FI90356B - Process for preparing alkali metal hydroxide - Google Patents
Process for preparing alkali metal hydroxide Download PDFInfo
- Publication number
- FI90356B FI90356B FI921108A FI921108A FI90356B FI 90356 B FI90356 B FI 90356B FI 921108 A FI921108 A FI 921108A FI 921108 A FI921108 A FI 921108A FI 90356 B FI90356 B FI 90356B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- alkali metal
- process according
- neutralization
- electrolysis
- chloride solution
- Prior art date
Links
Abstract
Description
9035690356
Menetelmä alkalimetallihydroksidin valmistamiseksi -Förfarande för framställning av alkalimetallhydroxid , 5 Keksintö koskee menetelmää alkalimetallihydroksidin valmis tamiseksi kloorialkalielektrolyysillä, jossa alkalimetalli-\ kloridiliuos elektrolysoidaan alkalimetallihydroksidin ja kloorin muodostamiseksi.The invention relates to a process for the preparation of an alkali metal hydroxide by chlor-alkali electrolysis, in which an alkali metal / chloride solution is electrolyzed to form an alkali metal hydroxide and chlorine.
10 Kloorialkaliteollisuuden ongelmana on useissa maissa elektrolyysin päätuotteiden alkalimetallihydroksidin ja kloorin kysynnän epätasapaino. Tulevaisuudessa on nähtävissä, että tämä epätasapaino pahenee kloorin ja sen jatkojalosteiden käyttöön kohdistuvan ympäristöpaineen vuoksi. Tästä seuraa, 15 että alkalimetallihydroksidien tuottamiseksi on löydettävä muita vaihtoehtoja, koska tavanomaisen kloorialkalielektro-lyysin avulla niitä ei kyetä tuottamaan riittävästi.10 The problem of the chlor-alkali industry in several countries is the imbalance between the demand for alkali metal hydroxide and chlorine, the main products of electrolysis. In the future, it can be seen that this imbalance will be exacerbated by the environmental pressure on the use of chlorine and its downstream products. It follows that other alternatives must be found for the production of alkali metal hydroxides because they cannot be produced sufficiently by conventional chlor-alkali electrolysis.
Muita tunnettuja alkalimetallihydroksidien valmistusmenetel-20 miä ovat mm. seuraavat menetelmät: - soodan kemiallinen dekarbonointi joko kalkkimaidolla tai ammoniakilla, - alkalimetallisulfaatin elektrolyyttinen hajoittaminen al-kalimetallihydroksidiksi ja rikkihapoksi, 25 - soodan dekarbonointi happamalla alkalimetallisulfaattili- uoksella ja näin saadun sulfaattiliuoksen elektrolysointi alkalimetallihydroksidiksi, - alkalimetallisulfidin katalyyttinen hajoittaminen alkalimetallihydroksidiksi ja rikkidioksidiksi ja 30 - alkalimetallikloraatin elektrolyyttinen hajoittaminen al kalimetallihydroksidiksi ja klooridioksidiksi.Other known methods for preparing alkali metal hydroxides include e.g. the following processes: - chemical decarbonisation of soda ash with either lime milk or ammonia, - electrolytic decomposition of alkali metal sulphate to alkali metal hydroxide and sulfuric acid, al to potassium hydroxide and chlorine dioxide.
Mikään tunnetuista menetelmistä ei ole nykyisille kloori-alkalin valmistajille haitaton. Yleisimmät vaihtoehtoisten 35 prosessien haitat ovat seuraavat: prosessi tuottaa sivutuotteena rikkiyhdisteitä, joille ei löydy käyttöä suuressa mittakaavassa; prosessi on raaka-aine- ja energiakustannuksiltaan liian kallis tuotteen markkinahintaan nähden; prosessi 90356 4None of the known methods is detrimental to current chlor-alkali manufacturers. The most common disadvantages of the alternative 35 processes are as follows: the process produces sulfur by-products which are not found to be of use on a large scale; the process is too expensive in terms of raw material and energy costs compared to the market price of the product; process 90356 4
Keksinnön eräänä merkittävänä etuna on, että olemassa olevia, mutta vajaakapasiteetilla toimivia, kloorialkalitehtai-ta voidaan hyödyntää prosessissa. Keksinnön mukaisesti voidaan alkalimetallikarbonaatin määrää säätämällä vaikuttaa 5 siihen, paljonko elektrolyysin tuottamasta kloorista ja vedystä jää prosessin myyntituotteiksi. Keksinnön olennaisia piirteitä on nimenomaan se, että kloorin myyntituotannon , suhdetta aikaiimetällihydroksidin tuotantoon voidaan säätää portaattomasti noin 10:stä lähes 100 %:iin muuttamalla pro-10 sessiin syötettävän alkalimetallikarbonaatin määrää. Loppuosa elektrolyysin tarvitsemasta alkalimetallikloridista saadaan syöttämällä liuoskiertoon uutta alkalimetalliklori-dia.A significant advantage of the invention is that existing, but undercapitalized, chlor-alkali plants can be utilized in the process. According to the invention, by adjusting the amount of alkali metal carbonate, it can be influenced how much of the chlorine and hydrogen produced by the electrolysis remain as sales products of the process. The essential features of the invention are precisely that the ratio of chlorine production to time production can be adjusted steplessly from about 10 to almost 100% by changing the amount of alkali metal carbonate fed to the pro-10 process. The remainder of the alkali metal chloride required for electrolysis is obtained by feeding new alkali metal chloride into the solution circuit.
15 Alkalimetallikarbonaatin neutralointiastetta voidaan säätää kloorivedyn määrää säätämällä ja näin aikaansaada sopivat olosuhteet alkalimetallikloridiliuoksen puhdistusta ja elektrolyysiä silmällä pitäen.The degree of neutralization of the alkali metal carbonate can be adjusted by adjusting the amount of hydrogen chloride and thus providing suitable conditions for the purification and electrolysis of the alkali metal chloride solution.
20 Tämän keksinnön merkittävimmistä eduista olemassa olevien kloorialkalitehtaiden kannalta voidaan mainita seuraavat.The most significant advantages of the present invention for existing chlor-alkali plants include the following.
Menetelmässä voidaan käyttää halpaa, jopa puhdistamatonta, elektrolyysikäyttöön soveltuvaa alkalimetallikarbonaattia.Inexpensive, even crude, alkali metal carbonate suitable for electrolytic use can be used in the process.
Menetelmä ei tuota sivutuotteena haittallisia rikkiyhdistei-25 tä. Menetelmässä voidaan hyödyntää täysimääräisesti olemassa olevaa elektrolyysikennokapasiteettia. Menetelmän vaatimat investoinnit olemassa oleviin tehtaisiin ovat erittäin pienet verrattuna vaihtoehtoisiin prosesseihin, joilla on sama alkalimetallihydroksidin tuotantokyky. Menetelmä on erittäin 30 joustava, kun kloorin ja lipeän valmistustarve myyntiin muuttuu. Menetelmän avulla toteutetun alkalimetallihydroksidin valmistuskustannukset ovat alhaiset vaihtoehtoisiin prosesseihin verrattuna.The process does not produce harmful sulfur compounds as a by-product. The method can make full use of existing electrolytic cell capacity. The investment required by the method for existing plants is very small compared to alternative processes with the same alkali metal hydroxide production capacity. The method is very flexible when the need to produce chlorine and lye for sale changes. The manufacturing costs of the alkali metal hydroxide implemented by the method are low compared to alternative processes.
35 Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää lohkokaaviona keksinnön mukaisen alkalimetallihydroksidin valmistuksen periaatteet sovellettuna lipeän valmistukseen.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows in block diagram the principles of the preparation of the alkali metal hydroxide according to the invention applied to the preparation of lye.
5 903565 90356
Piirustuksessa on elektrolyysi merkitty viitenumerolla 1. Elektrolyysiin syötetään natriumkloridiliuoksen puhdistuksesta 2 saatua natriumkloridiliuosta. Elektrolyysistä 1 saadaan haluttua natriumhydroksidiliuosta, jota voidaan jatko-5 käsitellä sinänsä tunnetulla tavalla. Elektrolyysin 1 tuottama kloori- ja vetykaasu viedään suolahapposynteesiin 3, josta suolahappo viedään kloorivetykaasun erotukseen 4. Saatu puhdas kloorivetykaasu imeytetään kloorivedyn imeytykses-sä 5 elektrolyysistä poistuvaan laimentuneeseen natriumklo-10 ridiliuokseen. Saatu hapan natriumkloridiliuos johdetaan neutralointiin 6, johon myös johdetaan soodaa. Neutraloinnissa 6 hapan kloridiliuos dekarbonoi soodan muodostaen nat-riumkloridia, joka johdetaan natriumkloridiliuoksen puhdistukseen 2, sekä hiilidioksidia, joka johdetaan hiilidioksi-15 din puhdistukseen 7.In the drawing, the electrolysis is indicated by the reference number 1. The sodium chloride solution obtained from the purification of the sodium chloride solution 2 is fed to the electrolysis. Electrolysis 1 gives the desired sodium hydroxide solution, which can be further treated in a manner known per se. The chlorine and hydrogen gas produced by the electrolysis 1 are introduced into the hydrochloric acid synthesis 3, from which the hydrochloric acid is introduced into the hydrogen chloride gas separation 4. The pure hydrogen chloride gas obtained is absorbed in the hydrogen chloride absorption 5 into the dilute sodium chloride solution. The resulting acidic sodium chloride solution is passed to neutralization 6, to which soda is also passed. In neutralization 6, the acidic chloride solution decarbonates the soda to form sodium chloride, which is passed to purification of sodium chloride solution 2, and carbon dioxide, which is passed to purification of carbon dioxide-15.
Seuraavassa keksintöä selostetaan esimerkin avulla.In the following, the invention will be described by way of example.
Esimerkki 1 20 Otettiin 1000 ml natriumkloridiliuosta, jonka lämpötila oli 65°C ja väkevyys 253 g NaCl/1. Liuokseen imeytettiin hitaasti 30 g kloorivetykaasua, joka oli saatu aikaan kuumentamalla 33 %!Sta suolahappoliuosta. Happamoituneeseen suolaliuokseen lisättiin hitaasti 45 g teknillistä natriumkarbonaat-25 tia, jonka pitoisuus oli 99,3 % Na2C03· Hiilidioksidin kuohumisen lakattua analysoitiin suolapitoisuus, joka oli 298 g/1. Liuoksen loppulämpötila oli 55°C ja loppu-pH 5. Nat-riumkloridia oli muodostunut analyysin mukaan 49 g, mikä vastasi hyvin teoreettisia laskelmia. Saatu liuos oli laa-30 dultaan sellaista, että sitä voidaan käyttää elektrolyysin syöttöliuoksena.Example 1 1000 ml of sodium chloride solution having a temperature of 65 ° C and a concentration of 253 g NaCl / l were taken. 30 g of hydrogen chloride gas obtained by heating 33% hydrochloric acid solution were slowly absorbed into the solution. To the acidified brine was slowly added 45 g of technical grade sodium carbonate-25 with a content of 99.3% Na 2 CO 3. The final temperature of the solution was 55 ° C and the final pH 5. According to the analysis, 49 g of sodium chloride had formed, which corresponded well to the theoretical calculations. The resulting solution was such that it could be used as a feed solution for electrolysis.
6 9 O 3 5 66 9 O 3 5 6
Patenttivaatimukset 1. Menetelmä alkalimetallihydroksidin valmistamiseksi kloorialkalielektrolyysillä, jossa alkalimetallikloridiliuos elektrolysoidaan alkalimetallihydroksidin ja kloorin muodos- 5 tamiseksi, tunnettu siitä, että ainakin osa alkalimetalli-kloridista, jota kulutetaan elektrolyysissä, valmistetaan neutraloimalla alkalimetallikarbonaatti kloorivedyllä.A process for the preparation of an alkali metal hydroxide by chlor-alkali electrolysis, in which an alkali metal chloride solution is electrolyzed to form an alkali metal hydroxide and chlorine, characterized in that at least part of the alkali metal chloride consumed in the electrolysis is prepared by neutralizing alkali metal carbonate with hydrogen chloride.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu sii-10 tä, että neutralointi suoritetaan lisäämällä alkalimetallikarbonaatti elektrolyysikennoista poistuvaan alkalimetalli-kloridiliuokseen, johon on imeytetty kloorivetykaasua, ja näin saatu alkalimetallikloridiliuos johdetaan sitten puhdistuksen jälkeen elektrolyysikennoihin.Process according to Claim 1, characterized in that the neutralization is carried out by adding alkali metal carbonate to an alkali metal chloride solution leaving the electrolytic cells in which hydrogen chloride gas has been impregnated, and the alkali metal chloride solution thus obtained is then passed to the electrolytic cells after purification.
15 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutralointi suoritetaan lisäämällä alkalimetallikarbonaatti elektrolyysikennoista poistuvaan alkalimetalli-kloridiliuokseen ja neutraloimalla karbonaatti sen jälkeen 20 kloorivetykaasulla, ja näin saatu alkalimetallikloridiliuos johdetaan sitten puhdistuksen jälkeen elektrolyysikennoihin.Process according to Claim 1, characterized in that the neutralization is carried out by adding alkali metal carbonate to the alkali metal chloride solution leaving the electrolytic cells and then neutralizing the carbonate with hydrogen chloride gas, and the alkali metal chloride solution thus obtained is then passed to the electrolytic cells.
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalimetallikloridiliuoksen väkevyys neutra- 25 loinnin jälkeen on lähellä kylläistä väkevyyttä.Process according to Claim 2 or 3, characterized in that the concentration of the alkali metal chloride solution after neutralization is close to saturated concentration.
5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutraloinnin jälkeen alkalimetallikloridiliuoksen pH on välillä 3 ja 11.Process according to one of Claims 2 to 4, characterized in that, after neutralization, the pH of the alkali metal chloride solution is between 3 and 11.
30 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutralointi suoritetaan yhdessä tai useammassa vaiheessa.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the neutralization is carried out in one or more steps.
35 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetel mä, tunnettu siitä, että neutraloinnin lämpötila on välillä 20°C ja 100°C.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the neutralization temperature is between 20 ° C and 100 ° C.
7 90356 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalimetallikloridiliuoksen elekt-rolysointi suoritetaan elohopeakatodi-, diafragma- tai mem-braanikennossa.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the electrolysis of the alkali metal chloride solution is carried out in a mercury cathode, diaphragm or membrane cell.
5 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neutralointiin käytettävä kloorivety saadaan alkalimetallikloridiliuoksen elektrolyysistä.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrogen chloride used for neutralization is obtained from the electrolysis of an alkali metal chloride solution.
10 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu sii tä, että elektrolyysin jälkeen kloori ja vety syntetisoidaan kloorivedyksi.Process according to Claim 9, characterized in that, after electrolysis, chlorine and hydrogen are synthesized as hydrogen chloride.
li. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että kloorivetykaasu puhdistetaan joko nesteyttämäl-lä ja höyrystämällä kloorivety tai mieluiten imeyttämällä kloorivety veteen tai kloorivetyhappolluokseen ja tislaamalla puhdas kloorivetykaasu erilleen neutralointia varten.li. Process according to Claim 10, characterized in that the hydrogen chloride gas is purified either by liquefaction and evaporation of hydrogen chloride or, preferably, by soaking the hydrogen chloride in water or hydrochloric acid solution and distilling off the pure hydrogen chloride gas for neutralization.
20 Patentkrav 1. Förfarande för framställning av aikaiimetallhydroxid medelst kloralkalielektrolys, väri en alkalimetallkloridlös-ning elektrolyseras för bildande av aikaiimetallhydroxid och klor, kännetecknat av att ätminstone en del av alkalimetall- '·: 25 kloriden som förbrukas vid elektrolysen framställs genom neutralisering av aikaiimetailkarbonat med klorväte.20 Patent 1. A method for the production of an alkali metal hydroxide based on chloral alkali metal electrolysis, the color of which is an alkali metal hydroxide and chlorine, the neutralization of which is carried out by means of an alkali metal with the presence of an alkali metal .
2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att neutraliseringen utförs genom att tillsätta alkalimetallkar- 30 bonat i en frän elektrolysceller avgäende alkalimetallklo-ridlösning väri klorvätegas absorberats, och den sälunda erhällna alkalimetallkloridlösningen inleds sedan efter re-..... ning i elektrolyscellerna.2. A method according to claim 1, which comprises the neutralization of the genome by means of an alkali metal carbonate and an electrolyte cell with an alkali metal chloride color, and the color of the chlorine is absorbed.
35 3. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat av att neutraliseringen utförs genom att tillsätta alkalimetallkar-bonat i en frän elektrolysceller avgäende alkalimetallklo-ridlösning och därefter neutralisera karbonatet med klorvä-35 3. A patent according to claim 1, which is designed to neutralize the use of alkali metal carbonates in an electrolyte cell and to neutralize carbonates with chlorine,
Claims (8)
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI921108A FI90356C (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Method for producing alkali metal hydroxide |
| AU34098/93A AU657842B2 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-09 | Method for producing alkaline metal hydroxide |
| EP93103824A EP0560316B1 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-10 | Method for producing alkaline metal hydroxide |
| ES93103824T ES2137203T3 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-10 | METHOD FOR PRODUCING ALKALINE METAL HYDROXIDE. |
| DE69326788T DE69326788T2 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-10 | Process for the preparation of alkali metal hydroxide |
| AT93103824T ATE185855T1 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-10 | METHOD FOR PRODUCING ALKALINE METAL HYDROXYDE |
| RU9393004606A RU2091509C1 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-12 | Method of producing alkali metal hydroxide |
| JP5051805A JP2755542B2 (en) | 1992-03-13 | 1993-03-12 | Method for producing alkali metal hydroxide |
| CA002092651A CA2092651C (en) | 1992-03-13 | 1993-03-12 | Method for producing alkaline metal hydroxide |
| US08/558,350 US5651875A (en) | 1992-03-13 | 1995-11-16 | Process for producing alkali metal hydroxide |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI921108A FI90356C (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Method for producing alkali metal hydroxide |
| FI921108 | 1992-03-13 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI921108A0 FI921108A0 (en) | 1992-03-13 |
| FI90356B true FI90356B (en) | 1993-10-15 |
| FI90356C FI90356C (en) | 1994-01-25 |
Family
ID=8534924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI921108A FI90356C (en) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | Method for producing alkali metal hydroxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI90356C (en) |
-
1992
- 1992-03-13 FI FI921108A patent/FI90356C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI90356C (en) | 1994-01-25 |
| FI921108A0 (en) | 1992-03-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009238625B2 (en) | Method of making high purity lithium hydroxide and hydrochloric acid | |
| US4036713A (en) | Process for the production of high purity lithium hydroxide | |
| US5292406A (en) | Process for electrolytic production of alkali metal chlorate and auxiliary chemicals | |
| Brinkmann et al. | Best available techniques (BAT) reference document for the production of chlor-alkali | |
| AU651359B2 (en) | Chlorine dioxide generation from chloric acid | |
| US4169773A (en) | Removal of chlorate from electrolytic cell anolyte | |
| US4069117A (en) | Process for removing and recovering acidic gases from gaseous mixtures containing them | |
| US5324497A (en) | Integrated procedure for high yield production of chlorine dioxide and apparatus used therefor | |
| EP0110033B1 (en) | Processing of sodium chloride brines for chlor-alkali membrane cells | |
| RU2157338C2 (en) | Method of production of high-purity lithium hydroxide from natural brines | |
| EP0098500B1 (en) | Removal of chlorate from electrolyte cell brine | |
| CA2121628C (en) | Process for the production of alkali metal chlorate | |
| CA3108086A1 (en) | Processing of lithium containing brines | |
| CA1195648A (en) | Membrane cell brine feed | |
| CN101187030B (en) | Process for electrolysis of alkali chloride brines | |
| FI90356B (en) | Process for preparing alkali metal hydroxide | |
| JPH06158373A (en) | Method and device for producing alkali metal chlorate | |
| EP0254361B1 (en) | Process for the preparation of potassium nitrate | |
| JP2755542B2 (en) | Method for producing alkali metal hydroxide | |
| FI92844B (en) | Process for preparing alkali metal hydroxide, alkali metal chlorate and hydrogen | |
| US20120186989A1 (en) | Process for producing chlorine with low bromine content | |
| US8636893B2 (en) | Process for producing chlorine with low bromine content | |
| FI121076B (en) | A process for the preparation of alkali metal chlorate | |
| Hine et al. | Combination of the amalgam cell and the membrane cell processes for chlor-alkali production |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: EKA CHEMICALS OY |
|
| MA | Patent expired |