NO151973B - Fremgangsmaate til elektrolyse av vandige alkalihalogenidopploesninger - Google Patents
Fremgangsmaate til elektrolyse av vandige alkalihalogenidopploesninger Download PDFInfo
- Publication number
- NO151973B NO151973B NO792723A NO792723A NO151973B NO 151973 B NO151973 B NO 151973B NO 792723 A NO792723 A NO 792723A NO 792723 A NO792723 A NO 792723A NO 151973 B NO151973 B NO 151973B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- value
- alkali halide
- partial flow
- solution
- anode compartment
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 23
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 17
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 19
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 16
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 14
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 13
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 10
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 7
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 7
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NHYCGSASNAIGLD-UHFFFAOYSA-N Chlorine monoxide Chemical class Cl[O] NHYCGSASNAIGLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Halogen ions Chemical class 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940099990 ogen Drugs 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- 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
- C25B1/34—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
- C25B1/46—Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in diaphragm cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en- fremgangsmåte til elektrolyse av vandige, alkalihalog.enidoppløsninger i membranceller ved pH-verdier' over" 1., 0 i. anoderommet, hvor alkalihalogenidoppløsningen som ved: forhøyet trykk' føres gjennom anoderommet, igjen anrikes med alkalihalogenid,. innstilles, på en. pH—verdi under 1,0- og deretter heves til en pH-verdi i området på 1,0-6,0.
Opp- til den nyeste tid fantes det for elektrolyse- av alkali-halogenidoppløs-ninger, spesielt for natriurnMbridoppløsninger,
i det vesentlige to fremgangsmåter, nemlig amalgam- og d-ia-fragmafremgangsmåten. Amalgamfremgangsmåten har det fortrinn å muliggjøre: fremstilling av høykonsentrert alkalilut. av høy renhet,, krever imidlertid på grunn- av anvendelsen; av kvikk-sølv mye ekstraarbeid- for økologisk, beskyttelse:.. Diafragma-fremgangsmåten forlanger- ikke slike ekstraarbeider,, muliggjør imidlertid bare fremstilling: av alkalilut av betraktelig mindre konsentrasjon,, som dessuten: har betraktelig, alkali — h a 1 ogen i di nnho 1 d..
Etter at det var lykkes: å tilveiebringe såkalte- ioneutvekslermembraner som er kjemisk- resistente, hydraulisk ugjennom-trengelige og. i det vesentlige: bare kation-gjennomtrengelige, får membranfremgangsmåter økende betydning. Det er å gå
ut i fra at membranfremgangsmåten vil. være fremtidens fremgangsmåte ..
Ved membranfremgangsmåten. er elektrolysecellens anode- og katoderom. adskilt ved hj;elp av en ioneutvekslermembran, hvorigjennom det i det vesentlige bare kan trenge, alkali-ioner. Disse nøytraliseres elektrisk på katodene og danner i anoderommet med vann alkalilut og hydrogen. Halogenioner kan ikke passere membranen og frigjøres derfor utelukkende i anodereommet i form av halogengass..
Ved anvendelse av tidligere kjente ioneutvekslermembraner
er det derimot ikke å unngå at en del av de i katoderommet dannede OH-ioner vandrer gjennom membranen inn i anoderommet.
Eksempelvis ved natriumkloridelektrolysen er ca. 2/3 av de i avhengighet av membranens kvalitet og driftstid oppnådde virk-ningsgradtap på 5-20% å tilbakeføre på inntreden av OH-ioner i anoderommet. Her danner OH-ionene med halogengass - alt etter anolyttens pH-verdi - kloroksygensyrer resp. deres salter, spesielt hypoklorit og klorat som bare kan spaltes ved syretilsetning.
Dannelsen av kloroksygensyrer resp. deres salter er derfor til slutt også ansvarlig for at oppløseligheten av alkali-halogenidet avtar. Herved blir utskillingspotensialet - i ekstreme tilfeller rundt 50 mV - uedlere.
For å unngå ovennevnte ulemper er det kjent å gjennomføre elektrolysen i membrancellen med sur anolytt, idet solen tilsettes så meget saltsyre at de inntrengende OH-ioner nettopp nøytraliseres (D. Bergner: "Elektrolytische Chlorer-zeugung nach dem Membranverfahren", Chemiker-Zeitung 101
(1977), side 433-447). Det er også kjent å utmåle syretilsetningen således at anolyttens pH-verdi ligger i området fra ca. 1-5, fortrinnsvis 3,0-4,0 (DOS 24 09 193) resp.
ved ca. 2 (DOS 26 31 523). Ved fremgangsmåten ifølge US-patent 3 948 737 skal anolyttens pH-verdi ikke ligge over 4,5, fortrinnsvis mellom 2,5 og 4,0, idet også verdier på
pH = 1 og lavere er tillatt.
Enskjønt innstillingen av lavere pH-verdi med hensyn til ødeleggelse av kloroksygensyrene resp. deres salter, lønner seg, er det uheldig at ved innstilling av meget høye hydro-genionkonsentrasjoner vandrer hydrogenionet gjennom membranen inn i katoderommet og der reaksjonen med alkaliluten reduserer lutstrømutbyttet. Det forbedrer undertiden riktignok halogenstrømutbyttet,samtidig nedsettes imidlertid lutstrømutbyttet (D. Bergner, sitat ovenfor).
Oppfinnelsens oppgave er a tilveiebringe en fremgangsmåte som er enkel å gjennomføre, unngår ulempene ved de kjente fremgangsmåter og som med hensyn til så vel halogenutbyttet som også lututbyttet fører til fordelaktige resultater.
Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte av den innlednings-vis nevnte type, idet at fremgangsmåten er karakterisert ved at en delstrøm av den anrikede alkalihalogenoppløsning innstilles på en pH-verdi under 1 og at denne delstrøm blandes med hoved-strømmen av samme alkalihalogenoppløsning, således at den samlede oppløsning av delstrøm og hovedstrøm får en pH-verdi i området fra 1,0-6,0.
Prinsippdelt er det mulig å innstille den samlede alkali-halogenidoppløsning på en pH-verdi under 1 og deretter ved lut-tilsetning å bringe til den høyere pH-verdi.
Spesielt fordelaktig er det imidlertid bare å behandle en delstrøm på maksimalt 20%, fortrinnsvis fra 8-15%, og derved å velge syretilsetningen således at etter forening med hoved-strømmen, oppnås den tilstrebede i området på 1,0-6,0 liggende pH-verdi.
Således er det eksempelvis fra alkalihalogenidoppløsningen
som vanligvis fremkommer med en pH-verdi på ca. 11 fra sonene av oppmetning med alkalihalogenid og utfelling og filtrering av forurensningene å adskille en delstrøm på 8%
og innstille på pH=0,4, når etter gjenforening er tilstrebet en slutt-pH-verdi på 1,5. Under slike forutsetninger er en delstrøm på 15% derimot bare å innstile på en pH-verdi på
0,67. En delstrøm på 10% er å bringe til en pH-verdi på
0,6, når det etter forening med hovedstrømmen er ønsket en slutt-pH-verdi på 1,7.
Med hensyn til en mest mulig kvantitativ ødeleggelse av halogenoksygensyrene resp. deres salter og en nedsettelse av faren for dannelse av CIO2, er det fordelaktig å inn-
stille delstrømmen på en pH-verdi under 0,8, og å velge den tilsvarende liten i avhengighet av den tilstrebende slutt-pH-verdi.
Fortrinnsvis foregår innstillingen av pH-verdi under 1 ved en temperatur over 70°C, spesielt i området fra 80-90°C, da spaltningen herved begunstiges.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen bevirker to forskjellige ting:
Ved surgjøring spesielt av en delstrøm, under en pH-verdi
på 1, fortrinnsvis 0,8, spaltes halogenoksygensyrene resp. deres salter praktisk talt kvantitativt.
På grunn av innstillingen av anolytten på en pH-verdi i området fra 1,0-6,0 foregår bare en liten dannelse av halogenoksygensyrene resp. deres salter, som ikke utvirker seg uheldig på strømutbyttet. For så vidt oppnås spesielt gunstige forhold når i ytterligere fordelaktig utforming av oppfinnelsen pH-verdien av den til anodekammeret tilførende elektrolytt innstilles på en verdi i området fra 1-2,5.
Ved den foretrukne utforming av oppfinnelsen avgrenes fra denne strøm igjen en delstrøm til praktisk talt fullstendig ødeleggelse av halogenoksygensyrene resp. deres salter, således at det til slutt innstiller seg en stasjonær tilstand, hvori likeså meget halogenoksygensyrer ødelegges ved del-strømbehandlingen som det dannes i anoderommet. Eksempelvis opprettholdes ved adskillelse av en delstrøm på 10% pH-verdi-innstilling på 0,6 og en pH-verdi av anolytten etter gjenforening på 1,7 et innhold av kloroksygensyre resp. deres salter av 20 g/l (beregnet som natriumklorat).
En ytterligere fordelaktig utforming av oppfinnelsen består ikke som generelt i å avgasse den fra membrancellens anoderom uttredende elektrolytt før oppstyrking med alkalihalogenid - men ved tilsetning av alkalilut å innstille på en pH-verdi fra ca. 7-10. Derved overføres den oppløst i små mengder tilstedeværende halogengass til halogenoksygensyrer resp. deres salter, som ved den etter oppmetning og fjerning av forurensningen foregående surgjøring uten videre for en over-
veiende del fjernes.
Selve membrancellen har i og for seg kjente konstruktive ele-menter. Som membranmateriale er det egnet polyfluor-hydro-karboner med kationutvekslende grupper, som f.eks. sulfonsyre-(SO^H), karboksylsyre- (COOH) og fosfonsyre- (PO^I^) grupper. Derved kan enkelte fluoratomer også være erstattet med andre halogenatomer, spesielt kloratomer. Med hensyn til egnede membranmaterialer sammenlign også D. Bergner ovenfornevnte sitat, s. 441, høyre spalte og følgende.
De anoder som anvendes ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan bestå av grafitt. Spesielt fordelaktig er imidlertid med edelmetall eller edelmetalloksyd belagte titan-, niob- eller tantalelektroder eller såkalte dimensjonsstabile anoder, hvor en elektrokatalytisk virkning går ut fra blandingsoksyder av edelmetaller og filmdannende metaller, spesielt titan.
Som katodemateriale er det spesielt egnet stål og nikkel, nikkel i form av såkalte porøse dobbeltskjelett-katoder.
Fremganganåten ifølge oppfinnelsen i sin foretrukne utførelse med delstrømadskillelse gir ved tilsvarende dimensjonering av dens mengde og dens pH-verdi, den mulighet under driften av membrancellen å endre enolyttens pH-verdi. 'Spesielt kan membranens aldringsforeteelser utlignes med senkning av anolyttens pH-verdi. Også lar forskjellige membranceller seg forsørge med forskjellige dimensjoneringer av del- og hovedstrømmen med anolytt av forskjellige pH-verdier.
Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av arbeids-diagrammet og utførelseseksempelet.
Med 1 er det vist anoderommet av to membranceller for natriumkloridelektrolysen. Klorgass bortføres over ledning 20. Den på natriumklorid utarmede elektrolytt kommer over ledningene 2 og 3 inn i behandlingsrommet 4, blandes der med natronlut tilført over ledning 5 og innstilles på en pH-verdi fra 7-10. Derved omdannes oppløst klorgass i hypoklorit, hvorav det i avhengighet av pH, temperatur og tid oppstår helt eller delvis Na-klprat.
Derved kommer oppløsningen i oppmetteret 6 og bringes med koksalt tilført over ledning 7 til en konsentrasjon på ca.
310 g/l. I den etterkoblede innretning 8 foregår felling av forurensningene, spesielt kalsium- og magnesiumsioner, ved tilsetning av natronlut over 9 inntil en pH-verdi på ca. 11. Etter behandlingen i filterinnretningen 10 og uttak av ut-felte forurensninger over ledning 11, kommer oppløsningen inn i ledning 12 og oppdeles i en delstrøm 13 og en hovedstrøm 14. Mens hovedstrømmen 14 strømmer i retning av anoderommet 1, bringes delstrømmen 13 i innretning 15 ved tilsetning av konsentrert saltsyre over ledning 16 til en pH-verdi under 1,0, fortrinnsvis under 0,8. Derved spaltes sterkt kloroksygensyre, resp. deres salter under dannelse av klor. Klorgassen forenes med den fra membrancellenes anoderom 1 stammende klorgass under anvendelse av en ledning 21.
Oppløsningen strømmer deretter over ledning 17 og tilføres blandet med oppløsningen av hovedstrømmen 14 over ledning 18 resp. 19 til anoderommene 1. Ved innbygning av tilsvarende reguleringsyentiler kan det innstilles variable bland-ingsforhold og dermed forskjellige pH-verdier i de oppløs-ninger som strømmer gjennom ledningene 18 resp. 19.
Utf ør^l^es^ksemp_el
Til gjennomføring av elektrolysen tjente to membranceller
med stålkatoder og dimensjonsstabile anoder på basis av titan. Membranene besto av etylendiaminmodifisert "Nafion"
(et produkt fra firmaet DuPont). Den anlagte cellespenning lå ved 3,8 volt.
Membrancellens anoderom 1 ble fylt med en sol som inneholdt 310 g/l NaCl og hadde en pH-verdi på 1,7 og en temperatur på 95°C. Anolyttens oppholdstid i anoderommet 1 ble dermed
dimensjonert således at nedgangen av NaCl lå ved 25 g/l.
I løpet av denne tid danner det seg ca. 2 g/l kloroksygensyrer (beregnet som NaClO^).
Den fra anoderommet 1 utrennende elektrolyttoppløsning ble i behandlingsrom 4 innstilt med natronlut på pH 8, deretter i oppmetteren 6 i en oppmettet til en NaCl-konsentrasjon på
310 g/l og i innretning 8 ved hjelp av ytterligere natonlut bragt til pH 11, idet forurensningene ble utfelt. Etter filtrering i filterinnretningen 10 ble i fremgangsmåten be-gynnelsesfase elektrolytten innstilt på pH 1,7 og igjen til-ført til anoderommene. Etter at konsentrasjonen av kloroksygensyren hadde øket til 22 g/l (beregnet som NaClO^) ble en delstrøm som utgjorde 10% av den fra filterinnretningen 10 uttredende renelektrolytt ført over ledning 13 inn i innretning 15 og der ved tilsetning av saltsyre innstilt på
pH 0,6. Ved denne forholdsregel ble kloroksygensyren i del-strømmen avbygget til 2 g/l. Den derved dannede klorgass ble ført over ledning 21 inn i ledning 20.
Etter forening av den for kloroksygensyren sterkt befridde delstrøm med den over ledning 14 førte hovedstrøm av renelektrolytt ble på den ene side oppnådd en blandings-pH-verdi på 1,7 og på den annen side en midlere konsentrasjon av kloroksygensyre på 20 g/l (beregnet som NaClO^). Konsentrasjonen kunne opprettholdes under det samlede' fremgangsmåte-forløp.
Ble derimot den fra filterinnretningen utrennende ren-elektrolytt bare hevet til en pH-verdi på 1,7, ville konsentrasjonen av klorhydrogensyre etter sammenligningsmessig kort driftstid nå 140 g/l. Derved ville NaCl-oppløseligheten synke til 270 g/l, hvilket ville være forbundet med en økning av utskillelsespotensialet rundt 50 m/V. Den derved betingede opptreden av bireaksjoner ville ha til følge en betraktelig nedgang av strømutbyttet.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte til elektrolyse av vandige alkalihalogenid-oppløsninger i membranceller ved pH-verdier over 1,0 i anoderommet, hvor alkalihalogenidoppløsningen som ved forhøyet trykk føres gjennom anoderommet, igjen anrikes med alkalihalogenid, inntilles på en pH-verdi under 1,0 og deretter heves til en pH-verdi i området på 1,0-6,0, karakterisert ved at en delstrøm av den anrikede alkalihalogenidoppløsning innstilles på en pH-verdi under 1 og at denne delstrøm blandes med hovedstrømmen av samme alkalihalogenidppplrSsninq, således at den samlede o<pp>les-ning av delstrøm og hovedstrøm får en pH-verdi i området fra 1,0-6,0.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at en delstrøm av alkalihalogenidoppløsningen på maksimalt 20%, fortrinnsvis på 8-15%, innstilles på en pH-verdi under 1, slik at det etter forening med hovedstrømmen av alkalihalogenidoppløs-ningen oppnås en pH-verdi på 1,0-6,0.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,
karakterisert ved at delstrømmen av alkalihalogenidoppløsningen innstilles på en pH-verdi under 0,8.
4. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at pH-verdien av den til anoderommet tilførte anrikede alkalihalogenidoppløsning innstilles på en verdi på 1,0-2,0.
5. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-4, karakterisert ved at pH-verdien av alkalihalogenidoppløsningen som forlater anoderommet innstilles på en verdi på 7-10.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19782837313 DE2837313A1 (de) | 1978-08-26 | 1978-08-26 | Verfahren zur elektrolyse waessriger alkalihalogenid-loesungen |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO792723L NO792723L (no) | 1980-02-27 |
| NO151973B true NO151973B (no) | 1985-04-01 |
| NO151973C NO151973C (no) | 1985-07-31 |
Family
ID=6047970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO792723A NO151973C (no) | 1978-08-26 | 1979-08-22 | Fremgangsmaate til elektrolyse av vandige alkalihalogenidopploesninger |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4247375A (no) |
| EP (1) | EP0008470B1 (no) |
| JP (1) | JPS5531199A (no) |
| AT (1) | ATE978T1 (no) |
| BR (1) | BR7905453A (no) |
| CA (1) | CA1158196A (no) |
| DE (2) | DE2837313A1 (no) |
| ES (1) | ES483640A1 (no) |
| FI (1) | FI63260C (no) |
| MX (1) | MX152740A (no) |
| NO (1) | NO151973C (no) |
| ZA (1) | ZA793571B (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4381230A (en) * | 1981-06-22 | 1983-04-26 | The Dow Chemical Company | Operation and regeneration of permselective ion-exchange membranes in brine electrolysis cells |
| US4391680A (en) * | 1981-12-03 | 1983-07-05 | Allied Corporation | Preparing alkali metal hydroxide by water splitting and hydrolysis |
| DE3216418A1 (de) * | 1982-05-03 | 1983-11-03 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur elektrolytischen herstellung von chlor und natronlauge aus sulfathaltigem salz |
| US4481088A (en) * | 1982-07-06 | 1984-11-06 | Olin Corporation | Removal of chlorate from electrolyte cell brine |
| JPS6068997A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-19 | Fuji Photo Film Co Ltd | 平版印刷版用アルミニウム支持体の製造方法 |
| JP3115440B2 (ja) * | 1992-12-10 | 2000-12-04 | ペルメレック電極株式会社 | 塩化アルカリ水溶液の電解方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL136394C (no) * | 1965-11-29 | 1900-01-01 | ||
| US3438879A (en) * | 1967-07-31 | 1969-04-15 | Hooker Chemical Corp | Protection of permselective diaphragm during electrolysis |
| US3616328A (en) * | 1968-09-23 | 1971-10-26 | Hooker Chemical Corp | Catholyte recirculation in diaphragm chlor-alkali cells |
| DE1803638A1 (de) * | 1968-10-17 | 1970-05-27 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Chlor und Natronlauge |
| BE795460A (fr) * | 1972-02-16 | 1973-08-16 | Diamond Shamrock Corp | Perfectionnements relatifs a des cuves electrolytiques |
| US4040919A (en) * | 1974-10-29 | 1977-08-09 | Hooker Chemicals & Plastics Corporation | Voltage reduction of membrane cell for the electrolysis of brine |
| JPS5318498A (en) * | 1976-08-03 | 1978-02-20 | Nippon Soda Co Ltd | Preventing method for accumulation of alkali chlorates in salt water in ion exchange membrane method electrolysis of alkali chlorides |
-
1978
- 1978-08-26 DE DE19782837313 patent/DE2837313A1/de not_active Withdrawn
-
1979
- 1979-07-16 ZA ZA00793571A patent/ZA793571B/xx unknown
- 1979-07-30 US US06/062,270 patent/US4247375A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-08-02 MX MX178756A patent/MX152740A/es unknown
- 1979-08-08 FI FI792470A patent/FI63260C/fi not_active IP Right Cessation
- 1979-08-20 AT AT79200382T patent/ATE978T1/de active
- 1979-08-20 EP EP79200382A patent/EP0008470B1/de not_active Expired
- 1979-08-20 DE DE7979200382T patent/DE2962706D1/de not_active Expired
- 1979-08-22 CA CA000334282A patent/CA1158196A/en not_active Expired
- 1979-08-22 NO NO792723A patent/NO151973C/no unknown
- 1979-08-24 BR BR7905453A patent/BR7905453A/pt unknown
- 1979-08-25 ES ES483640A patent/ES483640A1/es not_active Expired
- 1979-08-27 JP JP10899579A patent/JPS5531199A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO792723L (no) | 1980-02-27 |
| FI63260B (fi) | 1983-01-31 |
| JPS5531199A (en) | 1980-03-05 |
| FI792470A (fi) | 1980-02-27 |
| EP0008470B1 (de) | 1982-05-05 |
| US4247375A (en) | 1981-01-27 |
| MX152740A (es) | 1985-11-01 |
| BR7905453A (pt) | 1980-05-20 |
| FI63260C (fi) | 1983-05-10 |
| NO151973C (no) | 1985-07-31 |
| DE2962706D1 (en) | 1982-06-24 |
| DE2837313A1 (de) | 1980-03-13 |
| ATE978T1 (de) | 1982-05-15 |
| ES483640A1 (es) | 1980-04-16 |
| CA1158196A (en) | 1983-12-06 |
| JPS636635B2 (no) | 1988-02-10 |
| ZA793571B (en) | 1980-07-30 |
| EP0008470A1 (de) | 1980-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4456510A (en) | Process for manufacturing chlorine dioxide | |
| RU2112817C1 (ru) | Способы получения диоксида хлора | |
| WO2017030153A1 (ja) | 電解装置及び電解方法 | |
| AU653049B2 (en) | Electrochemical process and cell for the production of sulphuric acid and sodium hydroxide | |
| US4169773A (en) | Removal of chlorate from electrolytic cell anolyte | |
| EP0498484B1 (en) | Process for electrolytic production of alkali metal chlorate and auxiliary chemicals | |
| US5423959A (en) | Process and apparatus for the production of sulphuric acid and alkali metal hydroxide | |
| CA1153982A (en) | Electrolytic production of alkali metal hypohalite and apparatus therefor | |
| CA1214429A (en) | Removal of chlorate from electrolyte cell brine | |
| US20130101499A1 (en) | METHODS FOR ELECTROCHEMICAL DECHLORINATION OF ANOLYTE BRINE FROM NaCl ELECTROLYSIS | |
| CA2121628C (en) | Process for the production of alkali metal chlorate | |
| NO151973B (no) | Fremgangsmaate til elektrolyse av vandige alkalihalogenidopploesninger | |
| US3883406A (en) | Process for recovering electrolytically produced alkali metal chlorates | |
| JPH10291808A (ja) | 過酸化水素水の製造方法及び装置 | |
| EP0532535B1 (en) | Electrochemical production of acid chlorate solutions | |
| US4147600A (en) | Electrolytic method of producing concentrated hydroxide solutions | |
| US4888099A (en) | Process for the production of alkali metal chlorate | |
| US4919791A (en) | Controlled operation of high current density oxygen consuming cathode cells to prevent hydrogen formation | |
| US10847825B2 (en) | Chloralkali process | |
| CA1337808C (en) | Process for the preparation of chromic acid | |
| SU808561A1 (ru) | Способ промывки диафрагмы | |
| NO119166B (no) | ||
| RU2361966C2 (ru) | Способ проведения электролиза водного раствора соли | |
| JPH0118155B2 (no) |