NL7905238A

NL7905238A - Werkwijze voor de elektrolyse van zout-oplossingen en daarbij te gebruiken elektrolysecel.

Info

Publication number: NL7905238A
Application number: NL7905238A
Authority: NL
Original assignee: Ionics
Priority date: 1978-09-14
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1980-03-18
Also published as: NZ190488A; GB2029858A; FR2436194A1; AU4805979A; FI791529A; DK247579A; BR7903767A; IT1120422B; JPS5541986A; GB2029858B; BE876792A; US4173524A; NO792172L; CA1165272A; DE2924163A1; IT7949182A0; AU532264B2; SE7904143L

Description

>

Ionics, Incorporated, te Watertown, Massachusetts, Ver.St.v.Amerika.

Werkwijze voor de elektrolyse van zout-oplossingen en daarbij te gebruiken elektrolysecel.

Deze uitvinding ligt op het gebied van de bereiding van chloor en alkali door elektrolyse van alkalimetaalchloride-oplossingen in cellen met voor kationen selectieve membranen.

De elektrolyse van alkalimetaalchloride-oplossingen in 5 cellen met voor kationen selectieve membranen, voor de bereiding van chloor, alkalimetaalhydroxyden, zoutzuur en alkalimetaalhypochlorieten is welbekend en wordt veel toegepast, vooral uitgaande van NaCl. Een dergelijke cel wordt door een kationen selectief doorlatend membraan in een anolyt- en een katholyt-ruimte verdeeld. Pekel wordt in de anolyt-10 ruimte gebracht, en water in de katholyt-ruimte. Een over de elektroden aangebrachte spanning doet de natrium-ionen door het membraan naar de katholyt-ruimte stromen, vaar zij samen met hydroxy de-i onen, ontstaan door de splitsing van water, NaOH geven. Bij de kathode ontstaat Hg, en aan de anode Clg. Het HaOH, het Hg en het Clg kunnen ieder voor zich in andere 15 nuttige produkten omgezet worden, zoals HaOCl en HC1.

De efficiëntie van deze cellen voor de bereiding van alkali en chloor is afhankelijk van de wijze waarop zij bediend worden, dat wil zeggen van de balans tussen de chemische parameters in de cel en van het inwendige verbruik van de produkten, en ook van de wijze waarop 20 dergelijke cellen geconstrueerd zijn, dat wil zeggen welke materialen daarvoor gebruikt zijn en hoe de stroming daardoor is.

Van bijzonder belang voor een goede efficiëntie is de beheersing van de pH in de anolyt-ruimte. Het is wenselijk het anolyt-zo zuur mogelijk te houden om de vorming van chloraat en/of zuurstof daar-25 in te vermijden, vooral indien de pekel gerecirculeerd wordt. Chloraat en zuurstof ontstaan vanneer OH-ionen uit de katholyt-ruimte door het membraan in de anolyt-ruimte komen. Het toevoegen van zuur neutraliseert deze OH-ionen en voorkomt het ontstaan van chloraat en zuurstof in een 790 52 38 '*r r€ 2 recirculerend systeem. Dit is aangegeven in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.9^8.737.

Men heeft reeds ingezien dat het gébruik van poreuze katalytische elektroden van het brandstofcel-type met overmaat brandstof 5 voor dit doel voordelig kan zijn om het verbruik aan energie te beperken. Deze brandstofcel-reactie voorziet namelijk in een deel van de elektrische energie en vermindert de behoefte aan uitwendige energie ten gevolge van de vorming van gasvormige produkten. Dit kan men vinden in het Amerikaanse oct rooi schrift 3.12U.520. Het produkt van de cel is dan niet chloor maar 10 zoutzuur. In dat octrooischrift is de toepassing van gas-elektroden bij de chloor-alkali-elektrolyse beschreven. De anode bestaat dan uit een watervaste poreuze geleider die een overmaat brandbaar gas zoals Hg kan activeren. In de anode-ruimte wordt een waterige NaCl-oplossing oftewel pekel geleid, en de poreuze brandstofcel-anode dient dan voor het vrij-15 maken van waterstof-ionen die samen met de reeds aanwezige chloor-ionen HC1 geven. Dit laatste wordt uit de cel af gevoerd. Belangrijke hoeveelheden Clg worden niet gevormd. Het aan de anode aangevoerde Hg kan afkomstig zijn van de kathode, waar Hg ontstaat als gevolg van de elektroly-tische splitsing van water.

20 Deze uitvinding betreft een verbetering van bovenge noemde technieken, vooral bij toepassing op grote schaal waar zuinig omspringen met energie en chemicaliën van groot belang zijn. Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt dit bereikt door de pH van het anolyt te meten, een beheerste spb-stoechiometrische hoeveelheid waterstof bij 25 bij een los staande poreuze katalytische anode te brengen en de pH van het effluent van de anolyt-ruimte tussen 2 en k te houden door de aan-voersnelheid van het waterstof te regelen, waardoor de efficiëntie van de cel maximaal wordt. Kenmerken en voordelen van deze nieuwe werkwijze zullen uit het volgende duidelijk worden.

30 De uitvinding kan samengevat worden als een verbeterde werkwijze en een betere inrichting voor het beheersen van de pH van een recirculerend anolyt in een elektrolysecel met membranen, vooral hij de elektrolyse van NaCl. Men gebruikt een losstaande poreuze katalytische anode om een süb-stoechiometrische hoeveelheid brandstof, zoals waterstof, 35 te absorberen en de overgang van waterstof-ionen in het anolyt te bewerkstelligen. Door de pH van het anolyt te volgen kan men de brandstof- 7905238 φ· ' 3 > aanvoer beheersen en precies de goede hoeveelheid inleiden. Een hron van waterstof is de cel zelf, namelijk de kathode daarvan, en voor de goede beheersing kan dat direct naar de anode gebracht worden.

Eventueel bestaat de kathode eveneens uit een los-5 staand poreus katalytisch materiaal dat een voeding van zuurstof of aan zuurstof verrijkte lucht in aanwezigheid van water tot hydroxy 1-ionen reduceert.. De concentratie aan alkali in het effluent wordt ook gecontroleerd.

Eet beheersen van de pH van het anolyt heeft verschil-10 lende voordelen. In een cel van dat type met een recirculerend anolyt is het belangrijk dat het anolyt niet met ongewenst chloraat verontreinigd wordt, dat geleidelijk aan ontstaat en accumuleert als de lekkage van OH-ionen uit de katholyt-ruimte door het membraan naar de anolyt-ruimte niet geneutraliseerd wordt. Eet van buitenaf toevoegen van een zuur zo-15 als EC1, zoals eerder voorgesteld, verhoogt de kostprijs en verlaagt het economisch rendement van deze werkwijze. Het toevoegen van een stoe-chiometrisehe hoeveelheid brandstof aan een katalytische anode, met het doel het zuur inwendig te doen ontstaan, zal eveneens de kostprijs verhogen als de pE daardoor op een voor de werking van de cel te lagen vaar-20 de komt; de gevormde hoeveelheid chloor gaat dan vaak drastisch omlaag.

Verder kan een lagere pH dan nodig het elektrisch rendement verminderen en bovendien tot aantasting van de cel leiden, afhankelijk van het materiaal waaruit die gemaakt was*»

Natuurlijk geldt ook het bovenstaande als de pE hoger 25 dan wenselijk is, dan zal er zuurstof ontstaan en zal zich chloraat in het recirculerende anolyt ophopen, en zal de efficiëntie van de cel omlaag gaan.

De constructie en de werking van de cel volgens de uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van een schematische 30 weergave van een bevoorkeurde uitvoeringsvorm, waarbij men nog op verschillende wijzen kan verken.

In deze tekening ziet men een elektrolysecel 10 met een anolyt-ruimte 12 en een katholyt-ruimte 1U, gescheiden door een voor kationen selectief doorlaatbaar membraan 16. De anode 18 bestaat 35 uit losstaand poreus material zoals grafiet of titaan met daarop een katalytisch materiaal zoals platina of rutheniumoxyde. Kathode 20 kan 7905238 f h van gewoon staal of nikkel zijn, met eventueel daarop een poreus materiaal zoals poreuze koolstof met daarop zilveroxyde of colloidaal platina. Andere soorten in de techniek tekende katalytische elektroden kunnen ook gebruikt worden. Het membraan kan van gebruikelijk kationenwisselend hars 5 zijn, zoals in de techniek bekend, en bij voorkeur van het perfluorcar-bonzuur-type; een voorbeeld hiervan is het onder de handelsnaam Nafion door de firma DuPont de Nemours in de hendel gebrachte materiaal. Op de elektroden wordt een zekere spanning aangebracht (in de tekening niet aangegeven).

10 HET anolyt (een geconcentreerde, in principe ver zadigde pekel) kan constant rondgepompt, ververst en aangevuld worden met een hulpmiddel dat schematisch met no. 26 aangegeven is, en dat in de technik voldoende bekend is. Ook kan men het anolyt maar een keer door de cel heenleiden.

15 Als de cel in werking is wordt normaliter water (of verdund NaOH) van niet af geheelde herkomst in de katholyt-ruimte gebracht, en daaruit wordt een sterkere NaDH-oplossing afgevoerd. Het katholyt kan zowel een keer doorgeleid als gerecirculeerd worden. Als een zeer geconcentreerde NaOH-oplossing gewenst is kan men de cel laten werken 20 zonder aanvoer van water naar de katholyt-ruimte; dit water komt dan alleen door het kation selectieve membraan heen. Aan de kathode wordt Hg gevormd, en aan de anode Clg (met een klein beetje 0g). Hoewel membraan 16 selectief kationen doorlaat zullen toch enkele OH-ionen daardoorheen in het anolyt komen, waardoor chloraat en zuurstof kunnen ontstaan, ten-25 zij men dat door een geëigende aanvoer van H-ionen voorkomt.

Dit voorkomen kan gebeuren door direct in het anolyt zuur toe te voegen (de eerder bekende techniek) of door (volgens de uitvinding) de anode 18 te voorzien van een sub-stoechiometrische hoeveelheid brandstof, bij voorkeur waterstof, dat hetzij van buitenaf (28) komt 30 of uit de katholyt-ruimte 1H, De toegelaten hoeveelheid Hg wordt geregeld door klep 30 of klep 32. Desgewenst kunnen beide waterstof-bronnen in werking zijn.

De pH van het anolyt wordt met een pH-meter 3b gevolgd, en met de uitkomsten van die meting regelt men kleppen 30 en/of 35 32. Eventueel kan men een katalytische kathode toepassen die gevoed wordt door een uitwendige bron van lucht of aan zuurstof verrijkte lucht 36.

7905238 > 5

De hoeveelheid zuurstof die daarbij ingevoerd wordt wordt beheerst door klep 38. De kathode bewerkstelligt katalytisch de combinatie van zuurstof met water tot OH-ionen, waardoor de concentratie aan H-ionen rondom de kathode lager en de elektrode daardoor gedepolariseerd wordt. Verder is 5 het van de kathode afkomstige waterstof beschikbaar voor de anode wat een aanvullende controle van de pH betekent. De af te voeren hoeveelheid Hg is afhankelijk van de beschikbare hoeveelheid Og, en dus van de stand van regelklep 38.

Nu volgen enkele toelichtende voorbeelden.

10 Voorbeeld I

Volgens de uitvinding, maar zonder pH-controle van het anolyt.

Een elektrolysecel volgens het principe van de tekening werd opgebouwd. Het membraan was van het perfluorsulfonzuur-type, name- 15 lijk het produkt MNafion”, dit bestaat uit een huid met een equivalent gewicht van ongeveer 1330 op een basis met een equivalent gewicht van ongeveer 1100. Het membraan was versterkt met een polyperfluorkoolstof- weefsel door de firma DuPont de Nemours onder de naam Teflon op de markt 2 gebracht. Het effectieve oppervlak van het membraan was ongeveer 1 dm .

20 In plaats hiervan kan men ook een perfluorcarbonzuur-membraan gebruiken, zoals door de firma Asahi Chemical Industry Co. (Tokio) in de handel brengt.

De kathode was een gaas van nikkeldraad en de anode een gaas van titaan draad dat op de naar het membraan toeliggende zijde 25 met meerdere lagen fijnverdeeld rutheenoxyde bekleed was, welk RuQg poeder voor een betere hechting op in de techniek bekende wijze bij verhoogde temperatuur vast gebakken was. Ook de elektroden hadden oppervlakken 2 van ongeveer 1 dm , en ze stonden los van het membraan zodat ontwikkeld gas vrijelijk kon ontsnappen.

30 In de anolyt-ruimte werd 300 ml/uur verzadigde pekel geleid, en het effluent van de anode-ruimte werd gescheiden in gas en vloeistof. Tussen 1 en 10 % van het vloeibare effluent werd weggedaan; de rest werd met water en zout aangevuld en opnieuw in de anolyt-ruimte geleid. In de kathode-ruimte werd ongeveer 3 % NaOH-oplossing geleid, 33 en het debiet werd zodanig ingesteld dat het effluent ongeveer 10 %

NaOH bevatte. Ook dit effluent werd in gas en vloeistof gescheiden, en 7905238 6 Λ 4 een deel van het laatste werd net water verdund en opnieuw naar de kathode-ruinte geleid.

Nadat de stroming in heide elektrode-ruimten op gang ' gebracht was werd een gelijkstroom van ongeveer 25 ampere door de cel 5 geleid, en na enige uren was de daarvoor benodigde spanning op 4,5 volt gestabiliseerd, De temperatuur van beide effluenten van de cel werd op ongeveer 80°C ingesteld door de temperatuur van de voedingen te regelen.

Het uit het anode-effluent afgetapte gas werd geanalyseerd door het in koude NaOH-oplossing te absorberen en op beschikbaar 10 chlooor te titreren. Het stroomrendement van de Cl2-ontwikkeling bleek ongeveer 85 % te bedragen. De pH van het effluent bleek belangrijk boven 4 te liggen.

Voorbeeld II

Als voorbeeld I maar met pH-controle.

15 De cel van voorbeeld 1 werd weer gebruikt en op de zelfde wijze toegepast, behalve dat een gedeelte van het uit de kathode-ruimte ontsnapte gas met de pekelvoeding van de anode-ruimte gecombineerd werd. Het debiet van dit gas (in hoofdzaak zuiver, maar vochtig waterstof) werd zodanig geregeld dat de pH van het anolyt zich tussen twee 20 en 4 instelde. Na enige uren was de spanning over de cel op ongeveer 4,5 volt gestabiliseerd.

Het gas dat uit het anolyt-effluent ontsnapte werd overeenkomstig voorbeeld I geanalyseerd. De efficiëntie voor de chloor-ontwikke-ling bleek tussen 90 en 95 % te liggen, waarbij de hogere rendemen-ten 25 bij de lagere pH-waarden hoorden.

Voorbeeld III

De cel van voorbeeld I werd weer gebruikt, maar die kant van de anode die niet naar het membraan toelag werd dunnetjes geverfd met een verdunde suspensie van collo!daal polyperfluoretheen, dat 30 voor een goede aanhechting aan de elektrode gebakken werd. Deze elektrode werd beproefd op zijn doorlaatbaarheid voor pekel onder ongeveer 1 dm hydrostatische druk. Elk stukje dat pekel doorliet werd opnieuw geverfd en opnieuw gebakken, en dit werd herhaald totdat de elektrode niet langer voor water doorlaatbaar was, maar wel voor gas.

35 Deze cel werd overeenkomstig voorbeeld I in werking ge steld, behalve dat een deel van het uit de kathode-ruimte ontsnappende 790 5 2 38 7 gas (in vezen nat waterstof) aangevoerd verd aan de waterdichte achterkant van de anode. Het vaterstof-dehiet verd zodanig geregeld dat de pH in het anode-effluent zich tussen 2 en U instelde. Na enige uren had de spanning op de cel zich op ongeveer 1»,5 ï gestabiliseerd.

5 Het uit de anode-ruimte komende gas verd overeenkom stig voorbeeld I geanalyseerd; de efficiëntie voor de chloor-vorming bleek tussen 90 en 95 % te liggen, met de hogere rendementen bij de lagere pH-vaarden.

Voorbeeld IV

10 De cel volgens voorbeeld I verd veer gebruikt, maar de kathode daarvan verd dunnetjes bekleed met een pasta van collo!daal platina, lamproet en een polyperfluoretheen-dispersie. De elektrode verd onder zodanige omstandigheden van tijd, temperatuur en druk gebakken cht het polyperfluoretheen met het platina en het roet aan elkaar en aan het 15 metaal hechtte terwijl de structuur toch voor gasdoorlaatbaar bleef. Bekledingen van 0,5 mm dikte aan beide kanten van de elektrode varen voldoende. De hoeveelheid polyperfluoretheen in het mengsel vas genoeg om de overige bestanddelen te binden en het binnendringen van 10 % NaOH (bij een hydrostatische druk van ca 10 cm) te voorkomen, maar er vas geen 20 voordeel in het gebruik van meer polyperfluoretheen. De voornaamste functie vanhet roet vas verdunnen van het collo!dale platina en het verschaffen van elektrische geleïbaarheid, kortom als drager voor het platina. Andere geleidende soorten roet en grafiet kunnen in plaats van lamproet gebruikt worden. Gevonden verd dat een effectieve elektrode verkregen kan 25 worden zelfs als men zo veinig platina gebruikt dat de elektrode minder dan 100 mg/dm aan platina bevat, mits het roet of het grafiet elektrisch geleidend is.

Deze cel verd toegepast zoals in voorbeeld I, behalve dat de (voor het verwijderen van COg) met verdunde loog gewassen lucht 30 toegelaten verd op die kant van de kathode die niet aan het membraan grensde. Het debiet aan lucht verd ingesteld tussen 80 en 210 1/uur (3 tot 8 maal de stoechiometrische hoeveelheid per uur). Na enige uren stabiliseerde de spanning over de cel zich op een halve volt lager dan in voorbeeld I. De temperatuur van de cel verd op 70°C gehouden. Het stroomren-35 dement voor de chloor-ontvikkeling bleek ongeveer 85 % te zijn, maar de pH van het effluent van de anode-ruimte lag belangrijk boven H, (Laat men 790 5 2 38 f 8 van buitenaf waterstof bij de anode, zodat de pH van de vloeistof daartussen 2 en U gehouden wordt, dan vindt men onder stationaire omstandigheden een chloor-rendement van 90-95 %)·

Bij voorkeur geeft men zo'n debiet aan verdund NaOH 5 in de luchtwasser dat de daaruit vrijkomende vloeistof in wezen een Na^CO^-oplossing is. Gevonden werd dat de cel niet stabiel werkt tenzij: (a) in wezen al het COg uit de lucht verwijderd wordt, (b) de vloeistof in de kathoderuimte verdund wordt met water dat in hoofdzaak vrij van andere dan éénwaardige kationen is, 10 (c) de in de anode-ruimte gebrachte pekel in hoofdzaak vrij is van andere dan éénwaardige kationen. (Het gehalte aan dergelijke meerwaardige kationen moet minder dan 5 dpm en bij voorkeur minder dan 1 dpm zijn).

(d) in de anode-ruimte een pekel gebracht wordt die meerdere dpm fosfor- . verbinding bevat welke met calcium-ionen onder de in de anode heersende 19 omstandigheden een gelatineus neerslag van calciumfosfaat kan vormen.

Tot deze fosfor-verbindingen behoren (niet beperkende opsomming): ortho-fosforzuur, pyrofosforzuur, metafosforzuur, hypofosforzuur, orthofosforig-zuür, pyrofosforigzuur, met af os forigzuur, hypofosforigzuur en de zouten of zure zouten daarvan met éénwaardige kationen zoals natrium en kalium, 20 alsmede de zouten en zure zouten van polyfosforzuren zoals natriumtri-polyfosfaat, natriumtetrametafosfaat en natriumhexametafosfaat, fosfine, natriumfosfide, fosfoniumchloride, fosfoniumsulfaat, fosfortrichloride, fosforpentachloride en colloxdaal fosfor.

Ook is gevonden dat dezelfde lage spanning over de cel 25 gerealiseerd kan worden als het colloïdale p-latina in de kathode vervangen wordt door andere colloïdale metalen zoals palladium, ruthenium, rhodium, iridium, nikkel of mengsels en alliages van dergelijke metalen met elkaar. De zelfde resultaten worden bereikt als de kathode vervangen wordt door een met eenzelfde oppervlak, maar bereid door Raney-nikkel 30 gedeeltelijk te sinteren en het met gas in aanraking komende oppervlak daarvan watervast te maken. Dit is mogelijk bij werktemperaturen belangrijk beneden T0°C.

Voorbeeld V

Voorbeeld IV werd herhaald, met de daarin beschreven 35 cel, behalve dat het in de kathode-ruimte geleide gas ongeveer 90 % 0g bevatte (betrokken op droog gas), de rest was in wezen Ng, en het was 790 5 2 38 \ 9 in hoofdzaak vrij van COg. Het dehiet hiervan vas 6,1 1/uur, dat is 105 % van de stoechiometrische hoeveelheid per uur; de overmaat liet men ontsnappen. Het vloeibare effluent uit de kathoderuimte verd op een temperatuur van minstens 70°C en een concentratie van minstens 8 gev.Ji gehouden.

5 Vergeleken met voorbeeld IV vas de spanning over de cel 0,2 V lager.

Voorbeeld VI

De cel van voorbeeld IY verd gebruikt. Perslucht van 3 atmosfeer overdruk verd met dunne, voor zuurstof selectief doorlaatbare membranen in aanraking gebracht. Deze membranen varen van siliconrübber, 10 ongeveer 0,1 mm dik, en in de vorm van rechthoekige, aan éên kant open enveloppen. Een niet geveven soepel polyetheengaas van ongeveer 1 mm dikte verd in het open einde van de enveloppe gestoken en daarin zodanig vastgeplakt dat gas vrij van het inwendige van de enveloppe naar het inwendige van de buis kon komen, maar niet van buiten de enveloppe in de 15 buis. Een tveede velletje gaas verd tegen een vlak van de membraan- enveloppe geplaatst en deze sandwich verd om de buis gewikkeld. Dit tveede vel vas zo lang dat de wikkeling met het gaas eindigde. De uiteinden van de centrale buis werden van schroefdraad voorzien en daarna werden buisje met vikkel losjes in een tveede buis geplaatst die aan beide uiteinden 20 flenzen had. Tegen deze tveede buis werden andere flenzen met daartussen pakkingen geplaatst. Elke flens had een van schroefdraad voorziene centrale opening die in de centrale buis geschroefd verd en een tveede van schroefdraad voorziene opening die met de opgevikkelde, voor zuurstof doorlaatbare membranen in verbinding stond. De tveede buis verd door mid-25 del van zijn van pakkingen voorziene flenzen en bouten met moeren met een derde buis met flenzen verbonden. Op een uiteinde verd een stromings-meter verbonden en het andere uiteinde verd aangesloten op een bron van perslucht. De stromingsmeter vas zodanig ingesteld dat ongeveer 1/3 van de perslucht door het membraan ging en de rest door de regelkranen. Het to-• 30 tale oppervlak van het membraan vas ongeveer 20 m . Het totale debiet aan gas door het membraan vas ongeveer 18 1/uur. Het doorgelaten gas bleek 35-^0 % zuurstof te bevatten, en dit ging naar het kathode-deel van de elektrolysecel. De vloeistof in de kathode-ruimte verd op minstens 70°C en een concentratie van minstens 8 gev.i gehouden. Vergeleken met voor-35 beeld IV vas de spanning over de cel ongeveer 0,1 V lager.

Gevonden is dat mengsels van siliconrübber met andere 7905238

Claims

5 Conclus ies
1. Werkwijze voor de elektrolyse van een waterige alkalimetaalchloride-oplos sing in een cel met een anode-ruimte en daarin een anode, een kathode-ruimte en daarin een katalytische kathode, en een in hoofdzaak voor vloeistof ondoorlaatbaar, voor kationen selectief 10 doorlaatbaar membraan daartussen, met het kenmerk. dat men de pH in de anode-ruimte tussen 2 en k houdt door een beheerste hoeveelheid waterstof in contact te brengen met de anode, en dat de anode een katalytisch oppervlak heeft.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk. 15 dat men een meer dan stoechiometxiche hoeveelheid zuurstof of zuurstof bevattend gas, dat in hoofdzaak koolzuurvrij is, in contact brengt met de kathode.
3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2^ met het kenmerk, dat men aan de alkalimet aalchlori de-oplossing tenminste éên dpm fosfor- 20 verbinding toevoegt die men eventueel aanwezige calcium-ionen een neerslag van calciumfosfaat kan geven, en dat men in die oplossing de concentratie aan meerwaardige kationen beneden 5 dpm houdt. k. Werkwijze volgens een der voorafgaande concludes, met het kenmerk, dat de in de anode-ruimte geleide waterstof althans ten- 25 dele afkomstig is uit de kathode-ruimte.
5. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat men in het effluent van de kathode-ruimte de temperatuur op tenminste 70°C houdt.
6. Werkwijze volgens een der voorafgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat men in het' effluent van de kathode-ruimte de concentratie op tenminste 8 gev.% houdt.
7. Elektrolysecel voor de elektrolyse van een waterige alkalimetaalchloride-oplossing, die een anode-ruimte met daarin een anode, een kathode-ruimte met daarin een kathode met katalytisch opper- 35 vlak en daartussen een voor vloeistof in hoofdzaak ondoorlaatbaar, voor kationen selectief doorlaatbaar membraan heeft, met het kenmerk, dat deze 790 5 2 38 cel hulpmiddelen omvat voor (a) de aanvoer van in hoofdzaak verzadigde alkalimetaalchloride-oplos-sing, (h) het handhaven van de concentratie aan meervaardige kationen in de 5 vloeistof die naar de anode-ruimte gaat beneden 5 dpm, (c) het handhaven in de vloeistof <£e naar de anode-ruimte gaat van een concentratie aan fosfor-verbinding die met calcium-ionen een neerslag van calciumfosfaat kan geven op tenminste 5 dpm, (d) het handhaven van de pH tussen 2 en U, 10 (e) het in contact brengen van de anode met een beheerst debiet aan waterstof of andere brandstof, (f) het handhaven van de temperatuur en de loog-concentratie in het 15 effluent van de kathode-ruimte op respectievelijk tenminste 70° en tenminste 8 gev.£.
8. Elektrolysecel volgens condusie 7, met het kenmerk, dat hij bovendien een hulpmiddel heeft voor het in contact brengen van de anode met een sub-stoechiometrische debiet aan zuurstof of zuurstof 20 bevattend gas dat in hoofdzaak vrij van koolzuur is.
9. Werkwijze in hoofdzaak volgens beschrijving en/of voorbeelden.
10. Elektrolysecel in hoofdzaak volgens beschrijving en/of voorbeelden. 790 5 2 38 ï waterstof (ten dele naar de anode) chloor + 0¾ _ , |
34 I-—j r--~- ...T J (57) V_ concentratie- verbruikte PJ qas/vloeistof gi^loeistof ! voeler pekel__ 1 -1 schelder scneider L__/7V- alkali" —| | -------- |“.......... — oplossing *’ riool -=71 [Üen3 © ||22 . 24 TFT /,-/T>— supgrstoechiometriese If·*· ~ —viy— lucht, zuurstof-verrijkte ÏM Lij I lucht(bevat ook : . ---- - __;_-.......... —: 2 |4 : j — 20 36 Λ Ah38 _ /_ t t ,_, t©_, «' -· ' H w controle op £ Icontrole op I ·. ,· niet-mono- t——· —APyJniet-mono- L__ water uitwendige yaiente f=*j RUvaleote p*-bron van kallsnen j Ral tonen -I brandstof L_^ —_ |——11—1 “ J8 7 "pekel- - gedeelte van het effluent —1 _1. ΙΓ' bijregeling L~.....van de kathode( bij voorkeur)
26. I wL ^ . , , fosforverbindinq oude pekel J 3 < 790 5 2 38 Ionics, Incorporated, Watertown, Massachusetts, Ver. St.v. Amerika