 sesti kloorihapon kanssa, joka johdetaan pois sieltä ja vetyä syntyy samanaikaisesti vesipitoisen hydroksidiliuoksen kanssa katodiosastossa ja johdetaan pois sieltä. Poisjohdettua vetyä voidaan käyttää polttoaineena.
30 Kennon kokonaisreaktio tässä suoritusmuodossa esitetään siksi seuraavalla yhtälöllä:
NaC103 + 3/2H,,0 -> HC103 + NaOH + l/402 + 1/2 H2 35 Anodiosasto voidaan jakaa kahteen alaosastoon kationivaihtokalvolla, joka rajoittaa ensimmäisen alaosaston, joka on anionivaihtokalvon läheisyydessä, jonka läpi kloraatti-ioneja siirtyy ja toisen alaosaston, jossa 3 38312 1 anodi sijaitsee. Tällä järjestelyllä elektrolyyttisesti tuotettuja vety-ioneja siirtyy toisesta alaosastosta, jossa ne muodostuu elektrolyysillä ensimmäiseen alaosastoon kloorihapon muodostamiseksi siellä, jossa klo-raatti-ioneja siirtyy anionivaihtokalvon läpi ja kloorihappotuote pois-5 tetaan ensimmäisestä alaosastosta. Happi, jota syntyy samaan aikaan vety-ionien kanssa, johdetaan pois toisesta alaosastosta.
Järjestelyä, jossa anodiosasto on jaettu kahteen alaosastoon, kuten on kuvattu edellä, voidaan käyttää kloraatti-ionien mahdollisen perkloraa-10 tiksi johtavan elektrolyysin välttämiseksi.
Keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa kloorihappoa muodostuu useassa yksikkökennossa, jolloin jokainen yksikkö erottuu vierekkäisestä kaksinapaisella kalvolla. Kaksinapaisilla kalvoilla on anioninen pinta yhden j5 kennon mainitussa yhdessä osastossa ja kationinen pinta vierekkäisen kennon mainitussa toisessa osastossa. Natriumkloraatin vesiliuos syötetään tämän yhden ja tämän toisen osaston väliseen keskeiseen osastoon jokaiseen yksittäiseen kennoon, joita erottaa toisistaan anioniset ja kationiset kalvot.
; ·· 20 Näiden useiden kennojen yhteydessä, joita erottaa toisistaan kaksinapai-: .* : set kalvot, ei tapahdu kaasun kehitystä kummassakaan osastossa. Kokonais- ·*· reaktio voidaan esittää seuraavalla yhtälöllä:
.·.·. 25 NaC103 + H20 -> HC103 + NaOH
Tämä kennoryhmä päättyy toisessa päässä anodiykslkköön ja toisessa päässä katodiyksikköön. Siksi käytetään yhtä ainoata sähkövirtasyöttöä, josta on tuloksena kloorihapon rinnakkainen suuri tilavuustuotanto useista 30 yksikkökennoista, joissa tapahtuu kaasun kehitystä ainoastaan päätyase-missa olevissa anodi- ja katodiosastoissa.
Kaksinapaiset kalvot ja niiden toiminta on hyvin tunnettua ja sitä kuva-• · taan esimerkiksi US-patenteissa numerot 4,024,043, 4,140,815, 4,057,481, 35 4,355,116, 4,116,889, 4,253,900, 4,584,246 ja 4,673,454 ja yksityiskoh- tien osilta viitataan näihin patentteihin.
‘ 88312 1 Keksinnön mukaisessa menetelmässä natriumkloraattia hajotetaan siksi ioni-komponentteihin siirtämällä kloraatti-ioneja anionivaihtokalvon läpi viereiseen osastoon ja natriumioneja kationivaihtokalvon läpi viereiseen osastoon. Näissä vierekkäisissä osastoissa, kyseessä olevat alkuperäisen g natriumkloraatin ionit yhtyvät elektrolyyttisesti tuotettujen vety- ja hydroksyyli-ionien kanssa ko. kahden tuotteen muodostamiseksi, nimittäin kloorihapon ja natriumhydroksidin.
Näin muodostunut kloorihappo on käyttökelpoista klooridioksidin tuotantoon -jQ menetelmiä varten, joista ei synny vähemmän arvokasta suolaa sivutuotteena kuten yleensä muodostuu klooridioksidia tuottavissa menetelmissä, joissa käytetään natriumkloraattia, esimerkiksi natriumsulfaattia.
Natriumhydroksidisivutuote on arvokas kauppatavara. Sitä käytetään laa-jg jasti massamyllyissä massan puhdistamiseen massan valkaisussa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä kloraatin kationi saatetaan siksi käyttökelpoiseen käyttövalmiiseen muotoon nimittäin natriumhydroksidin vesiliuoksen muotoon.
2Q Keksinnön mukainen menetelmä vaatii natriumkloraatin ja veden syötön ainoastaan sähkövirran syötön ohella kahden arvokkaan tuotteen valmistamiseksi, nimittäin kloorihapon ja natriumhydroksidivesiliuoksen.
Vaikka esillä olevaa keksintöä erityisesti kuvataan kloorihapon tuotannon 25 suhteen natriumkloraatista, menetelmää voidaan myös käyttää minkä vain veteen liukenevan kloraatin yhteydessä, jonka kationi kykenee muodostamaan veteen liukenevan hydroksidin.
Keksintöä kuvataan edelleen kuvioiden avulla piirustuksiin viittaamalla, 30 joissa: kuvio i on kaaviollinen virtauskaavio kloorihapon ja natriumhydroksidin tuotantomenetelmästä keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti; 35 kuvio 2 on kaaviollinen virtauskaavio kloorihapon ja natriumhydroksidin tuotantomenetelmästä keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesti; ja 5 88312 kuvio 3 on kaaviollinen virtakaavio kloorihapon ja natriumhydroksidin tuotantomenetelmästä keksinnön vielä erään suoritusmuodon mukaisesti.
Viitaten ensiksi kuvioon 1, siinä on esitetty elektrolyyttis-sähködia-5 lyyttinen kenno 10, joka on jaettu kolmeen osastoon ionivaihtokalvoilla. Keskeinen osasto 12 erottuu anodiosastosta 14, johon on sijoitettu kenno-anodi 12 anionivaihtokalvolla 18 ja katodiosastosta 20, johon on sijoitettu kennokatodi 22 kationivaihtokalvolla 24.
10 Anioninvaihtokalvo 18 muodostuu mistä vain käyttökelpoisesta anioninvaih-tomateriaalista, joka sallii anionien kulun selektiivisesti sen läpi kationeihin nähden, on stabiili vahvoja hapetusaineita vastaan happamassa väliaineessa ja sallii myös vetyionien pääsyn anodiosastosta 14 keskeiseen osastoon 12. Sopiva aine, jota voidaan käyttää on perfluorinoitu polymee-15 rimateriaali, jossa on siihen liittyviä toimivia anionivaihtoryhmiä.
Kationivaihtokalvo 24 voi muodostua mistä vain sopivasta materiaalista, joka mahdollistaa kationien selektiivisen kulun sen läpi anionien kustannuksella. Edullisesti kationinvaihtokalvo 24 muodostuu perfluorihiilipoly-20 meeristä, jossa on siihen liittyviä toiminnallisia kationinvaihtoryhmiä, kuten sellainen, jota myydään kauppanimellä "NAFION".
·'· Natriumkloraattivesiliuosta syötetään johtoa 26 pitkin kennon 10 keskei- .:. seen osastoon 12. Natriumkloraatin vesiliuoksen konsentraatio voi olla .-f. 25 noin 0,001 - noin 8 molaaria, edullisesti noin 0,1-6 molaaria. Keskei sestä osastosta 12 kloraatti-ioneja kulkee katodin ja anodin välillä kulkevan sähkövirran vaikutuksesta, anionivaihtokalvon 18 anodiosastoon 14 saman aikaan, kun natriumioneja samalla tavalla siirtyy kationivaihto-kalvon 24 toimesta katodiosastoon 20.
30
Oksihapon, kuten rikkihapon tai edullisesti kloorihapon, alkulisäyksen '' jälkeen, vettä syötetään johtoa 28 pitkin anodiosastoon 14, jossa vettä ____: elektrolysoituu hapeksi, joka poistetaan johtoa 20 pitkin, ja vetyioneja • jotka yhdistettynä kloraatti-ioneihin, jotka ovat siirtyneet anioninvaih- 35 tokalvon läpi kloorihapon muodostamiseksi, joka otetaan talteen tuotteena • johdosta 31, yhdessä anolyytin kanssa jälleenkierrätetään johdossa 32 ve- -j den syöttöjohtoon 28, samalla kun täydentävää vettä lisätään johdolla 34.
6 88312
Alkaalin, kuten natriumhydroksidin, alkulatauksen jälkeen, katodlosastoon 20, vettä syötetään johtoa 34 pitkin katodlosastoon 20, jossa se elektro -lysoituu hydroksyyli-Ionien Ja vedyn muodostamiseksi, joka poistetaan johdolla 36. Hydroksyyli-ionit yhtyvät kationivaihtokalvon 24 läpi siirty-5 neiden natriumioneihin natriumhydroksidin muodostamiseksi, joka poistetaan katodiosastosta tuotevirtauksena johdolla 40, jolloin katolyytti jälleen-kierrätetään johdolla 42 vedensyöttöjohtoon 34, joka täydentävä vesi lisätään johdolla 44.
10 Kennossa 10 suoritettu elektrolyyttinen menetelmä voidaan suorittaa missä vain halutuissa elektrolyyttisissä olosuhteissa, yleensä kalvon virrantiheydellä noin 0,01 - noin 10 kA/m2, edullisesti noin 1 - noin 5 kA/m2.
Menetelmä voidaan suorittaa laajalla lämpötila-alueella, yleensä 15 noin 0° - noin 150°C, edullisesti noin 15° - noin 90°C.
Elektrolyyttiset olosuhteet valitaan halutun kloorihapon konsentraation aikaansaamiseksi, joka yleensä on noin 40 paino-%, koska kloorihappo tyypillisesti on epästabiili korkeimmissa konsentraatioissa. Tavallisesti 20 menetelmä suoritetaan sellaisen kloorihappokonsentraation tuottamiseksi, joka on alueella noin 5 - noin 35 paino-%.
Ko. ionivaihtokalvot 18 ja 24 ovat hyvin selektiivisiä niiden ionien suhteen, jotka kulkevat niiden läpi, muuten virta tulee tehottomaksi ja voi 25 tapahtua natriumhydroksidituotteen ja happamuuden takia syötetyn natrium-kloraatin neutralisointia.
Kuvassa 1 näytetty menetelmä aikaansaa siksi kloorihappoa ja natriumhyd-roksidivesiliuoksesta natriumkloraatista ja vedestä, seuraavan yhtälön mu-30 kaisesti.
NaCl03 + 3/2H20 -> HC103 + NaOH + l/402 + 1/2H2
Kuvion 2 suoritusmuodossa anodiosasto 14 on jaettu kahteen alaosastoon 46 35 ja 48 vielä yhdellä kationinvaihtokalvolla 50 niin, että mahdollisuudet siihen, että kloraatti-ionit elektrolysoituvat anodissa, vähenevät. Tällä järjestelyllä johtoa 28 pitkin syötetty vesi elektrolysoituu alaosastossa ja kuljetetaan kationivaihtokalvolla 50, joka voi olla samaa tyyppiä kuin 7 88312 kalvo 24, alaosastoon 48 kloraatti-ionien kanssa yhtymiseksi kloorihappo-tuotteen muodostamiseksi johdossa 31. Anolyyttiä poistetaan alaosastosta 46 jälleenkierrättämistä varten linjassa 32. Muut kennon ominaisuudet ovat kuin edellä kuvion 1 yhteydessä kuvatut.
5
Viitaten nyt kuvioon 3 siinä on näytetty kennosarjan käyttöä, jossa on yksittäisiä kennoja 100, jotka tuottavat kloorihappoa johdossa 31 ja nat-riumhydroksia johdossa 40 natriumkloraatin vesiliuossyötöstä johdossa 26 ja vesisyötöistä johdoissa 34 ja 64. Eri tuotevirtaukset yksittäisistä 10 kennoista voidaan jälleenkierrättää kuten on kuvattu.
Jokainen yksikkökenno 100 erotetaan jokaisesta vierekkäisestä yksikkö-kennosta kaksinapaisilla kalvoilla 102 ja 104. Yksikkökennojen lukumäärä kennojärjestelyssä voi vaihdella laajasti, riippuen vaaditusta tuotanto-15 kapasiteetistä ja tyyppillisesti se vaihtelee välillä noin 20 - noin 500.
Kaksinapaisen kalvon 102 anioninen pinta on kationivaihtokalvoa 24 vasten hydroksyyli-ionien muodostamiseksi siihen syötetyn sähkökentän avulla näin muodostaen natriumhydroksidia osastossa 106, jossa natriumioneja kuljete-20 taan kationivaihtokalvon läpi.
Kaksinapaisen kalvon 104 kationinen pinta on anionivaihtokalvoa 18 vasten vetyionien muodostamiseksi siihen syötetyn sähkökentän avulla, jolloin -j. muodostuu kloorihappoa osastossa 108, jolloin kloraatti-ioneja siirtyy 25 anionivaihtokalvon läpi.
Kaksinapaisen kalvon 102 kationipuoli on anionivaihtokalvoa vasten lähinnä olevassa yksikkökennossa 100 sillä puolella, kun taas kaksinapaisen kalvon 104 anionipuoli on kationivaihtokalvoa vasten seuraavassa vierekkäisessä 30 yksikkökennossa 100 sillä puolella.
Osastoissa 106 ja 108 ei muodostu kaasumaisia sivutuotteita, koska hydroksyyli- ja vetyionit muodostuvat samanaikaisesti vettä muodostaen kaksinapaisten kalvojen 102 ja 104 avulla pikemmin kuin elektrodeissa kuvion 1 35 mukaisessa suoritusmuodossa.
β 38312
Ykslkkökennosysteemlin 100 vaaditaan ainoastaan yksi ainoa anodi 110 ja yksi ainoa katodi 112. Elektrodin pinnoilla muodostuu happea ja vetyä.
Kuvion 3 järjestelyssä vaaditaan yksi ainoa teholähde ja yksi ainoa elek-5 trodipari kaikille yksikkökennoille 100, jolloin kaasuja muodostuu sivutuotteina vain elektrodilevyillä. Kuvion 1 suoritusmuodon yhteydessä edellä mainitut erilaiset prosessiparametrit pätevät myös kuvion 3 suoritusmuodossa jokaisessa yksikkökennossa 100.
10 Keksintöä kuvataan edelleen seuraavien esimerkkien avulla:
Kuviossa 1 esitetyn tyyppinen sähködialyyttinen-elektrolyyttinen kenno varustettiin Nafion kationivaihtokalvolla ja SA48 (Tosoh Corporation, Japani) anionivaihtomemraanilla, nikkelikatodilla ja happi- DSA-anodilla, 15 joiden jokaisen poikkipinta-ala oli 100 cm2. 500 ml alkalia, 500 ml nat-riumkloraattiliuosta ja 500 ml rikkihappoa laitettiin aluksi kennon anodi-, keski- ja katodiosastoihin ja kokeet suoritettiin eräkohtaisesti näillä nestetilavuuksilla.
20 Sarja koe-eriä suoritettiin syötön konsentraation lämpötilan ja virrantiheyden vaikutuksen tutkimiseksi, ja kokeiden tulokset on esitetty seu-raavassa taulukossa: J 9 88312 flj 0*«· ο*. -j* os so μ o m *<r os M pC •H 0)
> 4J
o c
•H
«I ON Ο o> o o cl, co os o cts o o
« O ^ I-H 1—I rH
CO rH CO U
H
/-~N
CO
C *rH
3 *-h <r rH cn m ro *j neo o *-h r-* so r-» ©
0) O M O 00 m O
4J Η :π) β rH CM
o o :co e c ä a ^ H ,---- ID <r cn o\ ro co CX 04 O O O -h
O P- O O O O O
rH Ο Λ Λ Λ Λ Λ Ο «Η Ο Ο Ο Ο Ο
O D
4J ίΧ 00 ΓΟ ΟΟ 00 so CO (X O OS O 04 04 CO O «>·>««« CO rH CO *-H CsJ CO U0
O
•H
0 J D SO oo f*- 00 4J ^ Os Os Os Os Os CO O Ή ·* ·* ** ·* ·>
Ui «O O O O O O
0 sr co »-h en r-.
(X uo SO O CO SO
01 o sj· o o ^ vr
4J CO iH CO O CO rH
COOD O O o* 00 en
O OS SO CO 00 OS
•H rH *»·»*** ^ CO -vt ·—I ^ *si *<t co V -----—-
U D SO
p. OJ Csl CSI CO
o + ex *
Ui 020 rn o O -h -h 2 »ή 03 rJ ----
hJ ^ P
© cö CX LO uo LO O O
<J *H -f E CX Or^cor^cN ¢-( rH cQP O rH rH
*; * O iso |H
---- o--- e ... w 3 m 00 O v* -h •, i ex m o os so O ro p. * * · * *
. * . *H O O rH rH *—< »h CO
4J fH rH
---- CO O
CO--- U O DiO^-OOOOvf 4J4J P. <sj· i *<± Os <t . . Geo p. * ·> r r r - - - 0) CO o 04 1-H «-h «—» *3*
CO CO rH
P O
O *H D O- O O O O-
OS rH rH —'OS
•HOffirH ·* *> λ ·* *· CC <0 ooooo o < M X — - -
04 vo Os CO
P Os <T SO O Os (0 P< M *1 M K « >s Cu ^ m so r>. rv u o Ή
C *H rH
o C en C C o~n sOOOOHtOs
C:co>D
φ «r~) s-^ ^ sO 04 rH rH VO
* ^ rH H rH 04 rH
CO
*-> OOOOO
P CO ooooo
* . _ _ CP<-N LO 00 04 OJ SO
Φ (0 (0 «*!*>«« u i-ι \o oo m *h
, . * . rH CO ^ rH i—( VO rH SO
• - ' D iH w CHrHrHfSjm
Ui /-s : e CO 04 co >s e μ <υ ^ u x: <. ooooo »H *H ,χ λ *> λ a * £> 4J S^ rH rH rH CO -ί* o μ .....
^ rH CS4 CO m 10 88 31 2 1 Kuten tämän taulukon tuloksista voidaan nähdä, saatiin hyvä suoritus vir- 2 tatiheyksillä, jotka olivat niinkin korkeat kuin 4 kA/ra . Hyvä tulos saatiin natriumkloraatin jopa hyvin alhaisilla konsentraatioilla. Panoskoh-taisessa prosessissa havaittiin keskeisen osaston natriumkloraattisisäl1ön g vähitellen tapahtuva pienentyminen ilman, että tulos kärsi. Kalvon läpi tapahtuvan veden kuljetuksesta johtuen syöttöliuoksen tilavuus pieneni, kun taas vastaanottoliuosten tilavuudet suurenivat.
Anodiosasto testatiin myös perkloraatin tuottoa varten ja havaittu |q konsentraatio osoittaa, että kloraatin konversio perkloraatiksi anodi-osastossa ei ollut riittävä.
Tämän esityksen yhteenvedoksi todetaan, että esillä oleva keksintö aikaansaa uuden ja tehokkaan menetelmän kloorihapon tuottamiseksi, joka on käyt-jtj tökelpoinen klooridioksidin tuottamisessa massan valkaisulaitteissa ja muissa sovellutuksissa, joissa myös tuotetaan natriumhydroksidia tai muita vesipitoisia metalli-hydroksideja arvokkaana sivutuotteena. Muunnelmat ovat mahdollisia tämän keksinnön suojapiirin puitteissa.
20 25 30 35
Claims (9)
1. Menetelmä kloorihapon tuottamiseksi, tunne ttu seuraavista vaiheista: (a) syötetään vesipitoinen kloraattiliuos elektrolyyttis-5 sähködialyyttiseen kennoon, (b) muodostetaan vetyioneja elektrolyyttisesti kennon yhdessä osastossa ja kuljetetaan kloraatti-ioneja kloraat-tivesiliuoksen syötöstä anioninvaihtokalvon läpi tähän yhteen osastoon kloorihapon muodostamiseksi siellä, (c) poistetaan kloorihappoa tästä yhdestä osastosta, (d) muodostetaan elektrolyyttisesti hydroksyyli-10 ioneja kennon eräässä toisessa osastossa ja kuljetetaan kloraattikatio-ni kloraattivesiliuoksen syötöstä kationivaihtokalvon läpi mainittuun toiseen osastoon hydroksin muodostamiseksi kationista ja (e) poistetaan hydroksidivesiliuos tästä toisesta osastosta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että elektrolyyttis-sähködialyyttinen kenno on yksi ainoa yksikkökenno, kennon mainittu yksi osasto on anodiosasto ja kennon mainittu toinen osasto on kationiosasto, kloraatin vesiliuos syötetään keskeiseen osastoon, joka on anodi- ja katodiosastojen välissä ja joita erottaa 20 anioniset ja katodiset kalvot, happea tuotetaan samaan aikaan kloorihapon kanssa anodiosastossa ja se poistetaan siitä ja vetyä tuotetaan samaan aikaan hydroksidivesiliuoksen kanssa katodiosastossa ja poiste-taan sieltä.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anodiosasto on jaettu kationivaihtokalvolla, joka määrittää ensimmäisen alaosaston anionivaihtokalvon läheisyyteen, jonka läpi kloraatti- ioneja siirretään ja toisen alaosaston, jossa kennon anodi sijaitsee, vetyioneja, joita on tuotettu elektrolyyttisesti mainitussa toi-30 sessa alaosastossa, siirretään ensimmäiseen alaosastoon kloorihapon tuottamiseksi siinä, ja kloorihappoa poistetaan mainitusta ensimmäisestä alaosastosta.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että kenno on moniosainen yksikkökenno, joka käsittää useita yksittäisiä kennoja, joista jokainen sisältää yhden osaston ja toisen osaston 12 8 8 31 2 ja jotka on erotettu seuraavasta lähellä olevasta yksiköstä kaksinapaisella kalvolla, jossa on anioninen pinta yhden kennon mainitussa yhdessä osastossa ja kationinen pinta läheisen kennon mainitussa toisessa osastossa, ja kloraattivesiliuos syötetään keskeiseen osastoon, joka on 5 mainitun yhden osaston ja mainitun toisen osaston välillä jokaisessa yksittäisessä kennossa ja joita erottaa anioniset ja kationiset kalvot.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kloraattivesiliuos on natriumkloraatin vesiliuos. 10
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumkloraatin vesiliuoksen konsentraatio on 0,001 - 8 molaaria.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että mainittu konsentraatio on 0,1 - 6 molaaria.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä suoritetaan kalvon virtatiheydellä 0,01 - 10 kA/m2. 20
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virrantiheys on 1-5 kA/m2. 13 8831 2
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA000580794A CA1322543C (en) | 1988-10-20 | 1988-10-20 | Production of chloric acid |
CA580794 | 1988-10-20 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI894947A0 FI894947A0 (fi) | 1989-10-18 |
FI88312B FI88312B (fi) | 1993-01-15 |
FI88312C true FI88312C (fi) | 1993-04-26 |
Family
ID=4138951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI894947A FI88312C (fi) | 1988-10-20 | 1989-10-18 | Foerfarande foer produktion av klorsyra |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0365113A1 (fi) |
JP (1) | JPH02157104A (fi) |
CN (1) | CN1015271B (fi) |
AR (1) | AR247253A1 (fi) |
AU (1) | AU608167B2 (fi) |
BR (1) | BR8904628A (fi) |
CA (1) | CA1322543C (fi) |
FI (1) | FI88312C (fi) |
IN (1) | IN176701B (fi) |
MX (1) | MX173661B (fi) |
NO (1) | NO893165L (fi) |
NZ (1) | NZ229852A (fi) |
PL (1) | PL161532B1 (fi) |
PT (1) | PT92067A (fi) |
ZA (1) | ZA895238B (fi) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990010733A1 (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Process for generating chloric acid and chlorine dioxide |
US5258105A (en) * | 1990-02-06 | 1993-11-02 | Olin Corporation | Chloric acid - alkali metal chlorate mixtures and chlorine dioxide generation |
BE1004126A3 (fr) * | 1990-05-11 | 1992-09-29 | Solvay | Procede pour la fabrication d'une solution aqueuse d'hydroxyde de metal alcalin et cellule d'electrolyse. |
SE501684C2 (sv) * | 1993-10-07 | 1995-04-24 | Eka Nobel Ab | Förfarande och anordning att framställa klorsyra |
NL9400504A (nl) * | 1994-03-30 | 1995-11-01 | Elektrolyse Project B V | Werkwijze voor het reinigen van een vervuilde oxyderende oplossing in een dialysecel. |
CN102839383B (zh) * | 2012-09-24 | 2015-03-18 | 山东东岳高分子材料有限公司 | 一种基于氯碱用全氟离子交换膜的有机酸盐电解制备有机酸的方法 |
CN103112826B (zh) * | 2013-03-20 | 2015-01-21 | 广西轻工业科学技术研究院 | 一种高纯二氧化氯的生产方法 |
CN113398728A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-09-17 | 江苏奥利思特环保科技有限公司 | 一种烟气脱硫脱硝及资源化的方法和系统 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3884777A (en) * | 1974-01-02 | 1975-05-20 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Electrolytic process for manufacturing chlorine dioxide, hydrogen peroxide, chlorine, alkali metal hydroxide and hydrogen |
US3904495A (en) * | 1974-01-02 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Electrolytic-electrodialytic and chemical manufacture of chlorine dioxide, chlorine and chloride-free alkali metal hydroxide |
US3904496A (en) * | 1974-01-02 | 1975-09-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Electrolytic production of chlorine dioxide, chlorine, alkali metal hydroxide and hydrogen |
-
1988
- 1988-10-20 CA CA000580794A patent/CA1322543C/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-07-06 NZ NZ229852A patent/NZ229852A/en unknown
- 1989-07-10 ZA ZA895238A patent/ZA895238B/xx unknown
- 1989-07-11 EP EP89307032A patent/EP0365113A1/en not_active Ceased
- 1989-07-12 IN IN624DE1989 patent/IN176701B/en unknown
- 1989-07-25 AU AU38958/89A patent/AU608167B2/en not_active Ceased
- 1989-08-04 NO NO89893165A patent/NO893165L/no unknown
- 1989-08-07 AR AR89314604A patent/AR247253A1/es active
- 1989-09-09 CN CN89107135A patent/CN1015271B/zh not_active Expired
- 1989-09-14 BR BR898904628A patent/BR8904628A/pt not_active Application Discontinuation
- 1989-10-13 MX MX017950A patent/MX173661B/es unknown
- 1989-10-16 JP JP1266399A patent/JPH02157104A/ja active Granted
- 1989-10-16 PL PL89281861A patent/PL161532B1/pl unknown
- 1989-10-18 FI FI894947A patent/FI88312C/fi not_active IP Right Cessation
- 1989-10-20 PT PT92067A patent/PT92067A/pt not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0365113A1 (en) | 1990-04-25 |
CN1044830A (zh) | 1990-08-22 |
MX173661B (es) | 1994-03-22 |
CN1015271B (zh) | 1992-01-01 |
JPH0573683B2 (fi) | 1993-10-14 |
NO893165L (no) | 1990-04-23 |
JPH02157104A (ja) | 1990-06-15 |
CA1322543C (en) | 1993-09-28 |
NZ229852A (en) | 1990-09-26 |
AU3895889A (en) | 1990-04-26 |
PT92067A (pt) | 1990-04-30 |
BR8904628A (pt) | 1990-04-24 |
IN176701B (fi) | 1996-08-24 |
NO893165D0 (no) | 1989-08-04 |
FI88312B (fi) | 1993-01-15 |
PL161532B1 (pl) | 1993-07-30 |
AU608167B2 (en) | 1991-03-21 |
AR247253A1 (es) | 1994-11-30 |
ZA895238B (en) | 1991-03-27 |
FI894947A0 (fi) | 1989-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4915927A (en) | Production of chloric acid | |
US5092970A (en) | Electrochemical process for producing chlorine dioxide solutions from chlorites | |
US5041196A (en) | Electrochemical method for producing chlorine dioxide solutions | |
US5223103A (en) | Electrochemical process for producing chloric acid-alkali metal chlorate mixtures | |
US5246551A (en) | Electrochemical methods for production of alkali metal hydroxides without the co-production of chlorine | |
US4142950A (en) | Apparatus and process for electrolysis using a cation-permselective membrane and turbulence inducing means | |
US5198080A (en) | Electrochemical processing of aqueous solutions | |
GB1561956A (en) | Electrolysis apparatus | |
FI94063C (fi) | Menetelmä alkalimetalli- tai ammoniumperoksodisulfaattisuolojen ja alkalimetallihydroksidin samanaikaiseksi valmistamiseksi | |
US5122240A (en) | Electrochemical processing of aqueous solutions | |
US4584080A (en) | Bipolar electrolysis apparatus with gas diffusion cathode | |
FI88312C (fi) | Foerfarande foer produktion av klorsyra | |
JPS5920483A (ja) | 電解セル塩水からのクロレ−トの除去方法 | |
EP0532535B1 (en) | Electrochemical production of acid chlorate solutions | |
US4725341A (en) | Process for performing HCl-membrane electrolysis | |
US5407547A (en) | Process for production of acidified process streams | |
US4211627A (en) | Permionic membrane electrolytic cell | |
US4271004A (en) | Synthetic separator electrolytic cell | |
JPS56123386A (en) | Method and apparatus for electrolysis of salt | |
EP0463739A1 (en) | Apparatus comprising a plurality of electrolytic cells |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: STERLING CANADA, INC. |