NO167258B - Fremgangsmaate for deklorering av en vandig alkalimetallklorid-opploesning. - Google Patents
Fremgangsmaate for deklorering av en vandig alkalimetallklorid-opploesning. Download PDFInfo
- Publication number
- NO167258B NO167258B NO872168A NO872168A NO167258B NO 167258 B NO167258 B NO 167258B NO 872168 A NO872168 A NO 872168A NO 872168 A NO872168 A NO 872168A NO 167258 B NO167258 B NO 167258B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- chlorine
- alkali metal
- solution
- chloride solution
- metal chloride
- Prior art date
Links
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
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/246—Membrane extraction
- B01D61/2461—Membrane extraction comprising multiple membrane extraction steps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/087—Single membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/30—Polyalkenyl halides
- B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
- B01D71/36—Polytetrafluoroethylene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D3/14—Purification
-
- 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
- C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
- C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
- C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
-
- 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
- C25B15/083—Separating products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/38—Hydrophobic membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Fire-Extinguishing Compositions (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjerning av klor, det vil si deklorering, av en vandig klorholdig oppløsning av et alkalimetallklorid, spesielt en fremgangsmåte for deklorering av en klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning som slippes ut fra en elektrolyse-celle, for eksempel fra en elektrolyse-celle av kvikksølvtype eller fra en celle av den type som har en i det vesentlige hydraulisk impermeabel ionebytter-membran.
Klor fremstilles i omfattende skala over hele verden ved elektrolyse av vandig alkalimetall-kloridoppløsning, spesielt ved elektrolyse av vandig natriumklorid.
Elektrolyse-cellen hvor slik elektrolyse skjer kan være av kvikksølvtype. Under drift elektrolyseres oppløsningen mellom anoder som kan være av grafitt eller et egnet metall og en flytende kvikksølvkatode. Vandig alkalimetall-kloridoppløsning tilføres elektrolyse-cellen, og klor, behandlet klorholdig, vandig alkalimetall-kloridoppløsning og alkalimetall-amalgam slippes ut fra cellen. Amalgamet omsettes senere med vann i en såkalt "denuder" for å gi hydrogen og en vandig alkalimetall-hydroksydoppløsning, hvorpå det frigjorte amalgam returneres til elektrolyse-cellen. Den klorholdige behandlede vandige alkalimetall-kloridoppløsning dekloreres og slippes ut som avfall, eller dekloreres, mettes igjen med alkalimetall-klorid, behandles for å fjerne flerverdige metallioner og returneres til elektrolyse-cellen.
Elektrolysen kan skje i en elektrolyse-celle av hydraulisk impermeabel ionebytter-membrantype som omfatter flere anoder og katoder, hvor hver anode er adskilt fra nabokatoden ved en hudraulisk impermeabel ionebytter-membran som deler elektolyse-cellen i flere anode- og katode-kammere. Anodekamrene i en slik celle utstyres med anordninger for tilførsel av vandig alkalimetall-kloridoppløsning, hensiktsmessig fra en vanlig samletank og med anordninger for å fjerne elektrolyseprodukter fra cellen. Tilsvarende utstyres katode-kamrene med anordninger for å
fjerne elektrolyseprodukter fra cellen og eventuelt med anordninger for å påfylle cellen vann eller andre væsker, hensiktsmessig fra en vanlig samletank. Ved drift av en slik elektrolyse-celle tilføres vandig alkalimetall-kloridoppløsning
til cellens anodekammer, og klor fremstillet under elektrolysen samt klorholdig behandlet vandig alkalimetall-kloridoppløsning fjernes fra anode-kamrene. Alkalimetall-ioner transporteres
gjennom membranene til cellens katode-kammere som påfylles vann eller fortynnet alkalimetall-hydroksydoppløsning, mens hydrogen og alkalimetall-hydroksydoppløsning produsert ved reaksjon av alkalimetall-ioner med vann, fjernes fra cellens katode-kammer. Som ved en elektrolyse-celle av kvikksølvtype, vil den klorholdige, behandlede, vandige alkalimetall-kloridoppløsning dekloreres og slippes ut som avfall, eller dekloreres og mettes igjen med alkalimetall-klorid og behandles for å fjerne flerverdige metallioner og returneres til elektrolyse-cellen.-
Av en rekke grunner er det ønskelig eller endog nødvendig, å fjerne klor fra klorholdige vandige alkalimetall-kloridopp-løsninger som slippes ut fra en elektrolyse-celle. Selv når oppløsningen skal slippes ut som avfall uten resirkulering, ville klorinnholdet i oppløsningen i så fall utgjøre et uakseptabelt miljøproblem om det ikke ble fjernet fra opp-løsningen. Når oppløsningen skal mettes igjen med alkalimetall-klorid og returneres til elektrolyse-cellen, fjernes flerverdige metallioner, f.eks. jordalkalimetallioner, fra opp-løsningen ved å omsette den med natriumkarbonat og natriumhydroksyd for å felle ut de flerverdige metallene som uløselige hydroksyder og karbonater. Hvis klor ikke ble fjernet fra oppløsningen før denne behandling, ville det reagere med natriumhydroksyd og danne korroderende natriumhypokloritt i oppløsningen. Dessuten, og spesielt når den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen skal elektrolyseres i en membran-celle, er det nødvendig å behandle oppløsningen med et ionebytter-resin for ytterligere å redusere konsentrasjonen av flerverdige metallioner i oppløsningen. Klor i denne oppløsningen ville ha en ugunstig effekt på ionebytter-resin. Klor i oppløsningen vil dessuten utgjøre en helsefare for driftspersonale dersom opp-løsningen skulle mettes igjen med alkalimetall-klorid i åpne tanker. Klor som er igjen i den vandige alkalimetall-kloridopp-løsningen kan også utgjøre en betydelig del av det elektrolytisk fremstilte klor, og det er ønskelig å gjenvinne dette.
Deklorering av den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsningen kan utføres på en rekke forskjellige måter. For eksempel kan dekloreringen skje ved å sende eller trekke luft gjennom oppløsningen, for eksempel i et pakket tårn, eller kl or kan fordampes ved å sette oppløsningen under redusert trykk, eller fjernes fra oppløsningen ved å anvende redusert trykk og sende eller trekke luft gjennom oppløsningen. Slike prosesser er blitt praktisert i årevis. En nyere metode er beskrevet i Europeisk patentsøknad 0 044145A hvor en vandig alkalimetall-kloridoppløsning dekloreres i et apparat som omfatter en dyse for omdannelse av trykk-energien i en væske til kinetisk energi, minst et desorberings-rør som strekker seg fra dysen og har en gass-tett forbindelse med denne, og en innløpsende av samme eller større tverrsnittsareal enn dyse-utløpet, og en beholder koblet til desorberings-rørets utløps-ende, og som har en gass-tett forbindelse med denne, idet beholderen er forsynt med anordninger for å fjerne klor og vandig oppløsning, hvor prosessen består i å presse klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning ut gjennom dysen i form av en stråle som sprer seg utover i strømningsretningen og kommer i kontakt med hele den indre omkrets av en del av desorberings-røret for å avgrense et totalt innesluttet rom mellom strålen og desorberings-røret, og deretter ende i beholderen hvorfra klor og deklorert oppløsning tas ut.
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte hvor klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning dekloreres i et apparat som har en enkel konstruksjon og som hverken avhenger av bruk av redusert trykk eller av bruk av vandig alkalimetall-kloridoppløsning under høyt trykk.
I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en prosess for deklorering av en klorholdig vandig oppløsning av et alkalimetallklorid ved at oppløsningen bringes i kontakt med den ene side av en porøs membran av et hydrofobt materiale og en vandig væske bringes i kontakt med den andre siden av membranen.
Under fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen dekloreres den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen. Bruk av ordene "deklorert" eller "deklorering" skal ikke innebære at den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen befris fullstendig for klor under denne prosessen,, men bare at konsentrasjonen av klor i oppløsningen reduseres. Graden av reduksjon av klorkonsentrasjonen i oppløsningen vil avhenge av en rekke faktorer som vil bli omtalt i det følgende.
Under prosessen i henhold til oppfinnelsen kontaktes den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsningen med den ene side av den porøse membran og vandig væske kontaktes med den andre siden av membranen. Den porøse membranen er fremstillet av et hydrofobt materiale, og under drift føres klor gjennom porene i membranen fra den vandige alkalimetall-kloridopp-løsningen til den vandige væske. I og med at membranen er hydrofob er det liten eller ingen overføring av den vandige oppløsning eller av den vandige væske på tvers av membranen.
Den vandige væske er selv ikke nødvendigvis klorfri, selv om konsentrasjonen av eventuelt forekommende klor i den vandige væske må være lavere enn klorkonsentrasjonen i den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen.
Membranen som benyttes i henhold til oppfinnelsen kan hensiktsmessig ha form av en film eller et ark, det vil si være i en form som har to sider som begge har betydelig overflateareal og som den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen og den vandige væske kan kontaktes med. Membran-tykkelsen er ikke spesielt kritisk. Tykkelsen kan for eksempel ligge i området 1 mikron til 10 mm, f.eks. i området 100 pm til noen få mm, f.eks. 3 mm. Membranen er porøs, i det minste permeabel overfor klorgass, og den kan ha en betydelig varierende porøsitet, for eksempel en porøsitet ned til 10%, hvilket vil si at 10% av membran-volumet kan utgjøres av porer, eller den kan ha så høy porøsitet som 90%, selv om porøsiteten i alminnelighet vil ligge i området 30% til 70% eller 80%. Pore-størrelsene i membranen kan variere innenfor et bredt område under forutsetning av at pore-størrelsene for et bestemt membran-materiale og for en membran med gitt tykkelse og porøsitet, ikke er så store at membranen blir permeabel for den vandige alkalimetall-klorid-oppløsningen eller for den vandige væske. Egenskapene av membranen er faktisk til en viss grad inter-aktive, idet porøsiteten og størrelsen av porer og membran-tykkelse, for et gitt hydrofobt materiale, bør velges slik at den ønskede overføringseffekt av klor på tvers av membranen fra den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsning til den vandige væske oppnås med liten eller ingen overføring av oppløsning eller av væske på tvers av membranen.
Membranen er fremstillet av et hydrofobt materiale, det
vil si av et materiale som ikke fuktes i nevneverdig grad hverken av den klorholdige vandige alkalimetall-kloridopp-løsningen eller av den vandige væske. Egnede hydrofobe materialer er fluorholdige organiske polymerer, innbefattet et tetrafluor-etylen/heksafluorpropylen-kopolymer og polyvinylidenfluorid. Et foretrukket hydrofobt materiale er pplytetrafluoretylen, og en spesielt egnet membran for bruk i henhold til oppfinnelsen er en porøs membran i form av en film av polytetrafluoretylen som omsettes under handelsnavnet "Gore-Tex" av W. L. Gore and Associates Inc. Membranen fremstilles ved hurtig strekking av
et ark polytetrafluoretylen for å frembringe porøsitet, hvorpå det varmebehandles for å sintre polytetrafluoretylenet i den resulterende porøse film.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan foretas i et apparat som omfatter et første kammer og et annet kammer adskilt med en porøs membran, ved at det til det første kammer tilføres en klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning, og deklorert vandig alkalimetall-kloridoppløsning fjernes fra dette, og til det annet kammer tilføres en vandig væske, og klorholdig vandig væske fjernes derfra. Anordningene for tilføring og for å fjerne oppløsning og væske fra kamrene kan oppnås ved passende åpninger i kammerveggene. Oet kan være hensiktsmessig at kammeret har relativt små dimensjoner i retningen loddrett på membranen slik at den vandige oppløsningen og den vandige væske i kammeret foreligger i form av en relativt tynn film. Apparatet kan således ha form av en filterpresse, og kamrene kan for eksempel ha en dimensjon på
0,2 mm til 10 mm, f.eks. 1 mm til 10 mm i retningen loddrett på membranen.
Effektiviteten av apparatet med hensyn til deklorering av den vandige alkalimetall-kloridoppløsning avhenger av over-flatearealet av membranen som den vandige oppløsning og den vandige væske er i kontakt med, samt av tiden som oppløsningen og væsken er i kontakt med membranen. I en foretrukket utførelsesform kan hvert kammer være utstyrt med én eller flere ledeplater eller med én eller flere kanaler som tjener til å dirigere strømmen av vandig alkalimetall-kloridoppløsning og av vandig væske en lengre vei over den porøse membranoverflate slik at kontakten mellom membranen og oppløsningen og væsken forlenges, hvorved overføringen av klor på tvers av den porøse membran økes. Den klorholdige vandige alkalimetall-klorid-oppløsningen bringes fortrinnsvis til å strømme gjennom apparatet, og det foretrekkes også at oppløsningen, og den vandige væske, strømmer gjennom apparatet i motstrøm. Det kan. være nødvendig å deklorere større volumer av utslipp av vandig alkalimetall-kloridoppløsning fra en elektrolyse-celle, og for å oppnå den ønskede grad av deklorering, kan det være nødvendig at apparatet har en porøs membran med betydelig overflateareal. Dersom anlegget skulle bestå av et enkelt kammer-par separert med en porøs membran, ville det være nødvendig med en overdreven størrelse, og spesielt ville apparatet få store høyde- og lengde-dimensjoner. For å unngå slike store dimensjoner er det å foretrekke at anlegget består av flere kammer-par, hvor hvert par er separert med en porøs membran. Kamrene kan ha form av en filterpresse. De første kamrene i kammer-parene kan stå i forbindelse med hverandre, for eksempel ved hjelp av åpninger i kammer-veggene, og de andre kamrene i kammer-parene kan være i forbindelse med hverandre, f.eks. ved hjelp av åpninger i kammer-veggene. Ved bruk av denne foretrukne apparatform kan den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsningen sendes sekvensielt gjennom de første kamrene, og deklorert vandig alkalimetall-kloridoppløsning fjernes derfra, og den vandige væske kan sendes sekvensielt gjennom de andre kamrene, og de klorholdige vandige væsker fjernes derfra. Strømmen av oppløsning og væske gjennom kamrene skjer fortrinnsvis i motstrøm. En slik foretrukket apparatform, spesielt når den har form av en filterpresse, kan være forLundet med en elektrolyse-celle av filterpresse-type.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan benyttes for
å deklorere en hvilken som helst klorholdig vandig alkalimetall-
kloridoppløsning, f.eks. en oppløsning av kaliumklorid, men vil som oftest ble benyttet for deklorering av en natriumklorid-oppløsning.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan drives med en klorholdig alkalimetall-kloridoppløsning som slippes ut fra en hvilken som helst type av elektrolyse-celle, men vil i alminnelighet benyttes med slike oppløsninger som slippes ut fra elektrolyse-celler av den ovennevnte beskrevne kvikksølv-eller membran-type. Slike elektrolyse-celler er velkjente og konstruksjonen av disse skal derfor ikke omtales nærmere.
Klorkonsentrasjonen i en vandig alkalimetall-kloridopp-løsning som slippes ut fra en elektrolyse-celle og som skal dekloreres etter fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, vil avhenge av en rekke faktorer, for eksempel av temperaturen i oppløsningen og det trykk som anvendes i elektrolyse-cellen hvor elektrolysen foregår. Jo høyere temperatur under elektrolysen, dess lavere vil konsentrasjonen av klor i oppløsningen være.
Omvendt, jo høyere trykk elektrolysen skjer under, dess høyere vil konsentrasjonen av klor være i oppløsningen. Elektrolysen utføres vanligvis ved en temperatur i området 70-95°C. I en elektrolyse-celle av kvikksølv-type vil trykket vanligvis ligge litt under atmosfæretrykk, mens det i en elektrolyse-celle av membran-type vil være omtrent ved atmosfæretrykk eller høyere. Klorkonsentrasjonen i oppløsningen som slippes ut fra elektrolyse-cellen kan være av størrelsesorden 1 vektprosent, men kan også være større, spesielt når elektrolysen utføres ved trykk høyere enn atmosfæretrykket. Klor-konsentras jonen i oppløsningen kan være lavere, f.eks. av størrelsesorden 0,2 vektprosent. Før behandlingen kan syre, f.eks. saltsyre, tilsettes til den klorholdige vandige natrium-kloridoppløsning for å omdanne underklorsyrling som kan forekomme i oppløsningen, til klor.
Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er det ønskelig å redusere konsentrasjonen av klor i natriumklorid-oppløsningen til en lavest mulig verdi, fortrinnsvis til en konsentrasjon på mindre enn 100 deler pr. million (ppm), fortrinnsvis til mindre enn 10 ppm.
Den vandige væske som herunder benyttes og som klor overføres til, kan være vann.. Det kan imidlertid også være en vandig alkalimetall-kloridoppløsning. Det kan for eksempel være en oppløsning som er deklorert i henhold til oppfinnelsen og som senere er mettet igjen med alkalimetallklorid og som eventuelt er blitt behandlet for å fjerne flerverdige metallioner. Den resulterende klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsningen kan returneres til elektrolyse-cellen for elektrolyse.
For at dekloreringsprosessen skal skje med god effekt er det foretrukket at den foretas ved så høy temperatur som mulig, hvilket vil si med klorholdig vandig alkalimetall-kloridopp- . løsning og vandig væske ved en høyest mulig temperatur, f.eks. ved en temperatur i området 70-95°C.
I en alternativ apparaturform for utførelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen, kan den porøse membran av hydrofobt materiale ha form av et rør eller en gruppe rør eller hulfibre, og prosessen kan utføres ved at klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning sendes gjennom røret eller rørene, resp. fibrene, mens den vandige væske sendes over den ytre overflate av disse. Alternativt kan den vandige oppløsning og den vandige væske skifte plass. Denne apparaturform kan ha form av en rør-varmeveksler.
Før bruk i prosessen i henhold til oppfinnelsen kan den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsning underkastes en forutgående partiell deklorering, f.eks. ved å benytte redusert trykk og/eller ved å sende luft gjennom oppløsningen.
Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er i det
følgende illustrert ved figurer, hvor figur 1 viser en isometrisk utspilt tegning av et apparat hvor fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan foretas.
Figur 2 viser en alternativ form av et apparat, hvor fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan foretas. Figur 1 viser et apparat 1 som omfatter en endeplate 2 av et plastmateriale som kan være en akrylnitril-butandien-styrenkopolymer, hvor endeplaten 2 har to åpninger 3, 4. Apparatet omfatter også en endeplate 5 av et plastmateriale som har to åpninger 6, 7. Mellom endeplatene 2, 5 er det anbragt to ramme-lignende pakninger 8, 9 som også er av plastmateriale, og en porøs hydrofob membran i form av en film av polytetrafluoretylen 10
er anbragt mellom pakningene 8, 9. Den porøse hydrofobe membran 10 er kommersielt tilgjengelig under betegnelsen "Gore-Rex" av W. L. Gore and Associates Inc. Membranen overlapper de synlige flater av pakningene 8, 9, men dekker ikke nødvendigvis hele pakningenes synlige flater.
Apparatet er satt sammen ved å anbringe membranen 10
mellom pakningene 8, 9 og klebe pakningene 8, 9 til hverandre ved bruk av et lim eller ved varm forsegling. Pakningene 8, 9 forsegles deretter til endeplatene 2, resp. 5, også ved bruk av lim eller ved varm forsegling. Det monterte apparat omfatter -to kammere 11, 12.
Åpningen 3 er forbundet med et forråd av klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning, for eksempel samletanken fra utløpet for anodekammeret i en elektrolyse-celle, mens åpningen 4 er forbundet med en samletank for den vandige alkalimetall-kloridoppløsningen som er behandlet i apparatet. Åpningen 7 er forbundet med forrådet av vandig væske, for eksempel et forråd av klorfri vandig alkalimetall-kloridoppløsning, og åpning 6 er forbundet med en samletank for den vandige væske som har gått gjennom apparatet.
Under drift fylles klorholdig vandig alkalimetall-klorid-oppløsning inn i kammer 11 gjennom åpningen 3, hvoretter oppløsningen sendes gjennom kammeret som antydet ved retningspilen 13, og deklorert vandig alkalimetall-kloridoppløsning tas ut fra kammeret via åpning 4. Vandig væske tilføres til kammer 12 gjennom åpningen 7, og den vandige væske sendes gjennom kammeret i den retning som er antydet ved retningspilen 14, og klorholdig vandig væske fjernes fra kammeret via åpning 6.
Figur 2 viser et apparat 14 som omfatter et rør 15 av et plastmateriale som har endevegger 16, 17. Endeveggene har henholdvis åpningene 18 og 19, og røret 15 er forsynt med åpninger 20, 21. Inne i røret 15 er det anbragt flere rør 22 av porøst hydrofobt materiale, for eksempel av porøs polytetrafluoretylen, holdt på plass ved hjelp av plater 23, 24. Apparatet har også en rekke ledeplater 25, 26, 27, 28.
Under drift tilføres apparatet klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning via åpningen 19 og oppløsningen passerer gjennom rørene av porøst hydrofobt materiale 22, og deklorert vandig alkalimetall-kloridoppløsning fjernes fra apparatet gjennom åpning 18. Vandig væske tilføres apparatet gjennom åpning 20, og kontakter den ytre overflate av rørene av porøst hydrofobt materiale 22, og klorholdig vandig væske fjernes gjennom åpning 21.
I et spesifikt eksempel på prosessen ble vandig natrium-kloridoppløsning som inneholdt ca. 500 mg/liter klor, deklorert i et apparat av den type som er vist generelt i figur 1. Apparatets utvendige mål var 25 cm x 15 cm, og kamrene 11 og 12 hadde ledeplater anbragt vertikalt på tvers av pakningen 8, 9, men disse er ikke vist i figur 1. Ledeplatene dannet kanaler av en bredde på 5 mm og en dybde på 1 mm, og den totale kanallengde i hvert kammer 11 og 12 utgjorde 380 cm. (Under drift ble den vandige oppløsning og den vandige væske bragt fremover fra den ene kanalende til den andre). Pakningene 8 og 9 hadde en tykkelse på 1 mm, og dybden av hvert kammer 11 og 12 ble dermed 1 mm. Den porøse polytetrafluoretylen-membranen 10 hadde en tykkelse på 80 mikron, en netto porøsitet på 78% og en gjennom-snittlig pore-diameter på 0,2 pm, og membranen var forsterket med en polypropylenduk.
Ved gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen ble deklorert vandig natriumkloridoppløsning fra en membran-celle som inneholdt ca. 500 mg/liter klor, sendt gjennom kanalen i kammer 11 med en hastighet på 6 liter/time. Temperaturen av oppløsningen i det den kom inn i kammeret var 70°C. Mettet vandig natriumkloridoppløsning uten klor og med en temperatur på 60°C ble ledet gjennom kanalen i kammer 12 med en hastighet på 7,5 liter/time. Oppløsningen hadde etter passasje av kammer 12 en klorkonsentrasjon på ca. 200 mg/liter, en klormengde som var blitt overført gjennom den porøse membranen 10 fra oppløsningen i kammer 11. Graden av deklorering av den behandlede vandige natriumkloridoppløsning kunne økes ved å gjenta dekloreringsprosessen, det vil si ved å sende oppløsningen gjennom ytterligere et kammer 11 og bringe den i kontakt med en annen porøse membran 10 som igjen var i kontakt med en klorfri mettet vandig natriumkloridoppløsning i et annet kammer 12.
Claims (7)
1. Fremgangsmåte for deklorering av en vandig alkalimetall-kloridoppløsning, karakterisert ved at oppløsningen bringes i kontakt med den ene side av en porøs membran av et hydrofobt materiale, og en vandig væske bringes i kontakt med den andre siden av membranen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
karakterisert ved at det anvendes en porøs membran som har form av en film eller et ark.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,
karakterisert ved at det anvendes en film eller et ark med en tykkelse i området 1-1000 pm.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det anvendes en porøs membran med en porøsitet på 10-90%.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den foretas i et apparat som omfatter et første kammer og et annet kammer adskilt med en porøs membran, ved at det til det første kammer tilføres en klorholdig vandig alkalimetall-kloridoppløsning, og deklorert vandig alkalimetall-kloridoppløsning fjernes fra dette, og til det annet kammer tilføres en vandig væske, og klorholdig vandig væske fjernes derfra.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5,
karakterisert ved at den klorholdige vandige alkalimetall-kloridoppløsning og den vandige væske bringes til å strømme gjennom apparatet i motstrøm.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6, karakterisert ved at det som den vandige væske anvendes en vandig alkalimetall-kloridoppløsning.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB868612627A GB8612627D0 (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Dechlorination of aqueous alkali metal chloride solution |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO872168D0 NO872168D0 (no) | 1987-05-22 |
| NO872168L NO872168L (no) | 1987-11-24 |
| NO167258B true NO167258B (no) | 1991-07-15 |
| NO167258C NO167258C (no) | 1991-10-23 |
Family
ID=10598356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO872168A NO167258C (no) | 1986-05-23 | 1987-05-22 | Fremgangsmaate for deklorering av en vandig alkalimetallklorid-opploesning. |
Country Status (18)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4857200A (no) |
| EP (1) | EP0247748B1 (no) |
| JP (1) | JPS62283813A (no) |
| KR (1) | KR940010106B1 (no) |
| AR (1) | AR241010A1 (no) |
| AT (1) | ATE74383T1 (no) |
| AU (1) | AU589772B2 (no) |
| BR (1) | BR8702648A (no) |
| CA (1) | CA1308034C (no) |
| DD (1) | DD266084A5 (no) |
| DE (1) | DE3777881D1 (no) |
| FI (1) | FI80727C (no) |
| GB (2) | GB8612627D0 (no) |
| IN (1) | IN171100B (no) |
| NO (1) | NO167258C (no) |
| NZ (1) | NZ220327A (no) |
| PL (1) | PL153862B1 (no) |
| ZA (1) | ZA873390B (no) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2043717A1 (en) * | 1990-07-06 | 1992-01-07 | Thomas A. Davis | Recovery of sodium hydroxide and aluminum hydroxide from etching waste |
| US5049233A (en) * | 1990-07-06 | 1991-09-17 | The Graver Company | Recovery of sodium hydroxide and aluminum hydroxide from etching waste |
| CN102602963A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-07-25 | 山东建筑大学 | 一种择优取向氯化钠薄膜的制备方法 |
| NL2014797B1 (en) * | 2015-05-12 | 2017-01-27 | Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech | Bio-electrochemical system for recovery of components and/or generating electrical energy from a waste stream and method there for. |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1132164A (en) * | 1965-12-10 | 1968-10-30 | Kimura Entetsu Kagaku Kikai Co | A method for recovering an electrolyte from a highly viscous solution by dialysis, and apparatus therefor |
| US3456112A (en) * | 1967-04-18 | 1969-07-15 | Webb James E | Temperature sensitive capacitor device |
| US3673067A (en) * | 1970-11-23 | 1972-06-27 | Continental Oil Co | Removal of molecular halogen from solution by passage through a membrane |
| US4202772A (en) * | 1977-08-04 | 1980-05-13 | Ionics, Incorporated | Fluid distribution cell module |
| SE7801231L (sv) * | 1978-02-02 | 1979-08-03 | Gambro Ab | Anordning for diffusion av emnen mellan tva fluida atskilda av ett semipermeabelt membran |
| DE2905353A1 (de) * | 1978-02-24 | 1979-09-06 | Corning Glass Works | Hydrophobe anorganische membran |
| JPS551816A (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-09 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Vapor-liquid contactor |
| NL7904388A (nl) * | 1978-06-15 | 1979-12-18 | Mitsubishi Rayon Co | Werkwijze en inrichting voor overdracht van gassen. |
| DE2914870A1 (de) * | 1979-04-12 | 1980-10-30 | Hoechst Ag | Verfahren zur entchlorung und kuehlung des anolyten der alkalihalogenid- elektrolyse |
| US4443307A (en) * | 1983-03-21 | 1984-04-17 | Olin Corporation | Reduction of available chlorine in alkali brines |
| JPS6064603A (ja) * | 1984-08-08 | 1985-04-13 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 液々接触方法 |
-
1986
- 1986-05-23 GB GB868612627A patent/GB8612627D0/en active Pending
-
1987
- 1987-05-07 GB GB878710803A patent/GB8710803D0/en active Pending
- 1987-05-07 EP EP87304081A patent/EP0247748B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-07 AT AT87304081T patent/ATE74383T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-05-07 DE DE8787304081T patent/DE3777881D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-12 ZA ZA873390A patent/ZA873390B/xx unknown
- 1987-05-12 IN IN413/DEL/87A patent/IN171100B/en unknown
- 1987-05-14 AU AU72942/87A patent/AU589772B2/en not_active Ceased
- 1987-05-15 NZ NZ220327A patent/NZ220327A/xx unknown
- 1987-05-18 US US07/050,546 patent/US4857200A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-05-21 FI FI872232A patent/FI80727C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-05-22 JP JP62124068A patent/JPS62283813A/ja active Pending
- 1987-05-22 BR BR8702648A patent/BR8702648A/pt not_active Application Discontinuation
- 1987-05-22 PL PL1987265843A patent/PL153862B1/pl unknown
- 1987-05-22 AR AR307636A patent/AR241010A1/es active
- 1987-05-22 NO NO872168A patent/NO167258C/no unknown
- 1987-05-22 DD DD87303038A patent/DD266084A5/de not_active IP Right Cessation
- 1987-05-22 KR KR1019870005072A patent/KR940010106B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1987-05-25 CA CA000537940A patent/CA1308034C/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI80727C (fi) | 1990-07-10 |
| EP0247748A1 (en) | 1987-12-02 |
| FI872232L (fi) | 1987-11-24 |
| DD266084A5 (de) | 1989-03-22 |
| EP0247748B1 (en) | 1992-04-01 |
| FI872232A0 (fi) | 1987-05-21 |
| AU589772B2 (en) | 1989-10-19 |
| KR940010106B1 (ko) | 1994-10-21 |
| AU7294287A (en) | 1987-11-26 |
| KR880014136A (ko) | 1988-12-23 |
| ATE74383T1 (de) | 1992-04-15 |
| CA1308034C (en) | 1992-09-29 |
| AR241010A1 (es) | 1991-04-30 |
| BR8702648A (pt) | 1988-02-23 |
| PL265843A1 (en) | 1988-07-21 |
| DE3777881D1 (de) | 1992-05-07 |
| FI80727B (fi) | 1990-03-30 |
| NO167258C (no) | 1991-10-23 |
| NO872168L (no) | 1987-11-24 |
| GB8612627D0 (en) | 1986-07-02 |
| AR241010A2 (es) | 1991-04-30 |
| NO872168D0 (no) | 1987-05-22 |
| IN171100B (no) | 1992-07-18 |
| PL153862B1 (en) | 1991-06-28 |
| US4857200A (en) | 1989-08-15 |
| GB8710803D0 (en) | 1987-06-10 |
| ZA873390B (en) | 1988-01-27 |
| NZ220327A (en) | 1990-02-26 |
| JPS62283813A (ja) | 1987-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4683039A (en) | Membrane pervaporation process | |
| CA2350322C (en) | High pressure electrolyser module | |
| US4892632A (en) | Combination seal member and membrane holder for an electrolytic cell | |
| NO165249B (no) | Elektrolyseanordning med horisontalt anordnede elektroder. | |
| US7824527B2 (en) | Frame for electrolyser module and electrolyser module and electrolyser incorporating same | |
| CA1190511A (en) | Method of operating a liquid-gas electrochemical cell | |
| EP0230737B1 (en) | Membrane pervaporation process for obtaining a chlorine dioxide solution | |
| NO167258B (no) | Fremgangsmaate for deklorering av en vandig alkalimetallklorid-opploesning. | |
| SU950191A3 (ru) | Перфорированный коробчатый анод | |
| CA1288025C (en) | Differential gas pressure control device | |
| NO812184L (no) | Fremgangsmaate for elektrolysering av saltopploesning med ionemembran som har en morfologisk modifisert overflate | |
| FI75502C (fi) | Foerfarande foer avlaegsnande av halogen ur saltloesning. | |
| GB2063917A (en) | Cells for electrolysis of aqueous alkali metal chloride solution | |
| JPS6241974Y2 (no) | ||
| JPS5844749B2 (ja) | 高純度なアルカリ金属水酸化物の製造方法 | |
| JPS58193383A (ja) | イオン交換膜を組み込んだ電解槽の検査方法 | |
| JPS6332726B2 (no) | ||
| NO810342L (no) | Anordning for aa hindre/begrense lekkasje i eletrolysecelle | |
| EP0528549A1 (en) | Separation of hypohalous acids from aqueous solutions thereof containing halide ions | |
| JPS6156315B2 (no) | ||
| NO168187B (no) | Fremgangsmaate for elektrolytisk fremstilling av hydrogenperoksyd | |
| HK1028984A (en) | High pressure electrolyser module | |
| JPS6135277B2 (no) |