NO783128L - Fremgangsmaate til nedsettelse av kvikksoelvtap ved alkaliklorid-elektrolyse - Google Patents

Fremgangsmaate til nedsettelse av kvikksoelvtap ved alkaliklorid-elektrolyse

Info

Publication number
NO783128L
NO783128L NO783128A NO783128A NO783128L NO 783128 L NO783128 L NO 783128L NO 783128 A NO783128 A NO 783128A NO 783128 A NO783128 A NO 783128A NO 783128 L NO783128 L NO 783128L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
sun
redox potential
mercury
value
chlorine
Prior art date
Application number
NO783128A
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Benninger
Adolf Schmidt
Original Assignee
Hoechst Ag
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 Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO783128L publication Critical patent/NO783128L/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
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • 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
    • C25B1/34Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis
    • C25B1/36Simultaneous production of alkali metal hydroxides and chlorine, oxyacids or salts of chlorine, e.g. by chlor-alkali electrolysis in mercury cathode cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

Fremgangsmåte til nedsettelse av
kvikksølvtap ved alkaliklorid-elektrolyse.
Oppfinnelsen vedrører nedsettelse av dampformet kvikksølvemisjon fra varme, tynne saltoppløsninger, som fremkommer ved elektrolyse av vandig alkaliklorid-oppløsning etter amalgam-fremgangsmåten. Ved denne fremgangsmåte frem-bringes fra en omtrent mettet oppløsning av et alkaliklorid (Sol) under innvirkning av likestrøm alkalihydroksyd og klor. Elektrolysen forløper i celler med en flytende kvikksølvkatode, hvorpå alkalimetallet utskilles under dannelse av et amalgam.
Det alkalimetallholdige kvikksølv omsettes i en spalter med vann til alkalihydroksydoppløsning og hydrogen, og strømmer deretter igjen tilbake i elektrolysecellen.
Av økologiske grunner driver man alkaliklorid-elektrolyser idag omtrent utelukkende med lukket sol-kretsløp, dvs. det i cellene forbrukte salt kompleteres ved fornyet metning av tynnsolen med fast salt.
Elektrolysen av natriumklorid inneholder solen, som forlater cellen, vanligvis 1-20 mg/l kvikksølv, 265-290 g natriumklorid og (alt etter temperatur) 300-600 mg klor/liter. For fjerning av klor surgjøres tynnsolen til pH 2-3 med saltsyre og utsettes for et vakuum. Deretter forblir det ennu opp-løst 10-30 mg klor/liter, som imidlertid dessuten kan nedsettes ytterligere. Et innhold på 20-30 mg klor/liter sol ansees som tilstrekkelig for at ikke metallisk kvikksølv kommer i atmosfæren, resp. i filterslammet (Ullman, Encyklopadie der technischen Chemie, 3. opplag, bind 9 (1975), side 340). Etter avklorering tilsettes igjen natronlut for å nøytralisere saltsyren. For i et senere trinn helt å utfelle magnesiumsalter, innstilles ved nøytralisasjonen vanligvis en pH-verdi fra 9,5 til 11. Solen som forlager elektrolysecellen må for å fjerne den elektriske tapsvarme, avkjøles. Uten avkjøling ville ellers arbeidstempe- råturen på 60- ca. 90°C ikke overholdes ved elektrolysen. Da vanligvis ved elektrolysen mer vann anvendes enn sol-systemet forlater, må det til utligning av vannbalansen dessuten for-dampes vann. I praksis kobles derfor en åpen fordampningskjøling i sol-kretsløpet. Eksempelvis kan man påsprøyte varm tynnsol i åpne saltlagre på salt. Derved går saltet i oppløsning, mens samtidig vann fordamper. Ved denne fremgangsmåte er det også mulig med en spesiell enkel utslusing av gangarten. Vanligvis gjennomføres fordampningen ved temperaturer på 60-80°C.
Ved anvendelse av lukkede hurtigmettere benytter man separat fordampningskjøler, som for unngåelse av saltkrystalli-sasjon fortrinnsvis påføres tynnsol (avklorert og alkalisert).
Til grunn for oppfinnelsen ligger nu det funn at ved den direkte fordampningskjøling av den varme sol, er det inneholdt betraktelige kvikksølvmengder i den varme soldamper (vanndamper).
Eksempelvis fjernes ifølge målinger ved fordampning av sol (innhold pr. liter 10 mg kvikksølv, 270 g natriumklorid, 10 mg klor, pH 10, tempratur 70°C) pr. liter fordampet vann
ca. 14 mg kvikksølv.
(Disse angivelser beror på den samtidige måling av kvikksølv- og vannkonsentrasjon i dampene. Av den kjente fordampede vannmengde lar det seg herav også beregne det absolutte kvikksølvtap.) Det tilsvarer alt etter den fordampede vannmengde et tap på inntil 15 g kvikksølv pr. tonn frembragt klor. Det er derfor overraskende at damper av sol, som inneholder klor, dessuten kan forårsake slike kvikksølvemisjoner. Spesielt var det av angivelsen av Gmelin, Handbuch der anorganischen Chemie, Syst. nr. 34 (B), side 545 å slutte at ved inndampning opptrer ikke kvikksølvtap, hvis oppløsningen inneholder alkaliklorid i betraktelig overskudd.
Det var riktignok kjent at sol alltid er kvikksølv-holdig, imidlertid vedrørte den i de tidligere utarbeidede fremgangsmåter til nedsettelse av kvikksølvtapene i solkretsløpet bare fremgangsmåter til nedsettelse av tap ved hjelp av filter-residu ved fellingsrensing av. solen -(jfr. DAS 1.767.026 og 2.214.479). Disse kvikksølvholdige filterresiduer fremkommer når man metter tynnsol med rå natriumklorid og befrir den rå sol ved tilsetning av lut, soda, og bariumkarbonat av kalsium, magne-sium og sulfat.
Den oppgave å nedsette kvikksølvtap løses ifølge oppfinnelsen ved at man innstiller redokspotensialet av den i den åpne fordampningskjøler kommende varme sol til minst 800 millivolt (referert til normal-hydrogenelektrode).
Eksperimentelt lar det seg påvise et lineært sammen-heng mellom redokspotensialet av solen (i millivolt, referert til normal-hydrogenelektrode) og logaritmen av kvikksølvinn-holdet i dampen over solen.
I følgende tabell er det oppstilt eksperimentelt bestemte verdier for kvikksølvtap og redokspotensialet av sol-oppløsninger overfor hverandre. Spalte 1-3 angir pH-verdi, klorinnhold og redokspotential E^(referert til normal-hydrogenelektrode) av oppløsningen og spalte 4 kvikksølvtapet referert til fordampet vannmengde (temperatur 70°C, 270 g/l natriumklorid, ca. 10 mg/l kvikksølv).
Solens redokspotensial kan(ved konstantholdig pH-verdi) økes ved tilsetning av klor eller alkalihypoklorit. Eksempelvis er det tilstrekkelig med en tilsetning på 100 mg klor/liter ved pH 7 for å innstille et redokspotensial på ca. 1100 millivolt. Ved en pH-verdi på 11,8 fremkommer ved samme klorinnhold bare mer enn halvt så høyt redokspotensial.
Redokspotensialet kan ved gitt klorinnhold også på-virkes ved endring av pH-verdien. Tilsetning av saltsyre øker, tilsetningen av alkalihydroksyd nedsetter redokspotensialet.
Da med avtagende pH-verdi flyktigheten av det opp-løste klor aldri blir større, lar fremgangsmåten seg uten større klortap bare gjennomføre ved pH-verdi på minst 7. Høyere pH-verdier krever stadig større konsentrasjon av hypoklorit for å frembringe et redokspotensial på minst 800 millivolt. Derved må det tas hensyn.til at ytterligere økninger av hypoklorit-konsentrasjonen på grunn av den logaritmiske påvirkning på redokspotensialet dette bare økes litt. Da ved høye hypoklorit-konsentrasjoner imidlertid faren for kloratdannelse øker, er pH-verdi på maksimalt 9,8 og en redokspotensial på maksimalt 1100 millivolt'å anse som grenser for det teknisk interessante område. Ved anvendelse av 100, 50, 10 og 5 mg klor/liter sol, lar redokspotensialet av solen i pH-området fra 7 til 9,8 omtrent seg gjengi ved følgende ligninger (i millivolt referert til normal-hydrogenelektrode):
Anvendelsen av maksimalt 100, spesielt maksimalt - 50, men minst 10 mg klor/liter sol er fordelaktig. En foretrukket øvre grense av pH-området ligger ved pH 9,0 spesielt 8,5.
En foretrukket undergrense av pH-området ligger ved pH 8,0. Fremgangsmåten lar seg anvende for elektrolysen av natriumklorid og kaliumklorid. Foretrukket er anvendelse i natriumklorid-elektrolysen.
Reproduserbarheten av redokspotensial-måleverdi er undertiden liten. Dette ligger bl.a. i måleelektrodens for-historie samt av referanseelektrodens potensialforskyvning. Der-til kommer at også redokspotensialet selv bl.a. etterhvert avtar på grunn av den langsomme spaltning av hypoklorit-ioner, spesielt ved forhøyet temperatur.
En tilstrekkelig reproduserbarhet av måleverdien
lar seg imidlertid oppnå når det iakttas følgende forholdsregler: For å utelukke en inndiffundering av elektrolytten som skal under-søkes i KCl-oppløsningen av referanseelektroden, er det å anvende en separat referanseelektrode (Kalomel eller Ag/AgCl) som over en strømslutter er forbundet med oppløsningen som skal måles. Denne anordning gir bedre reproduserbarhet enn en enstav-
målekjede. KCl-oppløsningen av referanseelektroden skal stå under forhøyet hydrostatisk trykk i forhold til elektrolytten som skal måles.
Måleelektroder av platina skal før målingen minst to timer være i berøring med en oppløsning, hvis temperatur og sammensetning (klorid, hypoklorit) kommer nærmest mulig oppløs-ningen som skal undersøkes. Under målingen må elektrolytten om-røres.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til nedsettelse av kvikksølvtap i kloralkalielektrolyse-anlegg som arbeider etter amalgamfrem-gangsmåten og med åpen solfordampningsavkjøling, karakterisert ved at den sol som kommer inn i fordampnings-kjøleren har et redokspotensial ER (referert til hydrogenelektrode) fra 800 til 1100 millivolt og en pH-verdi på 7-9,8.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at for redokspotensialet av solen gjelder ED .(mV) = 939 + 110, 3 (pH) - 12,74 (pH)
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at solens pH-verdi maksimalt er 9.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at for solens redokspotensial gjelder ER (mV) = 1387 - 1,46 (pH) - 6,16 (pH ) <2> .
5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-4, karakterisert ved at for solens redokspotensial gjelder E_ (mV) = 1621 - 110,6 (pH) K
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at for solens redokspotensial gjelder: E K (mV) = 1815 - 112,5 (pH) .
7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at solens pH verdi maksimalt er 8,5.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at solens pH-verdi er minst 8,0.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det anvendes en natriumklorid-sol.
NO783128A 1977-09-17 1978-09-15 Fremgangsmaate til nedsettelse av kvikksoelvtap ved alkaliklorid-elektrolyse NO783128L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2741985A DE2741985C3 (de) 1977-09-17 1977-09-17 Verfahren zur Verminderung von Quecksilberverlusten bei der Alkalichlorid-Elektrolyse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO783128L true NO783128L (no) 1979-03-20

Family

ID=6019246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO783128A NO783128L (no) 1977-09-17 1978-09-15 Fremgangsmaate til nedsettelse av kvikksoelvtap ved alkaliklorid-elektrolyse

Country Status (18)

Country Link
US (1) US4212715A (no)
AR (1) AR220724A1 (no)
BE (1) BE870552A (no)
BR (1) BR7806037A (no)
CA (1) CA1123371A (no)
CS (1) CS199745B2 (no)
DE (1) DE2741985C3 (no)
ES (1) ES473249A1 (no)
FI (1) FI61727C (no)
FR (1) FR2403397A1 (no)
GB (1) GB2004304B (no)
IT (1) IT1100105B (no)
NL (1) NL7809440A (no)
NO (1) NO783128L (no)
PL (1) PL209633A1 (no)
PT (1) PT68561A (no)
SE (1) SE7809703L (no)
ZA (1) ZA785251B (no)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1389870A (en) * 1920-06-15 1921-09-06 Henderson Monroe Lyle Tire-chain
GB932337A (en) 1962-03-23 1963-07-24 Olin Mathieson Chlorine recovery
GB916866A (en) 1960-12-15 1963-01-30 Ici Ltd Treatment of brine
JPS5218158B1 (no) 1966-10-20 1977-05-19
GB1339261A (en) * 1970-02-20 1973-11-28 Ici Ltd Treatmetn of brine to recover mercury
US3691037A (en) 1971-03-25 1972-09-12 Fmc Corp Mercury recovery from chlorine cells utilizing mercury cathodes
DE2126516A1 (de) * 1971-05-28 1972-12-07 Bayer Verfahren zum Aufkonzentrieren von Elektrolysesole bei der Alkalichlorid-Elektrolyse
GB1389870A (en) 1972-08-22 1975-04-09 Ici Ltd Purification of alkalimetal chloride brine
GB1439803A (en) * 1973-06-05 1976-06-16 Ici Ltd Recovery of mercury

Also Published As

Publication number Publication date
GB2004304B (en) 1982-03-17
BR7806037A (pt) 1979-05-02
SE7809703L (sv) 1979-03-18
FI61727C (fi) 1982-09-10
IT7827737A0 (it) 1978-09-15
PT68561A (de) 1978-10-01
NL7809440A (nl) 1979-03-20
FI782824A (fi) 1979-03-18
US4212715A (en) 1980-07-15
FI61727B (fi) 1982-05-31
AR220724A1 (es) 1980-11-28
FR2403397B1 (no) 1982-12-31
IT1100105B (it) 1985-09-28
ES473249A1 (es) 1979-03-16
CS199745B2 (en) 1980-07-31
DE2741985B2 (de) 1981-01-08
PL209633A1 (pl) 1979-06-04
ZA785251B (en) 1979-09-26
FR2403397A1 (fr) 1979-04-13
DE2741985A1 (de) 1979-04-05
CA1123371A (en) 1982-05-11
DE2741985C3 (de) 1981-10-15
GB2004304A (en) 1979-03-28
BE870552A (fr) 1979-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ryu et al. Electrode reduction kinetics of carbon dioxide in aqueous solution
Neophytides et al. Electrochemical enhancement of a catalytic reaction in aqueous solution
ES466797A1 (es) Procedimiento para la produccion de hipoclorito de sodio
Sherrill et al. The solubility of chlorine in aqueous solutions of chlorides and the free energy of trichloride ion
NL7905231A (nl) Werkwijze en inrichting voor het regelen van het elektrolytisch winnen van zink.
NO783128L (no) Fremgangsmaate til nedsettelse av kvikksoelvtap ved alkaliklorid-elektrolyse
Abdel-Aal et al. Parametric study for saline water electrolysis: Part III—Precipitate formation and recovery of magnesium salts
Salstrom et al. Thermodynamic Properties of Fused Salt Solution. IX. Lithium Chloride in Silver Chloride
Birkin et al. Studies of the anodic dissolution of aluminium alloys containing tin and gallium using imaging with a high-speed camera
Majima et al. Fundamental studies on chlorine behavior as related to zinc electrowinning from aqueous chloride electrolytes
GB1095324A (no)
NO151973B (no) Fremgangsmaate til elektrolyse av vandige alkalihalogenidopploesninger
CN103374662B (zh) 一种综合回收利用精铝生产过程中含钡废渣的设备
NO142656B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av kvikksoelvholdig zinkpulver for elektrokjemiske batterier
NO154748B (no) Fremgangsmaate for behandling av blykloridopploesninger.
US3312609A (en) Brine electrolysis
Click et al. Recovery of metallic lead from End-Of-Life silicon solar modules using salt bridge electrowinning
Khairy et al. The Static Electrode Potential Behavior Of Aluminum and the Anodic Behavior of the Pure Metal And Its Alloys in Chloride Media
Hill et al. TERNARY SYSTEMS. VIII. POTASSIUM CARBONATE, POTASSIUM SULFATE AND WATER AT 25°
Hine et al. The effects of impurities on the cathode process of the amalgam-type chlorine cell
Gore XII. On fluoride of silver
Shipley et al. THE CORROSION OF IRON ELECTRODES BY AC IN AQUEOUS ELECTROLYTES
Middleton XLII. On fluorine in recent and fossil bones, and the sources from whence it is derived
Ammar et al. Effect of Sodium Pyrophosphate on Polarization and Corrosion of Tin
Whitby Dissolution of magnesium and magnesium-base alloys by natural and artificial seawaters