NO743912L - - Google Patents

Info

Publication number
NO743912L
NO743912L NO743912A NO743912A NO743912L NO 743912 L NO743912 L NO 743912L NO 743912 A NO743912 A NO 743912A NO 743912 A NO743912 A NO 743912A NO 743912 L NO743912 L NO 743912L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
compartment
compartments
cells
cell
hydroxide
Prior art date
Application number
NO743912A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Jr E H Cook
A T Emery
Original Assignee
Hooker Chemicals Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hooker Chemicals Plastics Corp filed Critical Hooker Chemicals Plastics Corp
Publication of NO743912L publication Critical patent/NO743912L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/02Diaphragms; Spacing elements characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/24Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26Chlorine; Compounds thereof

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)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører - fremstilling av alkal imetall-• hydroksyder i konsentrert løsning ved elektrolyse av vandigé ; alkalimetallhalogenid-løsninger. i to forskjellige typer .av elektrolyseceller:,- som hver anvender en eller flere kationakti<y>e perm^ sellektive membraner av en spesielt type. The present invention relates to - production of alkali metal hydroxides in concentrated solution by electrolysis of water gas; alkali metal halide solutions. in two different types .of electrolysis cells:,- each of which uses one or more cation-active perm^ cell-selective membranes of a special type.

Klor og alkalimetallhydroksyder er vesentlige produkter som er nødvendige basis-kjemikalier i alle industrielle samfunn og de.. fremstill.es kommersielt ved elektrolyse av vandige saltløsninger og en vesentlig andel av denne produksjon foregår ved hjelp av "diafragmaceller. Disse cellér er blitt forbedret ved anvendelse Chlorine and alkali metal hydroxides are essential products which are necessary basic chemicals in all industrial societies and they are produced commercially by electrolysis of aqueous salt solutions and a significant proportion of this production takes place by means of "diaphragm cells". These cells have been improved by using

av dimensjonsstabile anoder, -omfattende edelmetaller, legeringer eller oksyder derav eller blandinger derav, på såkalte "ventil"-metaller of dimensionally stable anodes, including precious metals, alloys or oxides thereof or mixtures thereof, on so-called "valve" metals

Ideen med å anvende' permsellektive diafragmaer for å skille anolytt fra katplytt under elektrolysen er ikkenyog det er tidligere foreslått elektrolyseceller med flere"avdelinger og som anvender en eller flere slike membraner. Det er nylig .beskrevet forbedrede membraner bestående av en hydrolysert kopoiymer av et perfluorert hydrokarbon og én fluorosulfonert perfluorovinyleter. I noen The idea of using permselective diaphragms to separate anolyte from cations during electrolysis is not new, and electrolysis cells with several compartments and which use one or more such membranes have previously been proposed. Improved membranes consisting of a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and one fluorosulfonated perfluorovinyl ether.In some

, forsøk er .disse--membraner anvendt mellom anolytt- og buffersonene, experiments, these membranes are used between the anolyte and buffer zones

i kioralkaliceller eller er blitt.anvendt.for å dskille anolytt og katolytt-sonene i' slike celler. Likevel, selv om el ek. trolysen av ' in chioral alkali cells or have been used to separate the anolyte and catholyte zones in such cells. Nevertheless, although el ek. the faith of '

vandige 'saltløsninger er et teknologisk avansert område med megetAqueous 'salt solutions' are a technologically advanced area with a lot

stor kommersiell.interesse og hvor det gjennomføres intens forskning, ogbsélv om betydningen av_forbedrede fremstillingsmetoder er åpenbar, er det .før den foreliggende oppfinnelse ikke beskrevet-forbedrede prosesser hvor konsentrerte hydroksydløsninger med lavt klorid-innhold kunne fremstilles med rimelig høyt hydroksyd-strømutbytte. great commercial interest and where intense research is being carried out, and although the importance of improved production methods is obvious, prior to the present invention no improved processes have been described in which concentrated hydroxide solutions with a low chloride content could be produced with a reasonably high hydroxide stream yield.

Samtidig med deri foreliggende oppfinnelse er det utviklet en fremgangsmåte for samtidig elektrolyttisk fremstilling av konsentrert og fortynnet vandig hydroksydløsning hvor det for fremstilling av natriumhydroksyd er beskrevet elektrolyseceller med minst tre' avdelinge; idet den nevnte type av-kationaktive permsellektive membraner skiller bufferavdel ingen fra de andre avdelinger. Ved en slik metode fremstilles imidlertid i bufferavdel ingen en"fortynnet natriumhydroksyd-Løsning og selv om dette material er verdifullt, vil det på grunn At the same time as the present invention, a method has been developed for the simultaneous electrolytic production of concentrated and diluted aqueous hydroxide solution, where electrolysis cells with at least three compartments are described for the production of sodium hydroxide; in that the aforementioned type of cation-active permselective membranes does not separate the buffer department from the other departments. With such a method, however, no dilute sodium hydroxide solution is produced in the buffer compartment, and even though this material is valuable, it will

av nærværet av en stor mengde vann deri ofte medføre prohibitive of the presence of a large amount of water therein often entail prohibitive

• transportomkostninger.' Den foreliggende'metode tillater utnyttelse• transport costs.' The present' method allows utilization

av den fortynnede hydroksydløsning ved fremstilling av en mer konsentrert' natriumhydroksydiøsning, slik .at det selv om déf ikke i nærheten er noen fabrikk eller anlegg som kan anvende-den f or tynnede ^hydroksydløsning, vil så mye vann være 'Fjernet" fra løsningen slik at den kan marJcedføres som et handelsvan£ig produkt pg kan transporteres .lønnsomt over store avstander. of the diluted hydroxide solution when producing a more concentrated sodium hydroxide solution, so that even if there is no factory or facility nearby that can use the diluted hydroxide solution, so much water will be "removed" from the solution as that it can be marketed as a commercial product because it can be transported profitably over long distances.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for. elektrolyttisk fremstilling av konsentrerte hydroksydløsninger inneholdende over 250 g/l"natriumhydroksyd eller et ekvivalent hydroksyd,' og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at konsentrert og fortynnet vandig hydroksydløsning fremstilles samtidig ved elektrolyse av en vandig'løsning inneholdende halogenidioner i en elektrolysecelle med minst tre avdelinger, . en anode., en katode, minst to kationaktive permsellektive membraner av et polymert material valgt fra gruppen bestående av en.hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluoros.ulfonert perfluoroyinyleter og en sul fostyrenert perfluorert etylenpropylen-polymer, som avgrenser anode- gg katode-sideveggér i en bufferavdeling og"avdelinger mellom anode- og katode-avdelinger, idet disse vegger, med omgivende vegger, avgrenser anode- og katode-avdelinger,. idet vann tilsettes til bufferavdelingen med en hastighet - slik-at det fremstilles en fortynnet hydroksydløsning deri samtidig som en mer konséntrer-t hydroksydløsning, inneholdende-over 250 g/l natriumhydroksyd- eller ekvivalent derav fremstilles i katodeavdelingen, under opprettholdelse, av et høyt hydroksyd-strømutbytte, den fortynnede hydroksydløsning fjernes fra bufferavdelingen og til før és-katodeavdelingen i en elektrolysecelle med to avdelinger med anode-og katode-avdelinger adskilt ved hjelp av en kationaktiy permsellektiv J membran av et polymert material valgt fra gruppen bestående av en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluoro-sulfonért perfluorovinyleter,'"og en sulfostyrenert perfluorert étylenpropylenpolymer, idet en vandig.løsning inneholdende halogenidioner.elektrolyseres i anodeavdelingen av cellen, og fra katolytt-avdelingeri.i cellen" med' to avdelinger trekkes det ut en konsentrert hydroksydløsning inneholdende mer enn 250 g/l natriumhydroksyd eller ekvivalent derav, slik at katddeavdeling-strømutbyttet i de kombinerte prosesser er over' 70%. The present invention thus relates to a method for. electrolytic production of concentrated hydroxide solutions containing more than 250 g/l sodium hydroxide or an equivalent hydroxide, and the distinctive feature of the method according to the invention is that concentrated and diluted aqueous hydroxide solutions are produced simultaneously by electrolysis of an aqueous solution containing halide ions in an electrolytic cell with at least three compartments, an anode, a cathode, at least two cation-active permselective membranes of a polymeric material selected from the group consisting of a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and a fluorosulfonated perfluoroyinyl ether and a sulphostyrenated perfluorinated ethylene propylene polymer, which delimit anode and cathode side walls in a buffer compartment and "compartments between anode and cathode compartments, as these walls, with surrounding walls, delimit anode and cathode compartments, with water being added to the buffer compartment at a rate - such that a dilute hydroxide solution is produced therein at the same time as a more concentrated hydroxide solution, containing over 250 g/l sodium hydroxide - or equivalent thereof is produced in the cathode compartment, while maintaining, a high hydroxide - current yield, the dilute hydroxide solution is removed from the buffer compartment and to the before és-cathode compartment in a two-compartment electrolysis cell with anode and cathode compartments separated by means of a cation-active permselective J membrane of a polymeric material selected from the group consisting of a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and a fluoro-sulfonated perfluorovinyl ether, and a sulfostyrene-perfluorinated ethylene propylene polymer, whereby an aqueous solution containing halogen ions is electrolysed in the anode compartment of the cell, and from the catholyte compartment in the cell with two compartments, a concentrated hydroxide solution containing more than 250 g/l sodium hydrogen ksyd or equivalent thereof, so that the cattery department current yield in the combined processes is over 70%.

Ved foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen består de perm-. sellektive membraner av en hydrolysert kopolymer av tetrafluoroetylen og en- f luorosulf onert perf luorovinyleter med formel<FS0>2<CF>2<CF>2<OCF>(<CF>3)<CF>2<OCF>=CF2,. i det følgende kalt PSEPVE, idet polymeren har en ekvivalentvekt på omtrent 900 til ; 16(50, idet bare to slike membraner anvendes og membranene er' anbragt på nettverk av understøttende;måterial som- f.eks. tetrafluoretylen, perfluorert étylenpropylenpolymer, polypropyleri, asbest, titan, tantal, niob eller edelmétaller. In preferred embodiments of the invention, they consist of perm-. selective membranes of a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene and one-fluorosulphonated perfluorovinyl ether with the formula <FS0>2<CF>2<CF>2<OCF>(<CF>3)<CF>2<OCF>=CF2,. hereinafter called PSEPVE, the polymer having an equivalent weight of approximately 900 to ; 16(50), as only two such membranes are used and the membranes are placed on networks of supporting materials such as tetrafluoroethylene, perfluorinated ethylene propylene polymer, polypropylene, asbestos, titanium, tantalum, niobium or precious metals.

Oppfinnelsen vil lettere forstås ved henvisning til den følgende beskrivelse av eksempelvise og foretrukne utføreleesformer og den vedf øyde: tegning av apparatur egnet for utførelsesav fremgangsmå teia. The invention will be more easily understood by reference to the following description of exemplary and preferred embodiments and the attached: drawing of apparatus suitable for carrying out the process.

Figuren er et skjematisk riss av en elektrolysecelle med tré avdelinger for fremstilling av alkalimetallhydroksyd ved elektrolyse av saltlake, forbundet med en celle med -to avdelinger f or- å øke. hydroksydkonsentrasjonen i den fortynnede hydroksydløsning som fjernes fra bufferavdelingen. i deri første celle. Cellene omfatter membraner av den. beskrevne foretrukne hydrolyserte kopolymer The figure is a schematic drawing of an electrolysis cell with three compartments for the production of alkali metal hydroxide by electrolysis of brine, connected to a cell with two compartments for increasing. the hydroxide concentration in the diluted hydroxide solution that is removed from the buffer compartment. in there first cell. The cells include membranes of it. described preferred hydrolyzed copolymer

I tegningen--er punktene for tilførsel og uttrekking av typiske og foretrukne .reaksjonskomponenter og produkter illustrert. Selv om.. fremstillingen av; hatriumhydroksydløsninger er illustrert kan også "andre halogenid-dannende kationer anvendes'og i enkelte tilfeller kari brom helt.eller .'delvis erstatte klor i halogenidet.. In the drawing--the points of supply and withdrawal of typical and preferred reaction components and products are illustrated. Although.. the making of; sodium hydroxide solutions are illustrated, other halide-forming cations can also be used, and in some cases caribromine can completely or partially replace chlorine in the halide.

I figuren omfatter elektrolysecellen 11 en ytre vegg 13, anode 15, katode 17 og ledende innretninger 19 og 21 for å forbinde.anodesog katode -til henhv. kilder.for positivt og negativt elektrisk potensial. Innenfor celleveggene-deler per.msel lek ti ve membraner 23 og. 25 volumet i anode- og anolytt-avdéling 27, katode-'eller katqlytt-avdeling...29 og buf f éravdel ing 31. En vandig løsning av ' alkalimetallnalogenid, foretrukket surt, tilføres anolytt-avdelingen gjennom ledningen 33 fra metningsinnretningen 35. Under elektrolysen fjernes klorgass fra toppen av anqdeavdelingen gjennom ledningen 37 og hydrogengass fjernes tilsvarende fra toppen av katodeavdelingen gjennom ledningen 39. Mer konsentrert hydroksydløsning trekkes ut fra.'katodeavdelingen 29 gjennom ledningen 41 méns den tilsvarende løsning, med lavere konsentrasjon trekkes ut fra bufferavdelingen gjennom ledningen 43 og føres til katodeavdelingen 45'i cellen 47 In the figure, the electrolysis cell 11 comprises an outer wall 13, anode 15, cathode 17 and conductive devices 19 and 21 to connect the anode and cathode -to respectively. sources.for positive and negative electric potential. Within the cell walls-parts per.msel lek ti ve membranes 23 and. 25 the volume in the anode and anolyte compartment 27, the cathode or cathode compartment...29 and the buffer compartment 31. An aqueous solution of alkali metal halide, preferably acidic, is supplied to the anolyte compartment through the line 33 from the saturation device 35. During the electrolysis, chlorine gas is removed from the top of the anode compartment through line 37 and hydrogen gas is similarly removed from the top of the cathode compartment through line 39. More concentrated hydroxide solution is extracted from the cathode compartment 29 through line 41, while the corresponding solution, with a lower concentration, is extracted from the buffer compartment through the line 43 and is taken to the cathode compartment 45' in the cell 47

med to'avdelinger. Vann kan tilsettes til bufferavdelingen 31 i cellen 11 med tre avdelinger gjennom ledningen 49 for å holde den ønskede konsentrasjon av hydroksyd i denne 'avdeling for å opprettholde et høyt strømutbytte, katode-strømutbytte, katodeåvdeling-strømutbytte, hydroksyd-strømutbytte eller natriumioh-strømutbytte (alle disse betegnelser kan' anvendes om hverandre) ved å begrense vandringen with two departments. Water can be added to the buffer compartment 31 of the three-compartment cell 11 through line 49 to maintain the desired concentration of hydroxide in this compartment to maintain a high current yield, cathode current yield, cathode division current yield, hydroxide current yield, or sodium ioH current yield ( all these designations can be used interchangeably) by limiting the migration

av hydroksydioner. til anolytteh g jennom membranen 23.. ; Fast natriumklorid eller annen kilde for kloridibner kan tilføres metningsinnretningen 35 gjennom ledningen 51 for å.heve klorid-konsentrasjonen I tilførslen til cellene. Anolyttene kan resirkuleres tilbake til metningsinnretningen for tilførsel av salt for å opprettholde den ønskede konsentrasjon av dette i anolytten.. En reguleringsventil 53 styrer strømmen av.oppfrisket elektrolytt til anolyttavdelingen 27. og 55 gjennom ledningene 33'..og 75. of hydroxide ions. to anolyte g through the membrane 23.. ; Solid sodium chloride or another source of chloride ions can be supplied to the saturation device 35 through line 51 to raise the chloride concentration in the supply to the cells. The anolytes can be recycled back to the saturation device for supplying salt to maintain the desired concentration of this in the anolyte. A control valve 53 controls the flow of refreshed electrolyte to the anolyte compartment 27 and 55 through the lines 33' and 75.

I cellen 47 er anoden 57 forbundet til en kilde for positivtIn the cell 47, the anode 57 is connected to a source for positive

elektrisk potensial over lederen 59 og katoden 61 er tilsvarende electric potential across conductor 59 and cathode 61 is equivalent

■forbundet med eri tilsvarende leder 63. Den'kationaktive permsellektive membran 65 skiller avdelingene 45 dg.55. Natriumhydroksydløsning med lav konsentrasjon fra bufferavdelingen 31 passerer gjennom ledningen 67 til katodeavdelingen 45 for å tilsette sitt hydroksyl-ioninnhold til det innhold som fremstilles i cellen med to avdelinger ved elektrolyse av innholdet. Det fremstilles således en natrium-hydroksydløsning med høy konsentrasjon i katodeavdelingen 45 og denne trekkes ut gjennom- ledningen 69. Klor og hydrogen trekkes ut fra henhv. anode- og katode-avdelingene gjennom ledningene 71 og 73. ■connected with eri corresponding conductor 63. The cation-active permselective membrane 65 separates the departments 45 dg.55. Low concentration sodium hydroxide solution from buffer compartment 31 passes through conduit 67 to cathode compartment 45 to add its hydroxyl ion content to the contents produced in the two compartment cell by electrolysis of the contents. A sodium hydroxide solution with a high concentration is thus produced in the cathode compartment 45 and this is extracted through the conduit 69. Chlorine and hydrogen are extracted from the respective the anode and cathode compartments through wires 71 and 73.

Den s terkt konsentrerte natriumhydrok.sydl<øsriing som fremstilles kan: selges,., anvendes • f or kjemiske reaksjoner, f.eks. for- fremstilling av klorat-, eller kan irihdampes 'til ennå .høyere'konsentrasjoner. <. •Kloret k<a>n''omsettes méd. hydroksydet for dannelse av hypokloritt eller , klorat eller.kan. omsettes med.hydrøgen for fremstilling' av saltsyre... Produktet er ellers salgbart, vanlig.i flytende tilstand, idet . eventuelt tilstedeværende oksygen vanlig fjernes. Kloret, hydrogenet -og den sterkt konsentrerte hydroksydløsning fra cellene med henhv. tre avdelinger og to avdelinger kan holdes separate eller kan ' kombineres. -Ved foretrukket drift resirkuleres anolytt tilbake til metningsinnrétningen • pg hvis kloratkonsentra.sjone.n deri blir for høy , på grunn av' reaksjon mellom kloret og hydroksydet i an<p>dea<y>delingen i cellen med to avdelinger, kan noe av .anolytten sendes til en separator eller krystallisator for fjernelse: av kloratet, foretrukket i krystallinsk- form, eller det kan tilføres som en kloratcelle-. The highly concentrated sodium hydroxide solution produced can be: sold, used • for chemical reactions, e.g. for the production of chlorate, or can be evaporated to even higher concentrations. <. •Chlorine can be converted with the hydroxide to form hypochlorite or , chlorate or.kan. is reacted with hydrogen to produce hydrochloric acid... The product is otherwise salable, usually in a liquid state, as . any oxygen present is usually removed. The chlorine, the hydrogen - and the highly concentrated hydroxide solution from the cells with resp. three departments and two departments can be kept separate or can be 'combined. - In preferred operation, anolyte is recycled back to the saturation device • because if the chlorate concentration in it becomes too high, due to the reaction between the chlorine and the hydroxide in the part in the cell with two compartments, some of .the anolyte is sent to a separator or crystallizer for removal: of the chlorate, preferably in crystalline form, or it can be supplied as a chlorate cell.

elektrolytt...electrolyte...

Ved den. ovenf or ..beskrevne prosess kan sterkt konsentrerte kloridfri hyd .hydroksydløsninger fremstilles med høyt hydroksyd-strømutbytte, f.eks. over 80 eller 90%, i en celle med tre avdelinger, på grunn av den mellomliggende- buf f er avdel ing,- som nedsetter vandringen av hydrok syl ioner til -anolytten. Det fremstilte klor vil således inneholde mindre oksygen-,og den elektriske energi'anvendes mer for .-fremstilling av hydroksyd enn .i celler med-bare to' avdel inger. I celler- med to avdelinger:kan det-bare'oppnås hydroksyd-strømutbytter på 50 eller "60% (eller mer')., men der er i.ikke noe fortynnet., hydroksyd-biprodukt,. idet all- hydroksydløsning fremstilles i form. av. en saltfri' sterkt konsentrert -hydroksydløéning." Dén samlede éff ek ti vi tet' av* prosessen er generelt over. '70% og ofte'over 75%, som er'en oppsiktsvekkende økning ut over "de 50 eller 60% strøm- '' ;utbytter som kan oppnås ved anveridelse. "av bare cellen med to avdelinger f or " f remstilling av sterke' hydroksydløsninger.. By it. process described above, highly concentrated chloride-free hydroxide solutions can be produced with a high hydroxide current yield, e.g. above 80 or 90%, in a cell with three compartments, due to the intermediate buffer, which reduces the migration of hydroxyl ions to the anolyte. The produced chlorine will thus contain less oxygen and the electrical energy is used more for the production of hydroxide than in cells with only two compartments. In cells with two compartments, hydroxide flow yields of 50 or 60% (or more) can only be achieved, but there is no dilute hydroxide by-product, since all hydroxide solution is produced in form of a salt-free highly concentrated hydroxide solution." The overall effect of the process is generally over. '70% and often'over 75%, which is'a startling increase over "the 50 or 60% power yields that can be achieved by the application of only the two-compartment cell for the production of strong ' hydroxide solutions..

I tegningen ;er tilførselen fra" cellen med tre avdelinger vist tilIn the drawing, the supply from the cell with three compartments is shown

en enkel celle med to-avdelinger. Dette er vist for enklere tegning, men i . praksis kan for .å'avveie de forskjellige strømmer og oppnå de beste egenskaper i produktet og -dé høyeste strømutbytter, et flertall celler med tre avdelinger drives sammen, både med hensyn til a simple cell with two compartments. This is shown for easier drawing, but in . In practice, in order to balance the different currents and achieve the best properties in the product and the highest current yield, a majority of cells with three compartments are operated together, both with regard to

-tilførsler og " produkter,. og produktene kan tilføreset flertall celler -supplies and products, and the products can be supplied to the majority of cells

med to. avdelinger I. praksis.er det funnet foretrukket å anvende fra 1 til 2 celler med tre avdelinger pr. celle ved to avdelinger, idet forholdet foretrukket-er fra-1.3' til 1.7 og mest-foretrukket omtrent 1'. 5 .. with two. departments In practice, it has been found preferable to use from 1 to 2 cells with three departments per cell at two compartments, the ratio preferably being from -1.3' to 1.7 and most preferably about 1'. 5 ..

Det sterkt konsentrerte katolytt-hydroksyd som tas ut har en konsentrasjon på over 250-g/l og foretrukket over 350 g/l, med et maksimum på omtrent 450 g/l. Helst er konsentrasjonen 3!75 til 425 g/l, f.eks. 400 g/l. Den fortynnede hydroksydløsning som tas ut fra bufferavdelingen har en konsentrasjon på over 20 g/l og. er vanlig i området 50 til 200 g/l, foretrukket over 75 g/l, f.eks. The highly concentrated catholyte hydroxide which is withdrawn has a concentration of over 250 g/l and preferably over 350 g/l, with a maximum of approximately 450 g/l. Preferably the concentration is 3.75 to 425 g/l, e.g. 400 g/l. The diluted hydroxide solution taken from the buffer department has a concentration of over 20 g/l and. is usual in the range 50 to 200 g/l, preferably above 75 g/l, e.g.

100 til 150 g/l og hdst omtrent..125 g/ l. ". 100 to 150 g/l and hdst approx..125 g/l. ".

De seiléktive ione-gjennomslippende virkninger av kationiske membraner er kjent fra tidligere, men- de membraner som'anvendes ved den foreliggende oppfinnelse er. ikke anvendt tidligere i prosesser av The selective ion-permeable effects of cationic membranes are known from the past, but the membranes used in the present invention are. not used previously in processes of

den foreliggende'type og deres .■uventede fordelaktige virkninger et-ikke tidligere oppnådd eller foreslått. ISed bruk av én forholdsvis tynn membran, foretrukket understø.ttét. som beskrevet heri, kan således flere års drift under' vanlige kommersielle betingelser oppnås uten behov for fjernelse eller erstatning av membranen, mens den effektivt forhindrer uønsket vandring av kloridioner fra anoly.tten til katolytten. • Tilsvarende forhindrer den at hydrogen dannet på katodesiden slipper inn .i det halogen som dannes på anodesiden og forhindrer hydrogen fra å blande'seg méd kloret og danne en eksplosiv blanding. I- denne henseende er de foreliggende membraner bedre enn-tidligere kjente membraner på grunn av at de er mer ugjennomtrengelige for gjennomgang av hydrogen, selv i forholdsvis -tynne filmer, enn the present' type and their .■unexpected beneficial effects et-not previously achieved or proposed. ISed use of one relatively thin membrane, preferably supported. as described herein, thus several years of operation under normal commercial conditions can be achieved without the need for removal or replacement of the membrane, while effectively preventing unwanted migration of chloride ions from the anolyte to the catholyte. • Correspondingly, it prevents hydrogen formed on the cathode side from entering the halogen formed on the anode side and prevents hydrogen from mixing with the chlorine and forming an explosive mixture. In this respect, the present membranes are better than previously known membranes because they are more impermeable to the passage of hydrogen, even in relatively thin films, than

de forskjellige andre kjente polymere materialer. the various other known polymeric materials.

Selv om det ved foretrukne utførelsesformer for oppfinnelsen anvendes et par- av de beskrevne membraner til å danne de "tre avdelinger i Although in preferred embodiments of the invention a pair of the described membranes are used to form the "three compartments in

de foreliggende celler med tre. avdelinger, er det klart at et større antall avdelinger, f.eks...fire til seks, omfattende flere buffersoner, rogså kan anvendes. Tilsvarende, når celleavdelingene the present cells with three. departments, it is clear that a larger number of departments, e.g....four to six, comprising several buffer zones, can also be used. Similarly, when the cell divisions

i begge typer av celler vanlig vil være adskitt ved hjelp av plane membraner med i det vesentlige rettlinjet "eller parallell-epipedisk konstruksjon, kan også andre former, f.eks. krumme former, f.eks. et elepsoide og uregulære overflater, f.eks. sagtannede .eller vegger med in both types of cells will usually be separated by means of planar membranes with essentially rectilinear "or parallel-epipedic construction, other shapes may also be present, e.g. curved shapes, e.g. an ellipsoid and irregular surfaces, e.g. e.g. sawtooth .or walls with

et stort antall utstående punkter, anvendes. Ved en modifikasjon av oppfinnelsen er buffersonen eller sonene, dannet av flertallet ■ av membraner, anordnet mellom bipolare elektroder -og ikke de monopolare elektroder som-er beskrevet heri. Bipolare elektroder a large number of outstanding points are used. In a modification of the invention, the buffer zone or zones, formed by the majority ■ of membranes, are arranged between bipolar electrodes - and not the monopolar electrodes which - are described herein. Bipolar electrodes

kan også anvendes for cellene med to avdelinger. Fagmannen vil lett finne frem til de avariasjoner i strukturen som gjøres.for å tilpasse bipolare -i stedet for monopolare elektroder, og; disse skal derfor ikke beskrives detaljert. Selvfølgelig kan et flertall av can also be used for the cells with two departments. The person skilled in the art will easily find out the variations in the structure that are made to adapt bipolar - instead of monopolar - electrodes, and; these should therefore not be described in detail. Of course, a majority of can

de individuelle celler på kjent måte anvendes i flercelle-enheter., the individual cells are used in a known manner in multi-cell units.,

ofte- med felleslednihger. for tiiførsel og. produkter og anordnet i enhétlige konstruksjoner. Også disse konstruksjoner vil være vel kjent for fagmannen og behøver, ikke drøftes nærmere heri. often- with joint leads. for importation and. products and arranged in uniform constructions. These constructions will also be well known to the person skilled in the art and need not be discussed further here.

For mest tilfredsstillende og effektiv drift er volumet av buffer-avdelirigen-eller avdelingene vanlig fra 1 til 100%, foretrukket fra 5 til 70% av-summen av volumene av- anode^og katode-avdelingene. For most satisfactory and efficient operation, the volume of the buffer delirigen or compartments is usually from 1 to 100%, preferably from 5 to 70% of the sum of the volumes of the anode and cathode compartments.

Den vandige løsning inneholdende -kloridioner er vanlig en vannløsning av natriumklorid, selv om kalium- og andre oppløselige klorider,' f.eks. magnesiumklorid, enkelte ganger helt eller .delvis kan anvendes. Det foretrekkes imidlertid å anvende alka-limetallkloridene og av disse er natriumklorid best. Natrium- og kalium-klorider omfatter kationer som ikke danner uoppløselige salter eller utfellinger og som frembringer stabile hydroksyder. Konsentrasjonen av natriumklorid i saltlaken som tilføres vil vanlig være så høy som mulig, normal t fra 200. til 320 g/l for natriumkloridet og ""fra 200. til 360 g/l The aqueous solution containing -chloride ions is usually an aqueous solution of sodium chloride, although potassium and other soluble chlorides,' e.g. magnesium chloride, sometimes wholly or partly can be used. However, it is preferred to use the alkali metal chlorides and of these, sodium chloride is best. Sodium and potassium chlorides comprise cations which do not form insoluble salts or precipitates and which produce stable hydroxides. The concentration of sodium chloride in the brine that is supplied will usually be as high as possible, normally from 200 to 320 g/l for the sodium chloride and from 200 to 360 g/l

. for kaliumklorid-, med mellomliggende tall for blandinger av natrium-og kal ium-klor i der. Elektrolytter^ kan_ være' nøytral eller surgjort til pH i området fra'omtrent 1 til 6, idet surgjøringen vanlig . for potassium chloride, with intermediate numbers for mixtures of sodium and potassium chloride in there. Electrolytes can be neutral or acidified to a pH in the range from about 1 to 6, the acidification usually

gjennomføres med én egnet syre som f.eks. saltsyre. Tilførselen av saltlaken skjer til anolyttavdelihgen, vanlig ved en konsentrasjon på 200 til 320. g/l, foretrukket 250 til 300 g/l.- Intra-avdelingsvis resirkuléring av innholdene i de. forskjellige avdelinger er ofte ønskelig for at'.konsentrasjonene over alt skal holdes like. carried out with one suitable acid such as e.g. hydrochloric acid. The supply of the brine takes place to the anolyte department, usually at a concentration of 200 to 320 g/l, preferably 250 to 300 g/l. - Intra-departmental recycling of the contents in them. different departments are often desirable so that the concentrations are kept the same everywhere.

De foretrukne katioh-permsellektive membraner består av en hydrolysert kopolymer av perfluorert hydrokarbon og, en fluorosulfonert perfluorovinyleter. Det perfluorerte hydrokarbon er foretrukket tetrafluoretylen, selv om andre perfiuorerte mettede og umettede hydrokarboner med 2 til 5 karbona tomer også kan anvendes,, hvorav monoolefin-hydrokarbonene foretrekkes, spesielt dem med 2 til 4 karbonatomer og helst dem med' t2' til 3 karbonatomer, som f.eks.tetrafluoretylen eller heksafluor propylen." Deri sulfonerte perf luorovinyleter som best" anvendes har formel FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=GF2. Et slikt material, benevnt per fluor o-/2-(2-fluorosulfonyletoksy)-propylvinyleter/, i det følgende benevnt PSEPVE, kan modifiseres til tilsvarende' monomerer, f.eks. ved å modifisere den indre |5erfluorosulfonylétoksykomponent til den tilsvarende propbksykomponent og vedå endre propyltil etyl eller butyl, pluss ved å omordrie posisjonene for "substitueringen av sulfonylgruppen derpå og henhv. ved å anvende isomerer av perfluoro-lavere alkyl-grupper. Det foretrekkes imidlertid å anvende PSEPVE. The preferred cation-permselective membranes consist of a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and a fluorosulfonated perfluorovinyl ether. The perfluorinated hydrocarbon is preferably tetrafluoroethylene, although other perfluorinated saturated and unsaturated hydrocarbons of 2 to 5 carbon atoms may also be used, of which the monoolefin hydrocarbons are preferred, especially those of 2 to 4 carbon atoms and preferably those of t 2 to 3 carbon atoms, such as, for example, tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene." Where sulfonated perfluorovinyl ethers are best used, they have the formula FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=GF2. Such a material, named per fluoro o-(2-(2-fluorosulfonylethoxy)-propyl vinyl ether/, hereafter named PSEPVE), can be modified into corresponding monomers, e.g. by modifying the inner |5erfluorosulfonylethoxy component to the corresponding propoxy component and by changing propyl to ethyl or butyl, plus by rearranging the positions for the "substitution of the sulfonyl group thereon and respectively by using isomers of perfluoro-lower alkyl groups. However, it is preferred to use PSEPVE.

Fremgangsmåten for fremstilling av den hydrolyserte kopolymer er beskrevet i eksempel XVIt i US patentskrift 3.282-865 og en alternativ metode er hgvrit 1 kanadisk patentskrift 849.670., som også iærér bruken av deri ferdige 'membran i brenselsceller, eller som nevnt.deri elektrokjemiske celler. Kort sagt kari kopolymereri . fremstilles ved å omsette PSEPVE eller en ekvivalent derav med tetrafluoretylen eller en ekvivalent derav i ønskede mengdeforhold i vann ved forhøyede temperaturer og. trykk -i mer enn l time, hvoretter The method for producing the hydrolyzed copolymer is described in example XVIt in US patent 3,282-865 and an alternative method is Canadian patent 849,670, which also honors the use of the finished membrane in fuel cells, or as mentioned therein electrochemical cells. In short, curry copolymer. is produced by reacting PSEPVE or an equivalent thereof with tetrafluoroethylene or an equivalent thereof in desired quantities in water at elevated temperatures and. press -for more than l hour, after which

blandingen avkjøles. Den skiller seg i et- nedre perfluoroeterlag og et øvre lag av vandig medium med dispergert ønsket polymer. ' Molekyl vekten er ubestemt, men ekvivalentvekten- er omtrent-'900 til .1600, foretrukket 1100 til 1400 og prosentandelen av PSEPVE eller tilsvarende "forbindelse er omtrerit "10 til 30%, foretrukket 15 til 20% og helst omtrent 17%. Den uhydrolyserte kopolymer kan kompresjons-formes ved høy temperatur og trykk og' gir ark eller membraner, som kan variere i tykkelse fra 0.02 til 0.5 mm. Disse behandlfes videre for å hydrolysere utstående -S02F-grupper til SO^H-grupper,. f.eks. ved behandling med-10% svovelsyre eller ved fremgangsmåtene i de ovennevnte patentskrifter. Tilstedeværelsen av -SO^H-gruppene kan påvises ved titrering,. som. beskrevet i det kanadiske patentskrift. the mixture is cooled. It is separated into a lower perfluoroether layer and an upper layer of aqueous medium with dispersed desired polymer. The molecular weight is undetermined, but the equivalent weight is about 900 to 1600, preferably 1100 to 1400, and the percentage of PSEPVE or similar compound is about 10 to 30%, preferably 15 to 20%, and preferably about 17%. The unhydrolysed copolymer can be compression molded at high temperature and pressure and gives sheets or membranes, which can vary in thickness from 0.02 to 0.5 mm. These are further treated to hydrolyze protruding -S02F groups to SO^H groups. e.g. by treatment with 10% sulfuric acid or by the methods in the above-mentioned patents. The presence of the -SO^H groups can be demonstrated by titration,. as. described in the Canadian patent specification.

Ytterligere'detaljer ved forskjellige behandlingstrinn er beskrevetFurther details of the various treatment steps are described

■i kanadisk patentskrift 752.427 og US patentskrift 3.041.317.' ■in Canadian patent document 752,427 and US patent document 3,041,317.'

På grunn av at det er funnet at hydrolysen av kopolymeren følgesBecause it has been found that the hydrolysis of the copolymer is followed

av noe utvidelse, foretrekkes det å anbringe kopolymermembranen etter hydrolysen på en ramme eller en annen understøttelse som vil holde den på-plass i '.elektrolysecellen.. Den kan klemmes eller limes på plass og vil være formstabil uten nedsynkninger. Membranet forenes foretrukket til et.underlag .av tetrafluoretylen eller andre passende filamenter før hydrolysen, mens den;fremdeles er termo-plastisk, og filmen av kopolymer dekker hvert filament, trenger inn of some expansion, it is preferred to place the copolymer membrane after the hydrolysis on a frame or other support which will hold it in place in the electrolysis cell. It can be clamped or glued in place and will be dimensionally stable without sagging. The membrane is preferably joined to a substrate of tetrafluoroethylene or other suitable filaments before the hydrolysis, while it is still thermoplastic, and the film of copolymer covers each filament, penetrates

i rommet mellom filamentene og endog rundt og bak dem, idet filmene fortynnes noe i den prosess, hvor de.dekker filamentene. in the space between the filaments and even around and behind them, as the films are somewhat diluted in the process where they cover the filaments.

Den beskrevne membran er langt overlegen, ved den foreliggende fremgangsmåte enn alle andre tidligere foreslåtte membranmaterialer. Den er mer- stabil" ved ■ f or høyede temperaturer, f.eks. over 75°C. •- The described membrane is far superior, by the present method, to all other previously proposed membrane materials. It is more stable at elevated temperatures, e.g. above 75°C. •-

Den varer i myé lenger tidsperioder i elektrolyttblandingen og hydroksydproduktet og blir ikke sprø når den utsettes for klor ved høye celletemperaturer. ' -1- betraktning av besparelsene i tid og fabrikasjonsomkostninger, er de foreliggende membraner mer økonomiske. Spenningsfallet gjennom membranene er aksepterbart og blir ikke utilbørlig.høyt, til forskjell fra mange andre.membranmaterialer, It lasts for much longer periods of time in the electrolyte mixture and hydroxide product and does not become brittle when exposed to chlorine at high cell temperatures. Considering the savings in time and manufacturing costs, the present membranes are more economical. The voltage drop through the membranes is acceptable and does not become unduly high, unlike many other membrane materials,

hår hydroksydkonsentrasjonen i katode-avdelingen øker til overhair hydroxide concentration in the cathode compartment increases to above

200 g/l hydroksyd. Sellektiviteten av membranen og dens tålbarhet 200 g/l hydroxide. The selectivity of the membrane and its tolerance

overfor elektrolytten nedsettes ikke i skadelig retning når towards the electrolyte is not reduced in a harmful direction when

.hydroksyl-konsentras jonen i katolyttvæsken øker, til forskjell fra andre-membranmaterialer. Viaere blir hydroksyd-s.trømutbyttet ved" .hydroxyl concentration in the catholyte liquid increases, in contrast to other membrane materials. Viaere the hydroxide-s.stream yield is at"

elektrolysen ikke så merkbart nedsatt som med andre membraner når hydroksylione-konsentrasjonen.i katolytten øker.- Disse forskjeller ved den foreiiggende prosess.gjør den såledés praktiserbar, mens. tidligere beskrevne prosesser-ikke har oppnådd kommersiell utnyttelse. Mens de mer foretrukne kopolymerer har ekvivalentvekter på 900 til' 1600, idet 1100 til. 1400 foretrekkes, kan enkelte brukbare membranej av den omtalte type ha ekvivalentvekter fra 500 til 4000. De electrolysis is not as noticeably reduced as with other membranes when the hydroxyl ion concentration in the catholyte increases. - These differences in the existing process make it practicable, while. previously described processes-have not achieved commercial exploitation. While the more preferred copolymers have equivalent weights of 900 to 1600, 1100 to. 1400 is preferred, some usable membranes of the mentioned type can have equivalent weights from 500 to 4000. The

-midlere ekvivalentvekt-polymerer foretrekkes på grunn av at de har tilfredsstillende styrke og stabilitet, muliggjør at bedre sellektiv ioneveksl.ing kan finne sted og har lavere indre motstand, som alt er av viktighet ved de anvendte elektrokjemiske celler. : Forbedrede versioner av de ovenfor beskrevne kopolymerer kan, fremstilles ved kjemisk behandling av-deres overflater, f.eks. ved behandling for å modifisere -SO^H-gruppene derpå. F.eks. kan sul f onsyregruppen endres på membranen for å frembringe en konsentrasjonsgradient eller kan delvis erstattes med en fosforsyre-eller fosfons/re-del. • Disse endringer; kan foretas under fremstillings-prosessen eller etter fremstillingen- av membranen. 'Når endringen - gjennomføres som en etterfølgende overflatebehandling av meinbranen vil dybden åv behandlingen vanlig være fra 0.001. til 0.01 mm., Hydroksyd-strømutbyttene ved fremgangsmåten hvor det anvendes slike modifiserte versjoner av de omtalte membraner kan øke fra omtrent 3 til "20%, oftest 5 til 15%. Eksempler på slike behandlinger er • beskrevet i- fransk, patent-publikasjon 2.152.-194 hvor en side av membranen behandles med NH^- for å danne SC^NI-^-grupper. I tillegg til.de'kopolymerer som tidligere er drøftet, omfattende modifikasjoner derav, er .det funnet at en ,annen'type membranmaterial også er overlegen i forhold . til -tidl igere kjente filmer, for anvendelse ved den foreliggende fremgangsmåte. Selv om det synes som om tetrafluorety Tm (TFE)-polymérer som i rekkefølge er styrenert og suifpnert.ikke er brukbare for fremstilling av tilfredsstillende kationaktive permsellekt-ive membraner for anvendelse ved- den foreliggende elektrolyseprosess, er det.fastslått at perfluorert étylenpropylenpolymer,,(FEP) som er ,styrenert dg sulfonert utgjør en brukbar membran. Mens brukstider på så mye som 3 år eller meir (brukstiden for. de" foretrukne kopolymerer) ikke kan oppnås, er de sulfostyrenerte FEP-polymerer .overraskende motstandsdyktige overfor .herding og annen svikt under bruken under de foreliggende prosess-' betingelser. For fremstilling av de'sulfostyrenerte FEP-membraner styreneres en standard FEP, f.eks. en FEP fremstilt av E.I. DuPont de Nemours & Co., Inc., og den styrenerte polymer sulfdneres deretter. En løsning av styren i metylenklorid eller 'benzen med en-passende konsentrasjon -i området fra omtrent 10 til" 20% fremstilles, og et ark av f .eks.. FEP-polymer med en tykkelse på omtrent O.Q.2.. til 0.5 mm, foretrukket . 0.05 til 0.15 mm, dyppes .ned i' løsningen.. Etter .å være tatt opp utsettes den for.bestrålingsbehandling under anvendelse av en kobolt 60 medium equivalent weight polymers are preferred because they have satisfactory strength and stability, enable better selective ion exchange to take place and have lower internal resistance, all of which are important in the electrochemical cells used. : Improved versions of the above-described copolymers can be produced by chemical treatment of their surfaces, e.g. by treatment to modify the -SO^H groups thereon. E.g. the sulfonic acid group can be changed on the membrane to produce a concentration gradient or can be partially replaced with a phosphoric acid or phosphonic/re moiety. • These changes; can be carried out during the production process or after the production of the membrane. When the change - is carried out as a subsequent surface treatment of the meinbrane, the depth of the treatment will usually be from 0.001. to 0.01 mm., The hydroxide flow yields in the process where such modified versions of the mentioned membranes are used can increase from approximately 3 to "20%, most often 5 to 15%. Examples of such treatments are • described in - French, patent publication 2.152.-194 where one side of the membrane is treated with NH^- to form SC^NI-^ groups. In addition to the copolymers previously discussed, including modifications thereof, it has been found that an 'other' type of membrane material is also superior to previously known films for use in the present process. Although it appears that tetrafluoroethylene Tm (TFE) polymers which are sequentially styrenated and suffused are not usable for the production of satisfactory cation-active permselective membranes for use in the present electrolysis process, it has been determined that perfluorinated ethylene propylene polymer (FEP) which is styrened and sulfonated constitutes a usable membrane. While service lives of as much as 3 years or more (use of. the" preferred copolymers) cannot be obtained, they are sulfostyrene FEP polymers are surprisingly resistant to hardening and other in-use failure under the present process conditions. For the production of de'sulphostyrenated FEP membranes, a standard FEP, e.g. a FEP prepared by E.I. DuPont de Nemours & Co., Inc., and the styrenated polymer is then sulfonated. A solution of styrene in methylene chloride or benzene of a suitable concentration - in the range of about 10 to "20% is prepared, and a sheet of, for example, FEP polymer with a thickness of about 0.02 to 0.5 mm , preferably 0.05 to 0.15 mm, is dipped into the solution. After being taken up, it is subjected to irradiation treatment using a cobalt 60

.. strålingskilde. Bestrålingen kan være på omtrent 8000 rad/time og.. radiation source. The irradiation can be approximately 8000 rad/hour and

en total bestrålingsmengde er omtrent 0.9 megarad. Etter rensing med vann blir f enylririgene- i styrendelen av polymeren monosulfonert, foretrukket i parastillingen, ved behandling,med klorsulfonsyre, rykende svovelsyre eller SO^. Fortrinnsvis anvendes klorsulfonsyre i kloroform., og sulfoneringen er gjennomført i løpet av 1/2- time. ' a total amount of irradiation is approximately 0.9 megarad. After purification with water, the phenyl groups in the styrene part of the polymer are monosulfonated, preferably in the para position, by treatment with chlorosulfonic acid, fuming sulfuric acid or SO 3 . Chlorosulfonic acid in chloroform is preferably used, and the sulfonation is carried out within 1/2 hour. '

'Eksempler på brukbare membraner fremstilt ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte er produkter fra RAI Research Corporation, Hauppauge, New York, betegnet- som "18ST12S"' henhv. "16ST13S", idet den første er 18%' styrenert og har 2/3 av fenylgruppene monosulfonert og den sistnevnte ; er 16%, styrenert og h.ar 13/16 av f enylgruppene monosulfonert For oppnåelse av 18% styrener.ing anvendes'en løsning av 17.5%<r>'styren i metylenklorid og for å oppnå i.6% styrenering anvendes en oppløsning av 16% styren i metylenklorid. 'Examples of usable membranes prepared by the method described above are products from RAI Research Corporation, Hauppauge, New York, designated as "18ST12S"' respectively. "16ST13S", the first being 18%' styrenated and having 2/3 of the phenyl groups monosulfonated and the latter ; is 16%, styrene and 13/16 of the phenyl groups are monosulfonated. To obtain 18% styrene, a solution of 17.5% styrene in methylene chloride is used, and to obtain 1.6% styrene, a solution is used of 16% styrene in methylene chloride.

De oppnådde produkter kan gunstig sammenlignes med de- tidligere beskrevne foretrukne kopolymerer, og gir spenningsfall på omtrent 0.2 vol t hver i de f.oreliggende anvendte celler méd en strømtetthet på 0.32 amp/cm ,:det samme som oppnås ved bruk av den nevnte' kopolymer. The products obtained can be compared favorably with the previously described preferred copolymers, and give a voltage drop of approximately 0.2 volt t each in the previously used cells with a current density of 0.32 amp/cm,: the same as is achieved using the aforementioned' copolymer.

. Membranveggene er normalt fra 0.02 til 0.5 mm tykke, foretrukket fra' - 0.1 til 0.'5 mm ogihelst 0.1 til 0.3 mm...Når de monteres på en understøttelse av polytetrafluoretylen, asbest, titan eller annet egnet nettverk:, vil nettverk-filamentene eller fibrene vanlig ha en tykkelse på 0.01 til 0.5 mm, foretrukket 0.05-til 0.15 mm, og^tilsvarende opp til 'tykkelsen. av membranen. Det er ofte foretrukket at fibrene er mindre enn halvparten så tykke som filmen, men filamenttykkel.ser større enn filmtykkelsén kan også anvendes med hell, f.eks. 1.1 til 5 ganger filmtykkelsén. Nettverket, gitteret eller vevnaden kan ha prosentvis åpningsareal på fra 8 til 80%, foretrukket 10 til 70% og helst 30 til 70%. Generelt er tverrsnittet av filamentene sirkulært, men andre- forrrier: som f.eks., ellipsér, kvadrater, eller rektangler kan også anvendes. Det understøttende nettverk er foretrukket et gifter eller en vevnad og- selv om. denne kan limes til membranen foretrekkes det..å smelte den fast ved sammentrykking ved høy temperatur og-høyt trykk før hydrolysen av kopolymeren. Deretter kan den sammensatte membran-nettverkstruktur . The membrane walls are normally from 0.02 to 0.5 mm thick, preferably from' - 0.1 to 0.'5 mm and preferably 0.1 to 0.3 mm...When mounted on a support of polytetrafluoroethylene, asbestos, titanium or other suitable network:, network- the filaments or fibers usually have a thickness of 0.01 to 0.5 mm, preferably 0.05 to 0.15 mm, and correspondingly up to the thickness. of the membrane. It is often preferred that the fibers are less than half as thick as the film, but filament thicknesses greater than the film thickness can also be used successfully, e.g. 1.1 to 5 times the film thickness. The network, grid or fabric can have a percentage opening area of from 8 to 80%, preferably 10 to 70% and preferably 30 to 70%. In general, the cross-section of the filaments is circular, but other shapes: such as, for example, ellipses, squares, or rectangles can also be used. The supporting network is preferably a knot or a tissue and - although. this can be glued to the membrane, it is preferred..to melt it firmly by compression at high temperature and-high pressure before the hydrolysis of the copolymer. Then the composite membrane network structure can

klemmes eller ellers festes på plass- i en. holder eller understøttelse- clamped or otherwise fixed in place - in one. holder or support

Konstruksjonsmaterialet for cellelegemet kan være et vanlig material som f.eks.' betong eller forspent betong foret med mastikk-masse, gummi, f.eks. neopre.n, polyvinylidenklorid, FEP," polyester The construction material for the cell body can be a common material such as concrete or prestressed concrete lined with mastic compound, rubber, e.g. neopre.n, polyvinylidene chloride, FEP," polyester

med klo.rholdig pftalsyrekomponent, pol y propylen,, polyvinylklorid,with chlorine-containing phthalic acid component, poly propylene,, polyvinyl chloride,

TFE eller annet egnet plastmaterial eller kan- bestå av tilsvarende forede beholdere eller andre konstruksjonsmaterialer.' I det vesentlige seivbåsrende konstruksjoner, if.eks. av stivt polyvinylklorid, polyvinylidenklorid, polypropylen eller fenolformaldehyd-harpikser kan anvendes, foretrukket forsterket med innstøpte fibre, tekstiler eller vevnader av glassfilamenter, stål, nylon, etc. TFE or other suitable plastic material or can consist of corresponding lined containers or other construction materials.' Essentially cable-stayed constructions, if.e.g. of rigid polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene or phenol formaldehyde resins can be used, preferably reinforced with embedded fibres, textiles or weaves of glass filaments, steel, nylon, etc.

Elektrodene: i. cellen kan fremstilles av et hvilket som helst elektrisk ledende material, som vil motstå angrep av de forskjellige celleinnhold. Generelt fremstilles katodene av grafitt, jern, blydioksyd på grafitt eller.titan, stål eller edelmetaller sdmff.eks. platina, irridium, rutenium'ell;er rodium". Selvfølgelig, når- edelmetaller anvendes, -kan disse avsettes på'overflater av. ledende substrater., f.eks. kobber, sølv,' aluminium, stål, jern. Anodene består også av" materialer eller har overflater av materialer som. f .eks. edelmetaller, edelmetal'1-1 eger inger, edelmetalloksyder, edelmetalloksyder-blandet med ventilmetalloksyder, f.eks. ruteniumoksyd pluss titandioksyd, eller blandinger - derav, på et substrat.som er ledende. Foretrukket er disse overflater på eller med et ventilmetall .og forbundet til et ledende material,' f.eks. dem som er beskrevet, Spesielt brukbare er platina, platina på titan, platinaoksyd' på titan., blandinger av rutenium og. platina og deres oksyder på titan og lignende overflater på andre ventilmetaller, f.eks. tantal. Lederne for disse materialer kan være aluminium, kobber, sølv, stål eller jern, idet kobber Isngt foretrekkes. En foretrukket dimensjons-^stabil anode er ruteniumoksy.d-titandioksyd-blanding på et^titan-substrat, forbundet til-en kobberléder.. The electrodes: i. the cell can be made of any electrically conductive material, which will resist attack by the various cell contents. In general, the cathodes are made of graphite, iron, lead dioxide on graphite or.titanium, steel or precious metals sdmff.eg. platinum, iridium, ruthenium or rhodium". Of course, when noble metals are used, these can be deposited on the surfaces of conductive substrates, e.g. copper, silver, aluminium, steel, iron. The anodes also consist of" materials or have surfaces of materials that. e.g. noble metals, noble metal'1-1 egers, noble metal oxides, noble metal oxides-mixed with valve metal oxides, e.g. ruthenium oxide plus titanium dioxide, or mixtures thereof, on a substrate which is conductive. Preferably, these surfaces are on or with a valve metal and connected to a conductive material, e.g. those described. Especially useful are platinum, platinum on titanium, platinum oxide' on titanium., mixtures of ruthenium and. platinum and their oxides on titanium and similar surfaces on other valve metals, e.g. tantalum. The conductors for these materials can be aluminium, copper, silver, steel or iron, copper being rarely preferred. A preferred dimensionally stable anode is a ruthenium oxy-titanium dioxide mixture on a titanium substrate, connected to a copper conductor.

Spenningsfallet .frå anode til katode, er vanlig i området fra omtrent 2.3 til 5 -volt-, selv om de noen .ganger kan være litt over'5 volt," f.eks..opp til 6 volt, Foretrukket er de i området 3.5 til 4.5 volt.' Strømtetthetene, selv om de kan .være i området fra 0.08 til .0.64 amp/cnf elektrodeområde, er foretrukket fra 0.16 til 0.48 amp/cm og ideelt omtrent 0.32amp/cm 2 ... Spe•nningsområdene, er for fullstendig innrettede, elektroder og det forstas at når denne innretting ikke er eksakt, .f.eks. som i'laboratorieenheter, kan spenningsfallet være opp til 0.5:volt høyere.. The voltage drop from anode to cathode is usually in the range of about 2.3 to 5 volts, although sometimes they can be a little over 5 volts, e.g., up to 6 volts. Preferred are in the range 3.5 to 4.5 volts.' The current densities, although they may range from 0.08 to 0.64 amp/cnf electrode area, are preferably from 0.16 to 0.48 amp/cm and ideally about 0.32 amp/cm 2 ... The voltage ranges, are for fully aligned, electrodes and it is understood that when this alignment is not exact, eg as in laboratory units, the voltage drop can be up to 0.5 volts higher..

Blant de viktige fordeler ved den foreliggende oppfinnelse er fremstilling av konsentrert hydroksydløsning med lavt klorid- Among the important advantages of the present invention is the production of concentrated hydroxide solution with low chloride

innhold, uten at den fortynnede hydroksydløsning er et sluttprodukt ved metoden. Dette gjøres likevel ved forholdsvis høyt strøm-utbytte på grunn av anvendelsen av cellen med tre avdelinger og fremstillingen til å-begynne med av fortynnet hydroksydløsning i. dennes bufferavdeling. Bruken av bufferavdelingen og tilstedeværelsen av fortynnet hydroksydløsning i denne nedsetter."trykket" på hydroksyl-ionene til å trenge inn i anodeavdelingen i cellen og forbedrer derved strømutbyttet-på grunn av.at mindre oksygen.eller andre réativt unyttige produkter fremstilles- i anolytten enn' i det tilfellet hvor mer hydroksyd fikk .trenge inn i anolytten. Ærykket av hydroksyl-ionene kan også nedsettes ved å tilføre ytterligere vann til avdelingen og fremstille en svakere hydroksydløsning deri-, f.eks. med konsentrasjon så lav som 25. til 5.0 g/1.- Det forbedrede strømutbyttet må dog avveies overfor anvendelsen av en så. svak hydroksydløsning- som tilførsel tilkkatolytten i cellen med•to avdelinger... content, without the diluted hydroxide solution being an end product of the method. This is nevertheless done at a relatively high current yield due to the use of the cell with three compartments and the preparation to begin with of diluted hydroxide solution in its buffer compartment. The use of the buffer compartment and the presence of dilute hydroxide solution in it reduces the "pressure" on the hydroxyl ions to penetrate into the anode compartment of the cell and thereby improves the current yield - due to less oxygen or other reactively useless products being produced - in the anolyte than ' in the case where more hydroxide was allowed to penetrate the anolyte. The concentration of the hydroxyl ions can also be reduced by adding additional water to the compartment and preparing a weaker hydroxide solution therein, e.g. with a concentration as low as 25. to 5.0 g/1.- The improved current yield must, however, be weighed against the use of a so. weak hydroxide solution- as supply to the catholyte in the cell with•two compartments...

Det er ønskelig at anolytten 1 begge celler.bør være sur slik at deri, kan reagere med ewentuelt hydroksyl som kommer inn i anode-avdel ingen fra buffersonen, slik at oksygendannelse forhindres. pH i området 1+6 kan anvendes, idet området, i - 5 foretrekkes og 2 - 4 It is desirable that the anolyte 1 in both cells should be acidic so that it can react with any hydroxyl that enters the anode compartment from the buffer zone, so that oxygen formation is prevented. pH in the range 1+6 can be used, with the range i - 5 being preferred and 2 - 4

er best. Selvfølgelig .er pH i buf f erløsning og katolytt 14. Temperaturen i elektrolytten holdes under 105°C, foretrukket ved. is best. Of course, the pH of the buffer solution and catholyte is 14. The temperature in the electrolyte is kept below 105°C, preferably at

20 til,95°C,• 'spesiel t ved 50 til 95<Q>C og helst ved 65 til'95°C. Elektrolytt-temperaturene kan styres ved resirkulering av'deler 20 to 95°C, particularly at 50 to 95°C and preferably at 65 to 95°C. Electrolyte temperatures can be controlled by recycling parts

av elektrolytten- og ved regulering av de tilførte mengder til de forskjellige-soner og temperaturene .i disse tilførsler.. Når temperaturene ikke kan senkes tilstrekkelig ved resirkulering eller tilførsels-styring, kan kjøling eller andre kjøleinnretninger eller væsker .også. anvendes.' F.eks. kan tilførsler av f or tynningsvann of the electrolyte and by regulating the supplied amounts to the different zones and the temperatures in these supplies. When the temperatures cannot be lowered sufficiently by recirculation or supply control, cooling or other cooling devices or liquids can also. is applied.' E.g. can supplies of f or dilution water

til bufferavdelingen og fortynnet hydroksydløsning til katolytt-avdelingen i cellen ved to avdelinger og eventuell anvendt 'i-o^ir;:.v.l-..."-c-^- to the buffer compartment and diluted hydroxide solution to the catholyte compartment in the cell by two compartments and possibly used 'i-o^ir;:.v.l-..."-c-^-

resirkulerende anolytt kjøles til omtrent- 10 til 20°C, foretrukket til omtrent 10°C før innføringen r avdelingen og resirkulerende elektrolytt som beveger seg hovedsakelig "intra^avdelingsvis" kan også avkjøles. Alternativt kan kjølingen skje bare ved å utsettes' væskene for;omgivelsenes, betingelser før de går inn i eler på nytt går inn i cellene. recirculating anolyte is cooled to about 10 to 20°C, preferably to about 10°C prior to introduction into the compartment and recirculating electrolyte which moves mainly "intra-compartmentally" may also be cooled. Alternatively, the cooling can take place only by exposing the fluids to the ambient conditions before they enter the cells or re-enter the cells.

.De sterkt forbedrede strømutbytter ved den foreliggende fremgangsmåte skyldes for en stor del det 90 - 97% klor-strømutbytte og over 80%, ofte o^er "85% hydroksyd-strømuibbytte'. som kan oppnås The greatly improved current yields in the present process are largely due to the 90 - 97% chlorine current yield and over 80%, often "85% hydroxide current yield", which can be achieved

i cellen med tre avdelinger på .grunn av anvendelsen av bufferavdelingen. Det er funnet at -hydroksyd-strømutbyttet (Faraday) minsker når hydroksyd-konseritrasjonen i buffer-utstrømningen øker, in the cell with three compartments on .due to the application of the buffer compartment. It has been found that the -hydroxide current yield (Faraday) decreases as the hydroxide concentration in the buffer outflow increases,

■ idet forholdet i det vesentlige er en rettlinjet funksjon av konsentrasjonen fra 90% ved 73 g/l. til 82% ved 150 g/l -og så synker sterkere - til 72% ved 180 g/l. ■ as the ratio is essentially a straight-line function of the concentration from 90% at 73 g/l. to 82% at 150 g/l - and then drops more strongly - to 72% at 180 g/l.

Den fremstilte sterkt konsentrerte hydroksydløsning er fri for klorid el1 er;hovedsakelig fri for dette, ofte inneholdende så lite som 0.01 til l6'g/l og vanlig omtrent 1 g/l, med hydroksydkonsentrasjon-er i området 250 til 400 eller 250 til 450 g/l. Slike hydroksyd-konsentr as joner kan ytterligere økes, ved inndarnping og relativt lite varmeenergi kreves for å øke = konsentrasjon ene til 50%. En mulig ulempe ved den foreliggende fremgangsmåte, nemlig dannelsen av klorat i anolytten i cellen .med to. avdelinger, kan omgjøres til en fordel når denne-anoiytt-utstrømning • tilføres kloratceller. The highly concentrated hydroxide solution prepared is free of chloride or is essentially free of this, often containing as little as 0.01 to 16 g/l and usually about 1 g/l, with hydroxide concentration in the range of 250 to 400 or 250 to 450 g/l. Such hydroxide concentrations can be further increased, by absorption and relatively little heat energy is required to increase = concentration to 50%. A possible disadvantage of the present method, namely the formation of chlorate in the anolyte in the cell .with two. departments, can be turned to an advantage when this-anoiytt outflow • is supplied to chlorate cells.

■Alternativt kan kloratet skilles fra den resirkulerende anolytt■Alternatively, the chlorate can be separated from the recirculating anolyte

og kan utnyttes kommersielt.: -.and can be exploited commercially.: -.

De anvendte celler kan anvendes i store eller små anlegg for -fro.. c ' cLllx fremstilling av brukbare hydroksydløsninger under fremstilling The cells used can be used in large or small plants for -fro.. c ' cLllx production of usable hydroxide solutions during production

av 2(3 til 1000^ tonn pr. dag klor eller tilsvarende og i alle tilfeller kan de oppnådde- strømutbytter være .-slik at prosessen er økonomisk fordelaktig. Det foretrekkes imidlertid sterkt at anlegget bør befinne seg... nær og anvendes i forbindelse med et ceilulose-blekeanlegg slik at klor og kloratét, hvis noe av det sistnevnte salt dannes,- kan anvendes sammen med den konsentrerte hydroksydløsning i blekning.av cellulosemasse eller ved fremstilling of 2(3 to 1000^ tons per day of chlorine or equivalent and in all cases the power yields obtained can be such that the process is economically advantageous. However, it is strongly preferred that the plant should be located... near and used in connection with a cellulose bleaching plant so that chlorine and chlorate, if some of the latter salt is formed, can be used together with the concentrated hydroxide solution in bleaching of cellulose pulp or in the manufacture

av blekemidler.<,>f .eks. klordioksyd. - Selvfølgelig kan det fremstilte klor og hydroksydløsningen også utnyttes eller selges på annen' måte. De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen og med mindre annet er spesielt angitt er, alle .deler på vektbasis og alle temperaturer er angitt i °C..„ - of bleaching agents.<,>f .e.g. chlorine dioxide. - Of course, the produced chlorine and hydroxide solution can also be used or sold in another way. The following examples illustrate the invention and, unless otherwise specifically stated, all parts are by weight and all temperatures are in °C.

EKSEMPEL 1. EXAMPLE 1.

Cellene med .tre-.avdel inger og med' to avdelinger som illustrert - anvendes, med de endringer som er beskrevet^,for fremstilling av klor, hydrogen og konsentrert natriumhydroksydløsning fra en vandig natriumklor-idløsning.. Som illustrert anvendes for forenklet ; fremstilling en celle med tre avdelinger og en enkel eelle med to avdelinger, men i aktuell praksis kan forholdet mellom celler med tre avdelinger og celler med to avdelinger' fordelaktig være omtrent 1.5, idet tilførslene til de forskjellige celler og utløpet-.fra disse ofte skjer gjennom ledninger felles for en rekke celler. ' .Celleveggene, eir fremsti.lt av asbestfylt polypropylen eller- polypropylen eller kan bestå av stål foret med.u-myknet polyvinylklorid-og i enkelte tilfeller med polypropylen. Polyestere, som f.eks. polyestere med klorholdig'fitalsyrekomponent, f.eks. "hetron" fremstilt av Hooker Chemical Corp., kan også anvendes som veggforing. Gummi --eller andre .syntetiske plast-pakninger kan tjene som tétginger - mellom celleveggene,.- lokk og andre deler. Elektrodene er i kontakt med membranené som skiller bufferavdelingen fra eléktrodeavdelingene i cellen med tre avdelinger og disse membraner er kationaktive permsellektive membraner, fremstilt, åv E.I. DuPont de Nemours & Company, Inc. og selges som deres "XR"-type membraner. Membranene er The cells with three compartments and with two compartments as illustrated are used, with the changes described, for the production of chlorine, hydrogen and concentrated sodium hydroxide solution from an aqueous sodium chloride solution. As illustrated, it is used for simplification; manufacturing a cell with three compartments and a simple cell with two compartments, but in current practice the ratio between cells with three compartments and cells with two compartments can advantageously be approximately 1.5, as the supplies to the different cells and the outlet from these often occur through wires common to a number of cells. The cell walls are made of asbestos-filled polypropylene or polypropylene or may consist of steel lined with un-softened polyvinyl chloride and in some cases with polypropylene. Polyesters, such as polyesters with a chlorine-containing phthalic acid component, e.g. "hetron" manufactured by Hooker Chemical Corp., can also be used as a wall lining. Rubber or other synthetic plastic gaskets can serve as seals between the cell walls, lids and other parts. The electrodes are in contact with membranes that separate the buffer compartment from the electrode compartments in the cell with three compartments and these membranes are cation-active permselective membranes, produced by E.I. DuPont de Nemours & Company, Inc. and sold as their "XR" type membranes. The membranes are

ca. 0.2 mm tykke og er forenet med et underlag eller et understøttende nettverk av polytetrafluoretylen ("Teflon")-filaménter med diameter på omtrent 0.1 mm, vevet til.et tekstil som har et prosentvist åpningsareal på omtrent 22%.- Fil amen tene var opprinnelig plane, og ble smeltet på nettingen eller tekstilet av "teflon" ved sammentrykking under høy temperatur og høyt trykk, hvorved enkelte deier av membranen faktisk fløt rundt;filamentene under smelteprosessen og dermed festet seg til tekstilet, uten at membranet ble tykkere mellom about. 0.2 mm thick and is united with a substrate or supporting network of polytetrafluoroethylene ("Teflon") filaments of approximately 0.1 mm diameter, woven into a textile having a percentage opening area of approximately 22%.- The filaments were originally plane, and was melted onto the mesh or textile of "teflon" by compression under high temperature and high pressure, whereby some parts of the membrane actually floated around; the filaments during the melting process and thus attached to the textile, without the membrane becoming thicker between

tekstilfilamentene.the textile filaments.

Material et.i XR-typen permsellektiv membran er en hydrolysert kopolymer av et perfluorert.hydrokarbon og én fluorosulfonert perfluorovinyleter. Kopolymeren.består av tetrafluoretylen og FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF'2 og har en ek vi val ent vekt i området 900 til 1600, gjerne omtrent 1.2500 Elektrodene er i.kontakt med buffermembranene, idet den mer "plane" side av membranene, er-vendt mot elektrodene som.de er i kontakt med. • I. noen forsøk ble det anvendt 0.01 til, 5 mm avstand mellom elektrodene og membranene "og tilfredsstillende resultater ble også oppnådd, men. den foreliggende anordning' med fravær av avstand foretrekkes..De samme membraner anvendes både i cellene med tre avdelinger og med • to avdelinger. Material et.in the XR type permselective membrane is a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and one fluorosulfonated perfluorovinyl ether. The copolymer consists of tetrafluoroethylene and FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF'2 and has an equivalent weight in the range of 900 to 1600, preferably about 1.2500. The electrodes are in contact with the buffer membranes, as the more "flat" side of the membranes, are-facing the electrodes with which.they are in contact. • In some experiments, a 0.01 to 5 mm distance between the electrodes and the membranes was used "and satisfactory results were also obtained, but. the present device' with the absence of a distance is preferred.. The same membranes are used both in the cells with three compartments and with • two departments.

I cellen med tre avdel inger]er bu£feravdelin<g>en omtrent 6 mm bred og' elektrodene er ånbragt mot fmembranene, slik at avstanden mellom elektrodene "blir omtrent den samme.....Vol umf or holdene mellom anode-avdeling:bufferavdelingtkatodeavdeling' er omtrent .10:1:10' og anode- og katode-avdelingen i cellen, med to ■ avdelinger har omtrent samme volum," idet den permsellektive membran er anbragt sentralt og elektrodeavé-fcanden (fra anode til katode) er' en til ti millimeter. In the cell with three compartments, the buffer compartment is approximately 6 mm wide and the electrodes are placed against the membranes, so that the distance between the electrodes is approximately the same... "buffer departmentcathode department" is approximately .10:1:10' and the anode and cathode department in the cell, with two ■ departments having approximately the same volume," as the permselective membrane is placed centrally and the electrode area (from anode to cathode) is ' one to ten millimeters.

De anvendte anoder består av en blanding av'rutenium- og titan-oksyder på titan tilknyttet en strømkilde ved hjelp av titan-overtrukne kobbérelementer. 'Titanunderlaget for anoden er titan-nett omtrent 1 mm i diameter og med omtrent 50%. åpent areal ,■ belagt med en blanding 1:3 av ruteniumoksyd og ti tanoksyd. omtrent-/.1 rami yr, tykk. Katodene består av trådnetting - av bløtt stål, omtrent 1 nirn ekvivalent diameter, med omtrent 35% åpent areal, og er tilknyttet negative strømkilder eller hovedledninger ved hjélp av en kobber-leder... The anodes used consist of a mixture of ruthenium and titanium oxides on titanium connected to a current source by means of titanium-coated copper elements. 'The titanium substrate for the anode is titanium mesh approximately 1 mm in diameter and with approximately 50%. open area ,■ coated with a 1:3 mixture of ruthenium oxide and tin oxide. about-/.1 rami yr, thick. The cathodes consist of wire mesh - of mild steel, approximately 1 nirn equivalent diameter, with approximately 35% open area, and are connected to negative current sources or mains by means of a copper conductor...

Anodeaydelingene i cellene er fylt. med en nesten méttét saltløsning. eller saltlake av.natriumklorid ved-omtrent 25% konsentrasjon og katode- og bufferavdelingen er=fylt med vann,fidet de til "å begynne med inneholder en tliten mengde salt eller saltlake for forbedring V av ledningsevnen. Strømmen slås på og det klor og hydrogen som The anode compartments in the cells are filled. with an almost saturated salt solution. or brine of sodium chloride at about 25% concentration and the cathode and buffer compartments are filled with water, initially containing a small amount of salt or brine to improve conductivity. The current is switched on and the chlorine and hydrogen as

<.>"dannes i céllene fjernes. Vann tilføres buf f er avdel ingen i cellen méd tre avdelinger for å opprettholde konsentrasjonen av natrium- <.>" is formed in the cells is removed. Water is supplied to the buffer f is a compartment in the cell with three compartments to maintain the concentration of sodium

hydroksyd deri på et lavt nivå og ved de ønskede konsentrasjoner fjernes fortynnet og mer konsentrert natriumhydroksydløsning fra buf f eravdelingen henhv. - fra'katodeavdél ingen i cellen med':tre avdelinger. Den løsning,som fjernes fra bufferavdelingen.tilføres katodeavdelingen x cellen med to avdelinger. Den. forbrukte anolytt, hydroxide therein at a low level and at the desired concentrations, dilute and more concentrated sodium hydroxide solution is removed from the buffer compartment or - from'cathode compartment none in the cell with':three compartments. The solution removed from the buffer compartment is supplied to the cathode compartment x the cell with two compartments. It. spent anolyte,

i cellen med tre avdelinger føres gjennom en innretning for fornyet metning hvori dens natriumkloridinnhold økes og den in the cell with three compartments is passed through a device for renewed saturation in which its sodium chloride content is increased and the

sendes så tilbake til anodeaydelingen. Generelt er natriumklorid-innholdet i den anolytt som trekkes ut omtrent 22 vektprosent og konsentrasjonen i anolytt som føres tilbake fra innretningen for fornyet metning er omtrent 25%. En del av den resirkulerende'elektrolytt kan.føres utenom innretningen for fornyet metning. Som illustrert i:terningen er det gjennomført en tilsvarende resirkulering og fornyet metning i anolytten i cellen med to avdelinger, under anvendelse, av den samme innretning for fornyet metning og -ved ventilregulering av strømmene, til hver av anolyttavdelingene i cellene.med tre avdelinger, henhv. med to avdelinger* Om-.;så-ønskes kan selvfølgelig separate sirkulasjonssystemer anvendes. Som. illustrert ér. det t.ru£fet tiltak for. å ta ut en del av anolytten,. spesielt fra cellen med to avdelingér, etter ønsket Fjernelsen is then sent back to the anode division. In general, the sodium chloride content in the anolyte that is extracted is about 22% by weight and the concentration in the anolyte that is fed back from the device for renewed saturation is about 25%. Part of the recirculating electrolyte can be led outside the device for renewed saturation. As illustrated in the cube, a corresponding recirculation and renewed saturation of the anolyte in the cell with two compartments has been carried out, using the same device for renewed saturation and valve regulation of the flows to each of the anolyte compartments in the cells with three compartments, respectively with two departments* If desired, separate circulation systems can of course be used. As. illustrated. it t.ru£fet measures for. to take out a part of the anolyte,. especially from the cell with two departments, as desired Removal

av anolytten kan gjennomføres for å muliggjøre krystallisering av eventuelt overskudd av.'kloratinnhold deri. of the anolyte can be carried out to enable crystallization of any excess chlorate content therein.

I et,, anlegg konstruert for fremstilling ay 100. tonn. klor pr. dag, omfattende 20 150 kiloamper celler, hvorav 12 er celler, med tre avdelinger og 8 er eeller med to avdelinger, tilføres 25% natrium-kloridløsning til- ahodeavdelingen i cellen med tre avdelinger,. anolytt med 22% natriumkloridinnhold fjernes derfra og resirkuleres tilbake til anodeavdelingen.etter oppfrisking ved oppløsning av " In a,, facility constructed for the manufacture of ay 100. tons. chlorine per day, comprising 20,150 kiloampere cells, of which 12 are cells with three compartments and 8 are cells with two compartments, 25% sodium chloride solution is supplied to the head compartment in the cell with three compartments. anolyte with 22% sodium chloride content is removed from there and recycled back to the anode compartment. after refreshing by dissolving "

fast salt i denneéoppløsn.ing i innretningen for fornyet metning.solid salt in this solution in the device for renewed saturation.

Det sørges også for surgjøring samtidig,'til en pH på 3. En strøm-tetthet på 0.32 amp/cm<2>påsettes elektrodene med et spenningsfall på 4.2 volt. Klor frembringes med et,strømutbytte på omtrent 96% og inneholder omtrent ikke noe fritt oksygen. Hydroksyd-strøm-utbyttet i cellen med.tre avdelinger er omtrent 90% og den frembringer 36 tonn natrisumhydrbksyd pr. dag _ved.en konsentrasjon på 400 g/l Acidification is also provided at the same time, to a pH of 3. A current density of 0.32 amp/cm<2> is applied to the electrodes with a voltage drop of 4.2 volts. Chlorine is produced with a current yield of approximately 96% and contains almost no free oxygen. The hydroxide flow yield in the cell with three compartments is approximately 90% and it produces 36 tonnes of sodium hydroxide per day _at a concentration of 400 g/l

og 18 tonn pr. dag med en konsentrasjon på .125 g/l. Den mer konsentrerte hydroksydløsning inneholder bare 0.5 g/l Nad. and 18 tonnes per day with a concentration of .125 g/l. The more concentrated hydroxide solution contains only 0.5 g/l Nad.

1- 1-

Denne hydroksydløsning sendes til en inndamper.og økes til 50% konsentrasjon, selv om.den i enkelte tilfeller kan selges direkte som eh400 g/l oppløsning eller anvendes i sådan form for behandling av cellulose. ■ This hydroxide solution is sent to an evaporator and increased to 50% concentration, although in some cases it can be sold directly as a eh400 g/l solution or used in such form for the treatment of cellulose. ■

I cellen med to avdelinger er avstanden mellom anoden og katoden omtrent 2 mm, tilførselen av kloridløsning ér den samme som til"cellen med tre avdelinger og i tillegg til tilførselen av hydroksydløsning til katodeavdelingen og tilførselsoppløsningen til anodeavdelingen, sendes noen ganger en vanntilførsel til katodeavdelingen f or å regulere-konsentrasjonen åv produktet fra In the two-compartment cell, the distance between the anode and the cathode is about 2 mm, the supply of chloride solution is the same as that of the three-compartment cell, and in addition to the supply of hydroxide solution to the cathode compartment and the feed solution to the anode compartment, sometimes a water supply is sent to the cathode compartment f or to regulate the concentration of the product from

- - - 2 - - - 2

denne. Det arbeides ved 3.6 volt og 0.32 amp/cm og cellen frembringer da totalt 42 tonn natriumhydroksyd .cpr. dag med en konséntras;jgn på 400 g/l og en natriumkloridkonsentrasjon" på bare 0.8 g/l. Det bemerkes at den totale' hydroksydproduksjon for de -..tyve celler er 78 tonn natriumhydroksyd pr. dag, tilsvarende et hydroksyd-strømutbytte for hele anlegget på1 omtrent<:>78%. Cellene-med avdelinger drives med et hydroksyd-strømutbytte på omtrent 85- 90% og cellene med to avdelinger arbeider ved*hydroksyd-strømutbytte på omtrent 60%.- Når anolytten.ikke tilsettes syre kan det klor som fremstilles i cellene med to avdelinger holdes separat:fra kloret fra cellene med:tre avdelinger på grunn av at dets innhold av oksygen eller forurensninger er større énn hvis anolytten hadde vært surgjort. Den "inneholder imidlertid mindre enn 6% oksygen. Når saltsyre tilsettes til anolytten i cellene med to.avdelinger i. tilstrekkelig mengde til å nøytraliserende hydroksyl-ioner som kommer inn kan kloret *fra cellen- være så rent som fra en celle méd tre avdelinger. this. It works at 3.6 volts and 0.32 amp/cm and the cell then produces a total of 42 tonnes of sodium hydroxide .cpr. day with a concentration ratio of 400 g/l and a sodium chloride concentration of only 0.8 g/l. It is noted that the total hydroxide production for the twenty cells is 78 tons of sodium hydroxide per day, corresponding to a hydroxide flow yield of the whole plant of1 approximately <:>78%. The cells-with compartments are operated with a hydroxide current yield of approximately 85-90% and the cells with two compartments operate at*hydroxide current yield of approximately 60%.- When the anolyte.is not added acid can the chlorine produced in the two-compartment cells is kept separate from the chlorine from the three-compartment cells because its content of oxygen or impurities is greater than if the anolyte had been acidified. However, it "contains less than 6% oxygen." When hydrochloric acid is added to the anolyte in cells with two compartments in a sufficient amount to neutralize incoming hydroxyl ions, the chlorine *from the cell- can be as pure as from a cell with three compartments.

De oppnådde produkter' anvendes ved fremstilling og" bleking av cellulose, spesielt ved behandling av cell.ulosemasse. I enkelte tilfeller omsettes hydroksydløsningen og kloret og danner bleke-midler, f.eks. hypofcloritt. og klorat, idet det sistnevnte deretter kan behandles for fremstilling av klor"~dioksyd for cellulosebleking. - Ved en .modifikasjon av den beskrevne prosess, etter en oppbygging av klorat i anolytten i cellen med to avdelinger (som ikke blandes med anolyttene fra cellene med tre avdelinger) tilføres denne anolytt til en.kloratcelle eller celler hvor kloridet.deri omdannes The products obtained are used in the manufacture and bleaching of cellulose, especially in the treatment of cellulose pulp. In some cases, the hydroxide solution and chlorine react to form bleaching agents, e.g. hypochlorite and chlorate, the latter of which can then be treated for production of chlorine dioxide for cellulose bleaching. - In a modification of the described process, after a build-up of chlorate in the anolyte in the cell with two compartments (which does not mix with the anolytes from the cells with three compartments), this anolyte is supplied to a chlorate cell or cells where the chloride is converted

.til klorat og kloratinnholdet utgjør et nyttig ekstra produkt..to chlorate and the chlorate content constitutes a useful additional product.

Ved andre modifikasjoner av prosessen 'økes tykkelsen av membranene .til 0.25 til 0.35 mm, hvor hydroksyd-strømutbyttet øker, men spenningsfallene også er større.. Selv om således membranene med større tykkelse kan brukes foretrekkes det å anvende membraner med tykkelse ca.'0.2 mm i disse reaksjoner. Når membrantykkelsen nedsettes , til 0.1 mm er prosessen tilfredsstillende, men hydroksyd-strømutbyttet nedsettes noe. In other modifications of the process, the thickness of the membranes is increased to 0.25 to 0.35 mm, where the hydroxide current yield increases, but the voltage drops are also greater. Although the membranes with a greater thickness can thus be used, it is preferred to use membranes with a thickness of approx. 0.2 mm in these reactions. When the membrane thickness is reduced to 0.1 mm, the process is satisfactory, but the hydroxide current yield is reduced somewhat.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Fremgangsmåten i eksempel 1 gjentas under anvendelse av 0.25 mmThe procedure in example 1 is repeated using 0.25 mm

tykke membraner av:de membranmaterialer- som ble identifisert som "18ST12S"'' henhv. "16ST13S",; fremstil t av RAI Research Corporation,' til erstatning for den hydrolyserte,kopolymer av tetrafluoretylen og sulfohert perfluorovinyleter. Den første av de nevnte RAI-produkter er'en sulfostyrener-t FEP hvori FEP er 18% styrenert og har 2/3 av fenylgruppene monosulfonert, og den sistnevnte er 16% styrenert og har 13/16 av fenylgruppene monosulfonert. Under arbeids-betingelser vil disse "membraner være mer bestandige enn andre tilgjengelige kationaktive permsellektive membraner, men ikke så thick membranes of:the membrane materials- which were identified as "18ST12S"'' respectively. "16ST13S",; manufactured by RAI Research Corporation, to replace the hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene and sulfonated perfluorovinyl ether. The first of the mentioned RAI products is a sulfostyrene-t FEP in which the FEP is 18% styrenated and has 2/3 of the phenyl groups monosulfonated, and the latter is 16% styrenated and has 13/16 of the phenyl groups monosulfonated. Under working conditions, these membranes will be more resistant than other available cation-active permselective membranes, but not so

gode som membranene i eksempel 1." Etter sådan anvendelse er deres egenskaper dvs.' fysisk utseende,' ensartethet, spenningsfall bedre enn for andre kationaktive permsellektive membranmaterialer som er tilgjengelige-(med unntagelse av de hydrolyserte kopolymerer av perfluorerte hydrokarboner og fluorosulfonerte perfluoroxrinyletere) men spesielt"i anodeavdelingen hvor kloret angriper membranen er forlengelse av levetiden ønskelig.<:>I katodeavdelingen er■imidlertid ; .RAI-membranene avgjort bedre, under drift enn - sammenlignbare kommersielle produkter, med unntagelse av"de- nevnte av "px"-typén. good as the membranes in example 1." After such application, their properties ie.' physical appearance, uniformity, voltage drop better than for other cation-active permselective membrane materials that are available (with the exception of the hydrolyzed copolymers of perfluorinated hydrocarbons and fluorosulfonated perfluoroxrinyl ethers) but especially" in the anode compartment where the chlorine attacks the membrane, extension of the lifetime is desirable.<:> In the cathode department is■however ; .RAI diaphragms decidedly better, in operation than - comparable commercial products, with the exception of "the" mentioned of the "px" type.

Ved en' modifikasjon av denne fremgangsmåte endres arbeidstemperaturen til 80°C og.selv om strømutbyttene er noe mindre er reaksjonene tilfredsstillende. Lignende gode resultater oppnås også når overflaten av katoden endres til platina'eller'..grafitt og overflaten av anoden endres til platina eller ruteniiimoks<y>d(på titan)» Den konsentrerte hydroksydløsning og kloret fra dette eksempel anvendes for fremstilling av natriumklorat' og den konsentrerte 400 g/l hydroksydløsning anvendes uten ytterligere konsentrering for oppslutting.av tremasse. ' ■ In a modification of this method, the working temperature is changed to 80°C and, although the current yields are somewhat smaller, the reactions are satisfactory. Similar good results are also obtained when the surface of the cathode is changed to platinum'or'..graphite and the surface of the anode is changed to platinum or ruthenium mox<y>d (on titanium)» The concentrated hydroxide solution and the chlorine from this example are used for the preparation of sodium chlorate' and the concentrated 400 g/l hydroxide solution is used without further concentration for the absorption of wood pulp. ' ■

EKSEMPEL 3 'EXAMPLE 3 '

Forsøket fra eksempel 1 gjentas under anvendelse av en enkei seile méd ' tre avdel inger - og en enkel, celle med to avdelinger idet 2/3 av den fremstilte fortynnede hydroksydløsning fra cellen med The experiment from example 1 is repeated using a single cell with three compartments - and a simple cell with two compartments, with 2/3 of the diluted hydroxide solution produced from the cell with

tre avdelinger føres til katodeavdelingen i cellen med to avdelinger. Ellers er-de oppnådde betingelser de samme og resultatene er de samme selv om fremstillingen av konsentrert- hydroksydløsning tilsvarende nedsettes og noe fortynned hydroksydløsning blir tilbake three compartments are fed to the cathode compartment of the two-compartment cell. Otherwise, the conditions achieved are the same and the results are the same, even if the production of concentrated hydroxide solution is correspondingly reduced and some diluted hydroxide solution remains

og må anvendes på en eller annen måt'e_ (den anvendes for: oppslutting av tremasse).'Når ytterligere endringer gjøres i arbeidsbetingelsene,, f.eks. ved variering av driftstemperaturene,- konsentrasjoner av klorid i tilførselen, endring av volumf.orholdét i avdelingene, and must be used in one way or another (it is used for: binding of wood pulp). When further changes are made to the working conditions, e.g. by varying the operating temperatures, - concentrations of chloride in the supply, changing the volume ratio in the departments,

netting- eller tekstil-underlaget for membranene, strømtetthetene, spenninger og/eller anolytt-pH-vefdier, innenfor de tidligere beskrevne the mesh or textile substrate for the membranes, the current densities, voltages and/or anolyte pH values, within the previously described

grenser, oppnås tilfredsstillende produkter med samlet hydroksyd-" strømutbytter på mer-enn 70%. Strømutbyttene"ved. disse fremgangsmåter økes ytterligere ved å anvende en modifisert membran av den hydrolyserte■kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert perfluorovinyl eter-type, som tidligere beskrevet. Ved : andre forsøktble" størrelsene av anlegget øket eller minsket ved anyendelse av f lere, eller ..færre celler og/eller endring av celle-størrelsene... I disse eksperimenter inneholdt den" fremstilte sterkt konsentrerte hydroksydløsning fra 375 tilr425 g/l natriumhydroksyd og tilførselen til cellen med to avdelinger fra cellen med tre avdelinger-, inneholdt fra .100 til 150 g/l natriumhydroksyd. limits, satisfactory products are obtained with total hydroxide "current yields" of more than 70%. The current yields"at. these methods are further enhanced by using a modified membrane of the hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and a fluorosulfonated perfluorovinyl ether type, as previously described. In other experiments, the sizes of the plant were increased or decreased by adding more or fewer cells and/or changing the cell sizes... In these experiments, the produced highly concentrated hydroxide solution contained from 375 to 425 g/l of sodium hydroxide and the feed to the two-compartment cell from the three-compartment cell contained from .100 to 150 g/l sodium hydroxide.

Ved ytterligere variasjoner av disse eksempler ble de kontinuerlige .prosesser som beskrevet endret til porsjonsvis drift og selv om strømutbyttene synker kan prosessene fremdeles'gjennomføres og frembringe de samme sterkt konsentrerte hydroksydløsninger med høy renhet.. '.. _ ' '■ In further variations of these examples, the continuous processes as described were changed to batch operation and even if the current yields drop, the processes can still be carried out and produce the same highly concentrated hydroxide solutions with high purity.. '.. _ ' '■

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for elektrolyttisk fremstilling av en konsentrert hydroksydløsning inneholdende over 250 g/l natriumhydroksyd eller ekvivalent hydroksyd, kara k fer i s. e, r t ved samtidig fremstilling av konsentrert og fortynnet vandig hydroksydløsning ved elektrolysering av en vandig løsning inneholdende halogenidioner i en elektrolysecelle med minst tre avdel inger,. en anode, en .katode, minst to kationaktive permsellektive membraner av ét polymert material valgt fra gruppen bestående av en hydrolysert kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og én fluorosulfonert perfluorovinyleter og-en sulfostyrenert perfluorert étylenpropylenpolymer, avgrensende . anode- oglkatode-sideveggehe i en. bufijer avdel ing eller avdelinger •mellom anode- og katode-avdelingene, idet disse vegger sammen med omgivende vegger avgrenser anode- og katod.e-avdelingene, mens vann-tilsettes til buf f eravclel ingen i en hastighet slik at det'i denne fremstilles en fortynnet hydroksydløsning samtidig som en mer konsentrert hydroksydløsning, inneholdende over 250 g/l natriumhydroksyd eller- ekvivalent fremstilles i katodeavdelingen, under opprettholdelse av et høyt hydroksyd-strømutbytte, den fortynnede hydroksydløsning fjernes'fraabufferavdelingen og.tilføres katode-avdelingen i en elektrolysecelle med to. åydelinger med anode- og katode-avdel inger, ådskit ved hjelp av kationaktive permsellektive membraner avet. polymert material - valgt fra gruppen bestående av. en hydrolysert.kopolymer av et perfluorert hydrokarbon og en fluorosulfonert.fluorovinyleter, og en sulfostyrenért perfluorert étylenpropylenpolymer, idet en vandig løsning inneholdende halogenidioner elektrolyseres i anodeavdelingen av denne celle,' og fra katolytt-avdelingen i cellen med to' avdelinger trekkes det" ut konsentrert hydroksydløsning inneholdende mer enn 250 g/l natriumhydroksyd éller ekvivalent,, slik at katodeavdeling-strømutbyttet for de kombinerte prosesser er over 70%.1. Process for the electrolytic production of a concentrated hydroxide solution containing more than 250 g/l sodium hydroxide or equivalent hydroxide, kara k fer i s. e, r t by simultaneous production of concentrated and diluted aqueous hydroxide solution by electrolysis of an aqueous solution containing halide ions in an electrolysis cell with at least three compartments. an anode, a cathode, at least two cation-active permselective membranes of one polymeric material selected from the group consisting of a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and one fluorosulfonated perfluorovinyl ether and sulfostyrene perfluorinated ethylene propylene polymer, bounding . anode- and cathode-sidewalls in one. bufije department or departments between the anode and cathode compartments, as these walls together with surrounding walls define the anode and cathode compartments, while water is added to the buffer at a rate so that a dilute hydroxide solution is produced in it at the same time as a more concentrated hydroxide solution, containing over 250 g/l sodium hydroxide or equivalent is prepared in the cathode compartment, while maintaining a high hydroxide current yield, the diluted hydroxide solution is removed from the buffer compartment and supplied to the cathode compartment in an electrolysis cell with two. waste divisions with anode and cathode divisions, waste waste by means of cation-active permselective membranes avet. polymeric material - selected from the group consisting of. a hydrolyzed copolymer of a perfluorinated hydrocarbon and a fluorosulfonated fluorovinyl ether, and a sulfostyrene-based perfluorinated ethylene propylene polymer, an aqueous solution containing halide ions being electrolysed in the anode compartment of this cell, and from the catholyte compartment in the two-compartment cell, concentrated hydroxide solution containing more than 250 g/l sodium hydroxide or equivalent, so that the cathode section current yield for the combined processes are over 70%. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 karakterisert ved' at élektrolysecellene er celler med tre avdelinger henhv.to avdelinger, idet veggene mellom bufferavdel ingen i cellen med tre avdelinger og dennes anodé- og katode-avdelinger og veggene mellom anode- og katode-avdelingene i cellen med to avdelinger består-av en hydrolysert kopolymer av tetrafluoroetylen- og.en fl uorosu <l> f oner t" perfluorovinyleter med formel FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2," -idet kopblymeren har en ekvivalent vekt på omtrent-900 til; 1600, og tilsetning av vann til buffer avdelingen i. cellen med tre avdelinger foregår med en slik hastighet at den fortynnede hydroksydløsning som fjernes fra buf f-eravdelingen og tilføres til katodeavdelingen i elektrolysecellen med to avdelinger har en konsentrasjon større enn. 50 q/ l.. . 2. Method as stated in claim 1, characterized in that the electrolysis cells are cells with three compartments or two compartments, the walls between the buffer compartment in the cell with three compartments and its anode and cathode compartments and the walls between the anode and cathode compartments in the two-compartment cell consists of a hydrolyzed copolymer of tetrafluoroethylene and a fluorine perfluorovinyl ether with the formula FS02CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF=CF2, the copolymer having an equivalent weight of approximately 900 to ; 1600, and addition of water to buffer the compartment in the three-compartment cell takes place at such a rate that the dilute hydroxide solution which is removed from the buffer compartment and supplied to the cathode compartment in the two-compartment electrolysis cell has a concentration greater than 50 q/l.. . 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, fc a r a k t e- r i s er t..ved at natriumhydroksyd, klor og hydrogen framstilles fra en vandig løsning av natriumklorid, idet den konsentrerte 'natriumhydroksydløshing fjernes fra katodeavdelingen i cellen med tre avdelinger og cellen med to avdelinger har en konsentrasjon på;over 350 g/l og åt konsentrasjonen av natrium-hydroksydløsningen som trekkes ut fra bufferavdelingen i cellen med tre avdelinger og føres til katodeavdelingen i'cellen med to. avdelinger er fra 50 til 200 g/l, de permsellektive membraner er omtrent 0.2 til 0.5 ram tykke, konsentrasjonen av natriumklorid i anodeavdelingen" i cellen med tre avdelinger og cellen med to avdelinger ér fra omtrent 200 til 320 g/l, pH i' anolyttene.i begge celler er omtrent -1:5 og temperaturene for anolytter, katolytter og bufferavdelings-løsning er Under 105°C.3. Procedure as stated in claim 2, Its characteristics are that sodium hydroxide, chlorine and hydrogen are produced from an aqueous solution of sodium chloride, the concentrated sodium hydroxide solution being removed from the cathode compartment in the three-compartment cell and the two-compartment cell having a concentration of over 350 g /l and ate the concentration of the sodium hydroxide solution which is extracted from the buffer compartment in the three-compartment cell and fed to the cathode compartment in the two-compartment cell. compartments are from 50 to 200 g/l, the permselective membranes are about 0.2 to 0.5 ram thick, the concentration of sodium chloride in the anode compartment" in the three-compartment cell and the two-compartment cell is from about 200 to 320 g/l, pH i' the anolytes.in both cells is approximately -1:5 and the temperatures for anolytes, catholytes and buffer compartment solution are Below 105°C. 4. Fremgangsmåte.som angitt i-krav 3, karakterisert ved . at de permsellektive membraner er montert på nettverk av et material valgt fra gruppen bestående av polytetrafluoretylen, asbest,, perfluorert etyferipropyienpolymer, polypropylen, titan, tantal ,■ niob og edelmetaller,- idet nettverkene har prosentvise åpningsarealer deri fra omtrent 8 til 80%,. temperaturene , f or anolyttr-, katolytt- og buffer-avdelingsoppløsnihg - er i området 20 til 95%, overflatene av katodene er av et materiale' valgt"fra gruppen bestående.av platina, irridium, rutenium, rodium, grafitt, jern og stål,' idet overflatene av anodene består av et material valgt, fra gruppen bestående av edelmetaller, edelmetall- ■ legeringer, edelmetalloksyder, blandinger av edelmetalloksyder med vantilmetalloksyder, eller blandinger derav, på et, ventilmetall, idet spenningen er fra 2.3 til 6 volt bg strømtettheten er fra omtrent 0.08 til. 0..64 amp/cm elektroaeoverflate. 5o • Fremgangsmåte som angitt i krav 4, k arak t \e r i s e r t ved at nettverkene er nettinger eller vevnader av polytetrafluoretylén-filamenter med tykkelse.4. Method as stated in claim 3, characterized by . that the permselective membranes are mounted on networks of a material selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, asbestos,, perfluorinated ethiferipropyene polymer, polypropylene, titanium, tantalum, ■ niobium and precious metals, - the networks having percentage opening areas therein from approximately 8 to 80%,. the temperatures, for anolyte, catholyte and buffer compartment dissolution - are in the range of 20 to 95%, the surfaces of the cathodes are of a material selected from the group consisting of platinum, iridium, ruthenium, rhodium, graphite, iron and steel, the surfaces of the anodes consisting of a material selected from the group consisting of noble metals, noble metal- ■ alloys, noble metal oxides, mixtures of noble metal oxides with vantil metal oxides, or mixtures thereof, on a valve metal, the voltage being from 2.3 to 6 volts bg the current density is from about 0.08 to. 0..64 amp/cm electroae surface. 5o • Procedure as stated in claim 4, characterized by the fact that the networks are meshes or weaves of polytetrafluoroethylene filaments with thickness. 0.1 til 0.3 mm, membranveggene er fra 0.1 til- 0.3 mm tykke, tykkelsen av polytetrafluoretylenfilamentene er .mindre eller tilsvarende membranveggene, ekvivalentvekter) av kopolymeren er fra omtrent 1100 til 1400, katodene er av stål, anodene er av ruteniumoksyd på titan, de vandige natriumklorid-eiektrolytter har en ]:^;-:n ,.:t konsentrasjon på omtrent 250. til 320 g/l,, pft. i anolytten er fra 2 til 4 og temperaturene i anblytfc, katolytt- og bufferavdelings-løsningen er fra 65 til 95°C.0.1 to 0.3 mm, the membrane walls are from 0.1 to 0.3 mm thick, the thickness of the polytetrafluoroethylene filaments is less than or equal to the membrane walls, equivalent weights) of the copolymer are from approximately 1100 to 1400, the cathodes are of steel, the anodes are of ruthenium oxide on titanium, the aqueous sodium chloride electrolytes have a ]:^;-:n ,.:t concentration of about 250. to 320 g/l,, pft. in the anolyte is from 2 to 4 and the temperatures in the anblytfc, catholyte and buffer compartment solution are from 65 to 95°C. 6. Fremgangsmåte som" angitt i krav 3,. karakterisert , ved at den vandige løsning av natriumhydroksyd som trekkes ut fra'bufferavdelingen i cellen " med tre avdelinger har en konsentrasjon på omtrent-100 til 150 g/l, konsentrasjonene i katolyttene som trekkes ut fira cellene med tre avdelinger og cellene med to avdelinger er omtrent 375 til. 425 g/l og hydroksyd-strømutbyttet i den kombinerte prosess er over 75%.-6. Method as stated in claim 3, characterized in that the aqueous solution of sodium hydroxide which is extracted from the buffer compartment in the cell with three compartments has a concentration of approximately 100 to 150 g/l, the concentrations in the catholytes which are extracted out of the four cells with three compartments and the cells with two compartments there are approximately 375 more. 425 g/l and the hydroxide stream yield in the combined process is over 75%. 7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at.den vandige løsning av natriumhydroksyd sonr trekkes ut fra buf f eravdelingen i' cellen med tre avdelinger har en konsentrasjon på omtrent 100 til 150 g/l, konsentrasjonene av.katolyttene som trekkes ut fra cellene med tre avdelinger og to avdelinger er omtrent ,375 til 425 g/l og •hydroksyd-strømutbyttet i den kombinerte prosess"er'over 75%.7. Method as stated in claim 5, characterized in that the aqueous solution of sodium hydroxide is then extracted from the buffer compartment in the cell with three compartments have a concentration of about 100 to 150 g/l, the concentrations of the catholytes extracted from the three compartment and two compartment cells are about .375 to 425 g/l and • the hydroxide current yield in the combined process is over 75%. 8. Fremgangsmåte som.angitt i krav-3, karakterisert ved at det anvendes et flertall av celler med tre avdelinger og med to avdelinger,' idet cellene med tre avdelinger drives med omtrent 90% hydroksyd-strømutbytte eller mer og frembringer bufferavdeling-løsning inneholdende omtrent 125 g/1 natriumhydroksyd og cellene med to avdelinger, drives ved omtrent 60% hydroksyd-strømutbytte eller mer, idet den løsning som • fjernes fra katodeavdelingéne i begge celler inneholder omtrent 400 g/l natriumhydroksyd, idet forholdet mellom celler med tre avdelinger og celler, med to avdelinger er omtrent 1.5 og at den bufferavdeling-løsning som trekkes ut fra cellene med tre avdelinger tilføres katolyttene i.cellene med to avdelinger.8. Procedure as stated in claim-3, characterized in that a plurality of three-compartment and two-compartment cells are used, the three-compartment cells being operated at approximately 90% hydroxide current yield or more and producing a buffer compartment solution containing approximately 125 g/1 sodium hydroxide and the two-compartment cells , is operated at approximately 60% hydroxide current yield or more, the solution which • removed from the cathode compartments in both cells contains approximately 400 g/l sodium hydroxide, as the ratio between cells with three compartments and cells with two compartments is approximately 1.5 and that the buffer compartment solution extracted from the cells with three compartments is supplied to the catholytes in the cells with two departments. 9...Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det anvendes et flertall av celler med tre avdelinger og med to avdelinger, idet cellene med tre avdelinger drives ved omtrent 90% hydroksyd-strømutbytte eller mer og ; f rems til ler buf'f eravdel ing-løsning inneholdende omtrent .125 g/l natriumhydroksyd og at cellene med to avdelinger drives ved omtrent 60% hydroksyd-strømutbytte eller mer, idet den løsning som fjernes fra katodeavdelingene i begge celler inneholder omtrent 400 g/l natriumhydroksyd, idet antallet av celler.med tre avdelinger i forhold til celler med to'avdelinger er omtrent 1.5 og at den bufferavdeling-løsning som trekkes ut fra cellene med tre avdelinger tilføres katolyttene'i cellene med to avdelinger.9...Procedure as stated in claim 7, characterized in that a plurality of cells with three compartments and with two compartments are used, the cells with three compartments being operated at approximately 90% hydroxide current yield or more and ; f rems to ler buf'f erapart ing solution containing approx .125 g/l sodium hydroxide and that the cells with two compartments are operated at approximately 60% hydroxide current yield or more, the solution removed from the cathode compartments in both cells containing approximately 400 g/l sodium hydroxide, the number of cells.with three compartments in ratio to cells with two compartments is approximately 1.5 and that the buffer compartment solution extracted from the cells with three compartments is supplied to the catholytes in the cells with two compartments.
NO743912A 1973-11-01 1974-10-30 NO743912L (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US411619A US3899403A (en) 1973-11-01 1973-11-01 Electrolytic method of making concentrated hydroxide solutions by sequential use of 3-compartment and 2-compartment electrolytic cells having separating compartment walls of particular cation-active permselective membranes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO743912L true NO743912L (en) 1975-05-26

Family

ID=23629662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO743912A NO743912L (en) 1973-11-01 1974-10-30

Country Status (12)

Country Link
US (1) US3899403A (en)
JP (1) JPS5075195A (en)
AR (1) AR209270A1 (en)
AU (1) AU7452974A (en)
BR (1) BR7409139D0 (en)
DE (1) DE2451847A1 (en)
FI (1) FI319374A (en)
FR (1) FR2249972A1 (en)
IT (1) IT1025403B (en)
NL (1) NL7414203A (en)
NO (1) NO743912L (en)
SE (1) SE7413728L (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4147599A (en) * 1977-07-19 1979-04-03 Diamond Shamrock Corporation Production of alkali metal carbonates in a cell having a carboxyl membrane
AR205953A1 (en) * 1975-01-22 1976-06-15 Diamond Shamrock Corp PRODUCTION OF CARBONATES FROM METALS TO CALINES IN A MEMBRANE CELL
JPS597795B2 (en) * 1975-04-17 1984-02-21 株式会社トクヤマ Cathode iron for electrolysis
US4212712A (en) * 1975-11-19 1980-07-15 Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for the electrolytic treatment of alkali metal halide solution using ion exchange membranes
FR2355926A1 (en) * 1975-11-21 1978-01-20 Rhone Poulenc Ind ELECTROLYSIS SELECTIVE DIAPHRAGM
US4036717A (en) * 1975-12-29 1977-07-19 Diamond Shamrock Corporation Method for concentration and purification of a cell liquor in an electrolytic cell
US4057474A (en) * 1976-06-25 1977-11-08 Allied Chemical Corporation Electrolytic production of alkali metal hydroxide
US4076603A (en) * 1977-04-07 1978-02-28 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Caustic and chlorine production process
US4147600A (en) * 1978-01-06 1979-04-03 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Electrolytic method of producing concentrated hydroxide solutions
FR2618165B1 (en) * 1987-07-17 1991-05-10 Rhone Poulenc Chimie PROCESS OF REDUCTION BY ELECTROLYSIS AND SEPARATION OF EUROPIUM AND ELECTROLYSIS CELL FOR THE IMPLEMENTATION OF THIS PROCESS.
US20020179435A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-05 Maddan Orville Lee Apparatus and method for producing magnesium from seawater
KR101118795B1 (en) * 2011-12-14 2012-03-21 (주) 테크윈 High efficient sodium hypochlorite generator for decreasing by-product
WO2013159194A1 (en) 2012-04-23 2013-10-31 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing lithium hydroxide
AU2013270412C1 (en) 2012-05-30 2017-04-06 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing lithium carbonate
WO2014138933A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing lithium hydroxide
KR102614113B1 (en) 2013-10-23 2023-12-13 네마스카 리튬 인코포레이션 Processes for preparing lithium carbonate
JP6368374B2 (en) * 2013-10-23 2018-08-01 ネマスカ リチウム インコーポレーテッド Method and system for preparing lithium hydroxide
CN103628085B (en) * 2013-11-22 2016-10-05 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 Water resource circulation utilization method in chlor-alkali production
CA2940027C (en) 2014-02-24 2017-05-16 Nemaska Lithium Inc. Methods for treating lithium-containing materials
US9644278B2 (en) * 2015-03-13 2017-05-09 Barbara Jean Manojlovich Recycling hydrogen generator
CN105063655B (en) * 2015-08-12 2017-06-06 江苏安凯特科技股份有限公司 The method for producing iminodiacetic acid
US11326261B2 (en) 2016-05-17 2022-05-10 Diversey, Inc. Alkaline and chlorine solutions produced using electro-chemical activation
CA2940509A1 (en) 2016-08-26 2018-02-26 Nemaska Lithium Inc. Processes for treating aqueous compositions comprising lithium sulfate and sulfuric acid
AU2018212642B2 (en) 2017-01-26 2021-02-04 Diversey, Inc. Neutralization in electro-chemical activation systems
EP3713877A4 (en) 2017-11-22 2021-03-10 Nemaska Lithium Inc. Processes for preparing hydroxides and oxides of various metals and derivatives thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2967807A (en) * 1952-01-23 1961-01-10 Hooker Chemical Corp Electrolytic decomposition of sodium chloride
NL278049A (en) * 1961-05-05
US3282875A (en) * 1964-07-22 1966-11-01 Du Pont Fluorocarbon vinyl ether polymers
US3341366A (en) * 1964-08-19 1967-09-12 Gen Electric Sulfonated polymers of alpha, beta, beta-trifluorostyrene, with applications to structures and cells
US3496077A (en) * 1967-12-18 1970-02-17 Hal B H Cooper Electrolyzing of salt solutions
US3562008A (en) * 1968-10-14 1971-02-09 Ppg Industries Inc Method for producing a ruthenium coated titanium electrode
US3773634A (en) * 1972-03-09 1973-11-20 Diamond Shamrock Corp Control of an olyte-catholyte concentrations in membrane cells

Also Published As

Publication number Publication date
FR2249972A1 (en) 1975-05-30
US3899403A (en) 1975-08-12
DE2451847A1 (en) 1975-05-07
SE7413728L (en) 1975-05-02
NL7414203A (en) 1975-05-06
BR7409139D0 (en) 1975-08-26
FI319374A (en) 1975-05-02
AU7452974A (en) 1976-04-29
AR209270A1 (en) 1977-04-15
JPS5075195A (en) 1975-06-20
IT1025403B (en) 1978-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO743912L (en)
CA1073402A (en) Electrolytic manufacture of chlorates using a plurality of electrolytic cells
CA1056768A (en) Coating metal anodes to decrease consumption rates
CA1043736A (en) Electrolytic process for manufacturing chlorine dioxide, hydrogen peroxide, chlorine, alkali metal hydroxide and hydrogen
US4272338A (en) Process for the treatment of anolyte brine
US3976549A (en) Electrolysis method
US4124477A (en) Electrolytic cell utilizing pretreated semi-permeable membranes
US5064514A (en) Apparatus for the production of chloric acid
EP0514427A1 (en) Electrochemical process for producing chloric acid-alkali metal chlorate mixtures.
CS214871B2 (en) Method of preparation of alcalic metal carbonate in the electrolyser
US4040919A (en) Voltage reduction of membrane cell for the electrolysis of brine
US3878072A (en) Electrolytic method for the manufacture of chlorates
US3954579A (en) Electrolytic method for the simultaneous manufacture of concentrated and dilute aqueous hydroxide solutions
NO144245B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF HALOGEN AND ALKALIMETAL HYDROXYD BY ELECTROLYSE OF Aqueous ALKALIMETAL HALOGENIDE SOLUTION
CA1076060A (en) Electrolytic method for the manufacture of hypochlorites
US4578159A (en) Electrolysis of alkali metal chloride brine in catholyteless membrane cells employing an oxygen consuming cathode
JPS59100278A (en) Narrow gap gas electrode type electrolytic cell
US3905879A (en) Electrolytic manufacture of dithionites
US3920551A (en) Electrolytic method for the manufacture of dithionites
US3948737A (en) Process for electrolysis of brine
US4062743A (en) Electrolytic process for potassium hydroxide
US4061550A (en) Process for electrolysis
NO139610B (en) PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF ALKALY HYDROXYDE AND CHLORINE OR HYDROGEN OR CHLORINE BY ELECTROLYSE
US5425863A (en) Electrolysis cell for the production of a gas
US4285795A (en) Electrolysis apparatus