NO146780B - PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF Aqueous solutions of sodium ammonium or magnesium sulphite - Google Patents
PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF Aqueous solutions of sodium ammonium or magnesium sulphite Download PDFInfo
- Publication number
- NO146780B NO146780B NO760675A NO760675A NO146780B NO 146780 B NO146780 B NO 146780B NO 760675 A NO760675 A NO 760675A NO 760675 A NO760675 A NO 760675A NO 146780 B NO146780 B NO 146780B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sulphite
- solution
- ammonium
- sodium
- starting material
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L magnesium;sulfite Chemical compound [Mg+2].[O-]S([O-])=O JESHZQPNPCJVNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims 2
- UPDATVKGFTVGQJ-UHFFFAOYSA-N sodium;azane Chemical compound N.[Na+] UPDATVKGFTVGQJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 15
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 14
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims description 14
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 12
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 12
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 6
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 claims description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004295 calcium sulphite Substances 0.000 claims description 5
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 claims description 5
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L calcium bisulfite Chemical compound [Ca+2].OS([O-])=O.OS([O-])=O LVGQIQHJMRUCRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004294 calcium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims description 4
- 235000010260 calcium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 4
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfite Chemical compound [K+].OS([O-])=O DJEHXEMURTVAOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004293 potassium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims 1
- 235000010259 potassium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000037427 ion transport Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
- C01C1/00—Ammonia; Compounds thereof
- C01C1/22—Sulfites of ammonium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/14—Preparation of sulfites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/42—Magnesium sulfites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Cephalosporin Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en framgangsmåte for framstilling av natrium-, ammonium- eller magnesiumsulfitt eller hydrogensulfitt, hovedprodukt , av kalsiumsulfitt eller kalsium-hydrogensulfitt, utgangsstoff I, og en annen saltløsning, nemlig en løsning av et. natrium-, ammonium eller magnesiumsalt med et annet anion enn sulfitt eller hydrogensulfitt, utgangsstoff II, f.eks. natrium-, ammonium eller magnesiumklorid. The present invention relates to a process for the production of sodium, ammonium or magnesium sulphite or hydrogen sulphite, the main product, from calcium sulphite or calcium-hydrogen sulphite, starting material I, and another salt solution, namely a solution of a. sodium, ammonium or magnesium salt with an anion other than sulphite or hydrogen sulphite, starting material II, e.g. sodium, ammonium or magnesium chloride.
Vannløsninger av dette slag framstilles nå ved absorpsjon av svoveldioksyd i løsninger av motsvarende baser eller karbonater, således av materiale som blir sta-dig knappere og dyrere. Det foreligger altså behov for en framgangsmåte for framstilling, som har et billigere rå-material e. Water solutions of this kind are now produced by absorption of sulfur dioxide in solutions of corresponding bases or carbonates, thus from material that is becoming increasingly scarce and expensive. There is therefore a need for a manufacturing process that has a cheaper raw material e.
Mens de nevnte baser og karbonater er forholdsvis dyre, foreligger salter av disse baser, såsom natrium-, magnesium- og ammoniumklorid, i store mengder som billige råvarer, og til og med som avfallsprodukter i naturen. While the aforementioned bases and carbonates are relatively expensive, salts of these bases, such as sodium, magnesium and ammonium chloride, exist in large quantities as cheap raw materials, and even as waste products in nature.
Til grunn for oppfinnelsen ligger således oppgaven å finne en framgangsmåte hvormed man av slike salter i stedet for av tilsvarende baser eller karbonater kan framstille de ønskete vannløsninger av natrium-, ammonium- eller magnesiumsulfitt eller hydrogensulfitt. The invention is thus based on the task of finding a method by which the desired water solutions of sodium, ammonium or magnesium sulphite or hydrogen sulphite can be produced from such salts instead of corresponding bases or carbonates.
Det har herunder vist seg at denne oppgave kan løses på en teknisk meget avansert måte ved en framgangsmåte av den art som er angitt i innledningen, som består i at det benyttes en elektrodialysecelle som er utformet som en flerkammercelle med vekslende anion- og kationselektive membraner hhv. A og K, og hvori omsetningen av utgangsstof-fene I og II til den aktuelle sulfitt- hhv. hydrogensulfitt-løsningen, hovedproduktet, dannes ved elektrokjemisk ionebytte, idet det som biprodukt dannes en kalsiumsaltløsning, hvis anion er anionet av det som utgangsstoff II tilførte natrium-, ammonium- eller magnesiumsalt, og at elektrodialysecellens ulike kamre gjennomstrømmes av løsninger i følgende rekkefølge: løsning av et natrium-, ammonium eller magnesiumsalt med et annet anion enn sulfitt eller hydrogen-sulf itt, utgangsstoff II, - løsning av kalsiumsalt med anionene av det tilførte utgangsstoffet II,biprodukt, - kalsiumsulfitt, hhv. kalsiumhydrogensulfitt-løsning, utgangsstoff I, og av løsningen av sulfitt hhv. hydrogensulfitt av natrium-, ammonium- eller magnesium, hovedprodukt. It has been shown below that this task can be solved in a technically very advanced way by a procedure of the kind indicated in the introduction, which consists in using an electrodialysis cell designed as a multi-chamber cell with alternating anion- and cation-selective membranes or . A and K, and in which the conversion of the starting substances I and II into the relevant sulphite or the hydrogen sulphite solution, the main product, is formed by electrochemical ion exchange, with a calcium salt solution being formed as a by-product, the anion of which is the anion of the sodium, ammonium or magnesium salt added as starting material II, and that the various chambers of the electrodialysis cell are flowed through by solutions in the following order: solution of a sodium, ammonium or magnesium salt with an anion other than sulphite or hydrogen sulphite, starting material II, - solution of calcium salt with the anions of the added starting material II, by-product, - calcium sulphite, or calcium hydrogen sulphite solution, starting material I, and of the solution of sulphite or hydrogen sulphite of sodium, ammonium or magnesium, main product.
Kalsiumsulfitt- og kalsiumhydrogensulfitt-løsningene kan økonomisk framstilles av svoveldioksyd og kalk. Ifølge den foreliggende framgangsmåte kreves det derfor for å framstille de aktuelle sulfitt- eller hydrogensulfittløs-ningene foruten svoveldioksyd bare de billige råvarene kalk og saltene av de basene som svarer til den aktuelle sul-fitten eller hydrogensulfitten, såsom natrium-, ammonium-eller magnesiumklorid. The calcium sulphite and calcium hydrogen sulphite solutions can be economically produced from sulfur dioxide and lime. According to the present method, in order to produce the relevant sulphite or hydrogen sulphite solutions, in addition to sulfur dioxide, only the cheap raw materials lime and the salts of the bases corresponding to the sulphite or hydrogen sulphite in question, such as sodium, ammonium or magnesium chloride, are required.
Den elektrodialyse som anvendes innenfor rammen av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen, forekommer allerede i stor skala for avsalting av havvann og brakkvann, like ens som for avsalting hhv. konsentrering av vannløsninger i elektrolytter ved behandling av avløpsvann, så vel som innenfor næringsmiddelindustrien. Derfor kan man ved gjennom-føring av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen benytte seg av kjent, båre ubetydelig modifisert teknologi og appara-tur, hvilket i praksis innebærer en betydelig fordel. The electrodialysis used within the scope of the method according to the invention already occurs on a large scale for desalination of seawater and brackish water, just as for desalination or concentration of aqueous solutions in electrolytes in waste water treatment, as well as within the food industry. Therefore, when carrying out the method according to the invention, one can make use of known, even slightly modified technology and equipment, which in practice entails a significant advantage.
I motsetning til den kjente benyttelse av elektrodialyse for avsalting hhv. konsentrering, oppnår man ifølge den foreliggende framgangsmåte ved den angitte spesielle utførelse av elektrodialyseceller, d.v.s. ved den særlige anordningen av de selektive ionebytte-membraner og ved ledningen av de ulike elektrolyttstrømmene på den angitte måte, et kontinuerlig ionebytte på tilsiktet måte. In contrast to the known use of electrodialysis for desalination or concentration, is achieved according to the present method by the specified special design of electrodialysis cells, i.e. by the special arrangement of the selective ion exchange membranes and by the conduction of the various electrolyte currents in the indicated manner, a continuous ion exchange in an intentional manner.
Ved at man anvender en elektrolysecelle, kan man gjennomføre framgangsmåten ifølge oppfinnelsen med et forholdsvis kompakt anlegg, som dessuten er lett å automatis-ere, siden den elektriske strømmen og gjennomstrømnings-mengdene av de ulike løsningene kan styres lett og nøyaktig By using an electrolysis cell, the method according to the invention can be carried out with a relatively compact plant, which is also easy to automate, since the electric current and the flow quantities of the various solutions can be controlled easily and accurately
med vanlig utstyr. with normal equipment.
Ytterligere fordeler, trekk og anvendelsesmuligheter ved oppfinnelsen framgår av den følgende beskrivelse og det tilhørende skjema over prosessgangen. Further advantages, features and application possibilities of the invention can be seen from the following description and the accompanying diagram of the process.
De flerkammer-elektrodialyseceller, som er ålment kjent som stabelceller og som benyttes for gjennomføring av framgangsmåten ifølge oppfinnelsen, dannes ved vekselvis anordning av kommersielt tilgjengelige ionebytte-membraner. Mellom de enkelte membranene er det innlagt celle-rammer som inneholder de såkalte "separatorer" (hovedsakelig plastnett), som på den ene siden skal forhindre berør-ing mellom membraner som ligger opptil hverandre og på den annen side sørge for at den turbulente strømningen langs samtlige membranflater blir så jevn som mulig. Membranstab-elen som er dannet på denne måte, begrenses på begge sider av endeplater som omslutter både elektrodene og borhullene for den nødvendige elektrolyttsirkulasjonen. Stabelcellene presses sammen hovedsakelig ved hjelp av spennstag på en slik måte at cellene holdes tett utad ved hjelp av gummier-te pakninger på cellerammene hhv. separatorene. Det nødvend-ige væskekretsløpet ledes inn i og bort fra stabelcellene gjennom endeplatene, idet væskefordelingen i stabelcellene oppnås ved hjelp av hull i separatorene og membranene. I konvensjonelle elektrodialyseceller er det - foruten spyle-kretsløpene for elektrodene - som regel nødvendig med bare to elektrolyttkretsløp for dialysat og konsentrat. For framgangsmåten ifølge oppfinnelsen kreves det - ved siden av strømmene for elektrodespyling - fire kretsløp som gjennom-flytes av de nevnte løsninger i den rekkefølge som ble angitt ovenfor. The multi-chamber electrodialysis cells, which are commonly known as stack cells and which are used for carrying out the method according to the invention, are formed by alternating arrangement of commercially available ion exchange membranes. Between the individual membranes are inserted cell frames containing the so-called "separators" (mainly plastic mesh), which on the one hand should prevent contact between adjacent membranes and on the other hand ensure that the turbulent flow along all membrane surfaces become as smooth as possible. The membrane stack formed in this way is limited on both sides by end plates which enclose both the electrodes and the boreholes for the necessary electrolyte circulation. The stack cells are pressed together mainly by means of tension rods in such a way that the cells are held tight to the outside by means of rubberized gaskets on the cell frames or the separators. The necessary liquid circulation is led into and away from the stack cells through the end plates, the liquid distribution in the stack cells being achieved by means of holes in the separators and membranes. In conventional electrodialysis cells, in addition to the flushing circuits for the electrodes, only two electrolyte circuits for dialysate and concentrate are usually required. For the method according to the invention, four circuits are required - in addition to the currents for electrode rinsing - which are flowed through by the solutions mentioned in the order indicated above.
Ifølge flytskjemaet i tegningen består elektrodialyseenheten av en flerkammercelle som dannes av vekselvis mellom elektrodene 7,8 anbragte anion-og kationselektive membraner A,K. De antydede elektrodekammerne 1 og 6 er utformet for spyling med eksempelvis løsninger av NaCl i vann. I katoderommet 1 oppstår som følge av reaksjonen According to the flowchart in the drawing, the electrodialysis unit consists of a multi-chamber cell which is formed by anion- and cation-selective membranes A,K placed alternately between the electrodes 7,8. The suggested electrode chambers 1 and 6 are designed for flushing with, for example, solutions of NaCl in water. In the cathode compartment 1 occurs as a result of the reaction
et alkalisk miljø samtidig som det avskilles hydrogen. I anoderommet 6 oppstår ifølge reaksjonen alltid oksygen og fri syre og ved bruk av klorholdige spyle-løsninger dessuten ifølge reaksjonen an alkaline environment at the same time as hydrogen is separated. In the anode compartment 6, according to the reaction, oxygen and free acid always occur, and when chlorine-containing flushing solutions are used, also according to the reaction
også klor. Ofte er det fordelaktig å frambringe en inn-byrdes nøytralisering ved å koble inn de to sure hhv. alkal-iske elektrodespylestrømmene etter hverandre. also chlorine. It is often advantageous to produce a mutual neutralization by connecting the two acidic or the alkaline electrode flushing currents one after the other.
Ifølge den foreliggende framgangsmåte innledes i separate kretsløp i elektrodialyseenheten i sammenstøtende kammer NaCl-(2), CaCl2-(3), Ca (HS03)2- (4J og NaHSC>3-(5)-løsning. Denne anordning av kamrene 2 til 5 kan betegnes som grunnenhet, som kan mangedobles (opptil ca. 100-dobles) mellom de to elektrodene 7,8. According to the present method, NaCl-(2), CaCl2-(3), Ca(HS03)2-(4J and NaHSC>3-(5) solution are introduced in separate circuits in the electrodialysis unit in colliding chambers. This arrangement of the chambers 2 to 5 can be described as a basic unit, which can be multiplied (up to approx. 100-fold) between the two electrodes 7,8.
Herunder er det mulig å koble kammere med samme be-tegnelse i serie med hverandre, for å oppnå høyere elektro-lyttkonsentrasjoner, hhv. å koble dem parallelt, for at gjennommatingen skal øke i volum. I det foreliggende utfør-elseseksempel er det blitt benyttet en parallell væske-styring. Below, it is possible to connect chambers with the same designation in series with each other, in order to achieve higher electro-listening concentrations, resp. to connect them in parallel, so that the feed-through will increase in volume. In the present embodiment, a parallel liquid control has been used.
Ved tilføring av likestrøm med tilstrekkelig polar-isasjon på elektrodene oppstår en strøm av kationer til katoden og anioner til anoden. By applying direct current with sufficient polarization to the electrodes, a flow of cations to the cathode and anions to the anode occurs.
På grunn av membranenes A,K selektivitet oppnås - ved den anordningen av membranene A,K som er vist i figuren samt av væskestrømmene - en oppkonsentrering i kamrene 3 og 5 av CaCl2 - hhv. NaHSO-, - løsn ingene, mens en avsalting av NaCl- hhv. Ca (HSO-^) 2~løsningene finner sted i kamrene 2 Due to the selectivity of the membranes A,K, a concentration in chambers 3 and 5 of CaCl2 is achieved - by the arrangement of the membranes A,K shown in the figure and by the liquid flows - respectively. NaHSO-, - loosen the ingene, while a desalination of NaCl- or The Ca (HSO-^) 2~ solutions take place in chambers 2
og 4. Derved vandrer på den ene siden Na<+->ioner fra kammeret 2 og HS07 -ioner fra kammeret 4 inn i kammeret 5, mens på den andre siden Cl -ioner fra kammeret 2 og Ca -ioner fra kammeret 4 og føres til kammeret 3. Dette forløp kan beskrives med formelen and 4. Thereby, on the one hand Na<+-> ions from chamber 2 and HS07 ions from chamber 4 migrate into chamber 5, while on the other side Cl - ions from chamber 2 and Ca - ions from chamber 4 and are carried to chamber 3. This process can be described with the formula
og kan således betraktes som et kontinuerlig elektrokjemisk ionebytte. Reaksjonens gjennomføring i den beskrevne and can thus be considered a continuous electrochemical ion exchange. The reaction's execution in the described
flerkammercellen har sammenlignet med tre- eller femkammer-celler og andre ionebytter-membranordninger to vesentlige fordeler: De CaC^- og NaHSO^-løsningene som oppnås ifølge utførelseseksempelet med en sluttkonsentrasjon som er høy i forhold til begynnelseskonsentrasjonene, er ikke forurenset av utgangsløsningens elektrolytter og ifølge Faraday-ekviva-lent overføres "n" ekvivalenter salt, dersom man med "n" betegner antallet grunnenheter av kamrene 3 til 5 mellom de to elektrodene. Compared to three- or five-chamber cells and other ion-exchange membrane arrangements, the multi-chamber cell has two significant advantages: The CaC^ and NaHSO^ solutions obtained according to the embodiment with a final concentration that is high in relation to the initial concentrations are not contaminated by the electrolytes of the starting solution and according to the Faraday equivalent, "n" equivalents of salt are transferred, if "n" denotes the number of basic units of the chambers 3 to 5 between the two electrodes.
Ved gjennomføringen av den foreliggende framgangsmåte er det av avgjørende betydning at elektrodialysen finner sted uten at det opptrer noen konsentrasjonspolarisa-sjon. Konsentrasjonspolari sasjonen opptrer alltid når den ionestrøm som forårsakes av det elektriske feltet blir like stor eller større enn den ionestrøm som forårsakes ved diff-usjon i grensesjiktet elektrolytt/membran. Dette medfører at hydrogen- hhv. hydroksylioner tar del i strømtransporten, slik at det opptrer en forskyvning av pH-verdien. Dette leder ikke bare til en reduksjon av strømutbytte, men det foreligger også en risiko for at salter som er tungt opp-løselige avleirer seg, særlig på de anionselektive membranene, hvormed membranmotstanden øker og ionetransporten gjennom membranen hindres. Siden kalsium danner en rekke tungt løselige salter (f.eks. kalsiumkarbonat med luftens karbondioksyd) er det tilstrekkelig å gjøre biproduktenes sirkulerende elektrolytt sur - i det angitte eksempel kal-siumklorid-løsningen - med saltsyre for på denne måten å forhindre avleiring på membranene. When carrying out the present procedure, it is of crucial importance that the electrodialysis takes place without any concentration polarization occurring. The concentration polarization always occurs when the ion current caused by the electric field becomes equal to or greater than the ion current caused by diffusion in the electrolyte/membrane boundary layer. This means that hydrogen or hydroxyl ions take part in the current transport, so that a shift in the pH value occurs. This not only leads to a reduction in current yield, but there is also a risk that salts that are difficult to dissolve are deposited, particularly on the anion-selective membranes, whereby the membrane resistance increases and ion transport through the membrane is prevented. Since calcium forms a number of poorly soluble salts (e.g. calcium carbonate with the carbon dioxide of the air), it is sufficient to make the circulating electrolyte of the by-products acidic - in the given example the calcium chloride solution - with hydrochloric acid in order to prevent deposits on the membranes in this way.
Tekniske anlegg av denne typen kan utformes i sam-svar med gjengse prinsipper for framstilling av elektrodialyse-anlegg, f.eks. som beskrevet av M.S.Mintz, i Ind. En-gineering Chem. (1963J , 6,18-28. Reaksjonsforløpet ifølge tegningen henfører seg til en framgangsmåte hvor det i res-pektive tilfeller bortføres så mye CaC^- og NaHSO^-løs-ninger og erstattes med vann at konsentrasjonen ved inngang-en i elektrodialysecellen forblir konstant idet NaCl og Ca(HS0j)2 likeledes erstattes kontinuerlig. Ifølge denne framgangsmåte ("bleed-and-feed") oppnås følgelig kontinuerlig en NaHSO^-løsning med konstant konsentrasjon samt en NaCl-løsning som biprodukt. Technical facilities of this type can be designed in accordance with common principles for the production of electrodialysis facilities, e.g. as described by M.S.Mintz, in Ind. Engineering Chem. (1963J , 6,18-28. The course of the reaction according to the drawing refers to a procedure where in respective cases so much CaC^ and NaHSO^ solutions are removed and replaced with water that the concentration at the entrance to the electrodialysis cell remains constant as NaCl and Ca(HS0j)2 are likewise continuously replaced.According to this procedure ("bleed-and-feed"), a NaHSO^ solution with a constant concentration and a NaCl solution as a by-product are therefore continuously obtained.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2510343A DE2510343C3 (en) | 1975-03-10 | 1975-03-10 | Process for the preparation of aqueous solutions of sodium, ammonium or magnesium sulfite |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO760675L NO760675L (en) | 1976-09-13 |
| NO146780B true NO146780B (en) | 1982-08-30 |
| NO146780C NO146780C (en) | 1982-12-08 |
Family
ID=5940913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO760675A NO146780C (en) | 1975-03-10 | 1976-03-01 | PROCEDURE FOR PREPARING WATER SOLUTIONS OF SODIUM, AMMONIUM OR MAGNESIUM SULPHITE |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS51142495A (en) |
| AT (1) | AT340444B (en) |
| CA (1) | CA1059947A (en) |
| DE (1) | DE2510343C3 (en) |
| FI (1) | FI760618A (en) |
| NO (1) | NO146780C (en) |
| SE (1) | SE415176B (en) |
-
1975
- 1975-03-10 DE DE2510343A patent/DE2510343C3/en not_active Expired
-
1976
- 1976-02-26 SE SE7602464A patent/SE415176B/en unknown
- 1976-03-01 NO NO760675A patent/NO146780C/en unknown
- 1976-03-04 AT AT158376A patent/AT340444B/en not_active IP Right Cessation
- 1976-03-08 JP JP51024945A patent/JPS51142495A/en active Pending
- 1976-03-10 FI FI760618A patent/FI760618A/fi not_active Application Discontinuation
- 1976-03-10 CA CA247,607A patent/CA1059947A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO146780C (en) | 1982-12-08 |
| DE2510343C3 (en) | 1980-08-28 |
| DE2510343B2 (en) | 1979-09-20 |
| SE7602464L (en) | 1976-09-13 |
| AT340444B (en) | 1977-12-12 |
| DE2510343A1 (en) | 1976-09-23 |
| CA1059947A (en) | 1979-08-07 |
| SE415176B (en) | 1980-09-15 |
| JPS51142495A (en) | 1976-12-08 |
| NO760675L (en) | 1976-09-13 |
| ATA158376A (en) | 1977-04-15 |
| FI760618A (en) | 1976-09-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2700063A (en) | Source of current | |
| US4219396A (en) | Electrodialytic process | |
| US4238305A (en) | Electrodialytic process for the conversion of impure soda values to sodium hydroxide and carbon dioxide | |
| JPS58104188A (en) | Preparation of alkali metal hydroxide by water dissociation and hydrolysis | |
| FI94063C (en) | Process for simultaneous preparation of alkali metal or ammonium peroxodisulfate salts and alkali metal hydroxide | |
| US3523880A (en) | Electrolytic cell for removal and recovery of so2 from waste gases | |
| Torres et al. | Lithium carbonate recovery from brines using membrane electrolysis | |
| US9969628B2 (en) | Electrodialysis | |
| Keramati et al. | Effect of operating parameters on NaOH recovery from waste stream of Merox tower using membrane systems: Electrodialysis and electrodeionization processes | |
| Venugopal et al. | Evaluation of synthetic salt water desalination by using a functionalized polysulfone based bipolar membrane electrodialysis cell | |
| EA025677B1 (en) | Low energy system and method of desalinating seawater | |
| US11932550B2 (en) | Processing of lithium containing brines | |
| IE38350B1 (en) | Electrolytic cells and processes | |
| de Groot et al. | Bipolar membrane electrodialysis for the alkalinization of ethanolamine salts | |
| BR8207769A (en) | PERFECT OPERATION AND REGENERATION OF SELECTIVELY PERMEAABLE AND ION EXCHANGING MEMBRANES IN CELLS FOR PICKLE ELECTROLYSIS | |
| US2981671A (en) | Method of reducing scale formation in electrodialytic cells | |
| EP0121611B1 (en) | Brine acidification with simultaneous production of alkali metal hydroxide and hydrochloric acid by 3-compartment electrodialytic water splitting | |
| Chinello et al. | Selective electrodialysis: Targeting nitrate over chloride using PVDF-based AEMs | |
| EP0134118A3 (en) | A membrane process for converting sodium sulfate into sulfuric acid and sodium carbonate | |
| KR101587577B1 (en) | Sodium hypochlorite generator using electrolyzor with 3-compartment | |
| FI79824B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV KLORDIOXID MEDELST FOERAONGNING GENOM EN MEMBRAN. | |
| US4093531A (en) | Apparatus for concentration and purification of a cell liquor in an electrolytic cell | |
| GB857688A (en) | Improvements relating to electrodialytic processes | |
| US3963567A (en) | Electrolyticdialysis | |
| NO146780B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF Aqueous solutions of sodium ammonium or magnesium sulphite |