NO821602L - Fremgangsmaate for inhibering av dannelse av og brudd i kvikksoelv-"butter" i klor-alkali-celler - Google Patents

Fremgangsmaate for inhibering av dannelse av og brudd i kvikksoelv-"butter" i klor-alkali-celler

Info

Publication number
NO821602L
NO821602L NO821602A NO821602A NO821602L NO 821602 L NO821602 L NO 821602L NO 821602 A NO821602 A NO 821602A NO 821602 A NO821602 A NO 821602A NO 821602 L NO821602 L NO 821602L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
amalgam
acid
mercury
aqueous
alkali metal
Prior art date
Application number
NO821602A
Other languages
English (en)
Inventor
Susan Anderson
David Emmerson Brown
David Eric Graham
Mahmood Nouraldin Mahmood
Maurice Chuen Mo Man
Original Assignee
British Petroleum Co
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 British Petroleum Co filed Critical British Petroleum Co
Publication of NO821602L publication Critical patent/NO821602L/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
    • 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)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Edible Oils And Fats (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for inhibering av dannelsen av og oppbryting av kvikksølv-"butter"
i klor-alkali-elektrolytiske celler som benytter flytende kvikksølvkatoder.
Med elektrolytiske celler menes her et system omfattende en elektrolysør og en amalgam-"denuder" (dekomposør).
I elektrolytiske celler som benyttes for fremstilling av
klor og kaustisk alkali fra alkalimetallsaltoppløsninger, anvendes kvikksølv som en flytende katode i elektrolysøren. Katoden etterfylles kontinuerlig ved å resirkulere et amalgam med vesentlig redusert metallinnhold til en ende av elektrolysøren. Ved den motsatte enden blir et alkalimetallrikt amalgam kontinuerlig fjernet og omsatt med vann i en enhet betegnet amalgam-"denuder". Denne reaksjon omdanner alkalimetallet i amalgamet til kaustisk alkali hvilket etter-later et amalgam med et vesentlig redusert alkalimetallinnhold som fjernes fra denne enhet og resirkuleres til elek-trolysøren ved hjelp av pumpe. Ved drift har amalgamet
(som inneholder varierende konsentrasjoner av alkalimetall)
tendens til å avsette et halvfast materiale på forskjellige deler av elektrolysørens basisplate, kvikksølvpumpeh osv. Dette halvfaste materiale kan være i form av en sølvhvit klump, som kan være skinnende eller matt, og har vanligvis tilbøyelighet til å klebe til elektrolysørens basisplate.. Dette halvfaste materiale, som kan være enten sterkt viskøst eller et ubevegelig fast stoff, er de såkalte kvikksølv-"butter". Tilstedeværelsen av kvikksølv-"butter" i slike elektrolysører er uønsket fordi det gir opphav til kortslutning mellom anoden og kvikksølvkatoden. Det er ønskelig å øke saltoppløsningsgapet for å unngå kortslutning, men dette resulterer i redusert effektivitet på grunn av høyere ohm-
tap hvilket leder til høyere kraftomkostninger. I tillegg til dette forårsaker kortslutning skade på anodene og elektrolysør-basisplaten. Kvikksølv-"butter" kan også i det lange løp forårsake skade på andre komponenter og utstyr som benyttes i prosessen.
Det har vært fremsatt forskjellige grunner for dannelsen av kvikksølv-"butter". Disse inkluderer (i) tilstedeværelsen av strontium i saltoppløsningen som elektrolyseres ved en konsentrasjon over en viss spesifisert terskelverdi (kfr. britisk patent 1.462.468 og US-patent 3.954.580), (ii) de vandige dispersjoner dannet av små dråper av vann, vandig kaustisk alkali og saltoppløsning som så medføres av amalgamet (kfr. britisk patent 1.462.830), og (iii) tilstedeværelsen av sporurenheter i saltoppløsning-elektrolytten (kfr. britisk patent 1.437.472).
De hittil foreslåtte fremgangsmåter for hindring av "butter"-dannelse i cellen inkluderer (a) fjerning av strontium fra alkalimetall-saltoppløsningen, (b) bruk av mekaniske anord-ninger bestående av roterende propellblad som er anbragt tvers over grenseflaten mellom amalgamet og vannet som skal tilsettes for derved å trekke vann inn i amalgamet når bladene roteres, og (c) rensing av vannet benyttet for omdannelse av det alkalimetallrike amalgam til kaustisk alkali.
Det er nå funnet at dannelse av kvikksølv-"butter" kan inhi-beres og allerede dannet kvikksølv-"butter" kan brytes opp i slike celler ved anvendelse av stoffer som på gunstig måte påvirker grenseflatespenningen ved grenseflaten mellom amalgam og vandig materiale.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for inhibering av dannelsen av og/eller oppbryting av fordannet kvikksølv-"butter" under elektrolyse av alkalimetall-saltoppløsninger for fremstilling av klor og kaustisk alkali under anvendelse av en flytende kvikksølv-katode, og denne fremgangsmåte består vesentlig av følgende trinn: (a) elektrolyse av saltoppløsningen i en elektrolysør, (b) fjerning av et alkalimetallrikt amalgam fra
elektrolysøren,
(c) fjerning av alkalimetallet fra det rike amalgam
i en "denuder",
(d) fjerning av amalgamet som er vesentlig redusert med hensyn til alkalimetallinnhold fra "denuderen", og (e) resirkulering av amalgamet fra trinn (d) til elektrolysøren for trinn (a),
og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved at en vandig oppløsning av et overflateaktivt materiale som kan øke grenseflatespenningen for natriumamalgam-vandig-grenseflaten til og/eller opprettholde grenseflatespenningen ved grenseflaten mellom natriumamalgam og vandig fase ved en verdi på minst 180 dyn/cm, innføres ved et eller flere av de ovenfor angitte trinn (a)-(e) for derved å være i kontakt med det sirkulerende kvikksølv eller amalgam.
Grenseflatespenningen for grenseflaten mellom amalgam og vandig fase økes fortrinnsvis til og/eller opprettholdes over 220 dyn/cm. De absolutte nivåer vil avhenge av den nøyaktige beskaffenhet av kvikksølv-"butter".
Eksempler på slike overflateaktive materialer innbefatter
(a) vandige ekstrakter av desintegrerende plantemateriale, f.eks. lignin, torv, te og kaffe, (b) karboksylsyrer slik som huminsyrer, ravsyre, vinsyre, maursyre, eplesyre, malonsyre,
og maleinsyre, og (c) halogenerte hydrokarboner slik som kloroform og diklormetan. De vandige ekstraktene av desintegrerende plantemateriale inneholder bl.a. organiske materialer slik som lignitt, leonarditt og huminsyrer.
Vandige ekstrakter av desintegrerende plantemateriale omfattende lignitt og huminsyrer er spesielt foretrukne. Vandige ekstrakter omfattende disse komponenter kan være alkaliske, nøytrale eller sure i karakter.
Det er foretrukket å innføre ekstraktet i "denuderen" sammen med demineralisert vann benyttet for å omdanne alkalimetallet i amalgamet til kaustisk alkali.
Mengden av benyttet vandig ekstrakt vil avhenge av beskaffen-heten av og mengden av overflateaktivt materiale i ekstraktet. En dosering av vandige ekstrakter inneholdende lignitt og/ eller huminsyre til det vandige medium benyttet for innføring i cellen, er således hensiktsmessig slik at mengden av lignitt og/eller huminsyre er minst 1 ppm, fortrinnsvis mellom 10 ppm og 0,1 vekt-% av det vandige medium.
De overflateaktive materialer som nå anvendes inhiberer ikke bare dannelsen av kvikksølv-"butter", men kan også bryte opp kvikksølv-"butter" som er dannet tidligere.
Foreliggende oppfinnelse illustreres ytterligere under hen-visning til følgende forsøk.
Eksempel 1
2522?ise_av_k^ikk^ølv- "pytter"
Kvikksølv-"butter" ble fremstilt i laboratorie som følger:
(a) Tre ganger destillert kvikksølv (20 ml) og 15 % vekt/vol natriumhydroksydoppløsning (30 ml) ble elektrolysert i 10 minutter ved en strømstyrke på 2 ampere i en målesylinder av Pyrex-glass. Kvikksølvet var således amalgamert med 0,106% vekt/vekt natrium ved slutten av elektrolysen. (b) Elektrodene ble deretter erstattet med en rører. Tuppen av røreren ble anbragt ca. 1 cm over natriumamalgamet. Blandingen av natriumamalgam og kaustisk soda ble omrørt kraftig i 30 sekunder og iløpet av denne tiden ble målesylindren ofte med hånd beveget opp og ned slik at natriumamalgamet ble grundig blandet med kaustisk sodaoppløs-ningen. Etter omrøring hadde volumet av natriumamalgamet øket fra 20 ml til 30-40 ml. Dette skyldes dannelsen av en emulsjon og/eller skum av natriumamalgamet som en separat fase på toppen av natriumamalgamet. Denne natriumamalgam-emulsjon og/eller -skum, vanlig kjent som kvikksølv-"butter", var stabil opptil 4-5 timer hvoretter den falt sammen og returnerte til det opprinnelige volum på 20 ml. (c) 0,106% vekt/vekt natriumamalgam ble fremstilt som angitt under l(a) ovenfor. Inhibitorer (vist i nedenstående deler l(d)-l(f)) ble deretter tilsatt til blandingen av natriumamalgam og kaustisk soda og de resulterende oppløs-ninger ble omrørt kraftig i 30 sekunder som angitt i 1(b) ovenfor. Dersom det ikke var noen volumforandring i natriumamalgamet kort etter omrøringen, f.eks. 10 sekunder, ble inhibitoren ansett som effektiv med henblikk på å inhibere dannelse av kvikksølv-"butter". (d) 1 g kaustisert lignitt (avledet ved ekstraksjon av lignin med kaustisk soda og forhandlet kommersielt som "Imco Thin") ble blandet med 15% vekt/vol kaustisk sodaopp-løsning (200 ml). De uoppløselige faste stoffer på opptil 0,3 g ble frafiltrert. Aliquoter av den resulterende oppløs-ning (inneholdende ca. 3500 ppm kaustisert lignitt) ble benyttet som inhibitor i de tre forsøk beskrevet i 1(b). Det ble funnet at når den ble benyttet i et vandig medium ved omtrentlige kaustiserte lignittkonsentrasjoner på 38 ppm, 63 ppm og 125 ppm hver, ble det ikke dannet noe kvikksølv-"butter". (e) 2 g lignitt (som ikke var kaustisert og som selges kommersielt som "Imco-Lig") ble blandet med destillert vann (100 ml) og de faste partiklene ble frafiltrert. Den resulterende oppløsning som ble antatt å inneholde 20 000 ppm lignitt ble fortynnet 10 ganger. Den fortynnede oppløsning (0,9 ml) ble tilsatt til blandingen av natriumamalgam og natriumhydroksyd fremstilt som i l(a) ovenfor og omrørt kraftig i 30 sekunder som i l(b) ovenfor. Det ble ikke på-vist noen volumforandring hvilket indikerer at det ikke ble dannet noe kvikksølv-"butter. (f) Et te-ekstrakt ble fremstilt ved å neddykke en tepose i varmt destillert vann (50 ml) i 1 time. 1 ml av dette ekstraktet benyttet som inhibitor i forsøket i 1(b) ovenfor viste ingen volumforandring og dette indikerer at det ikke ble dannet noe kvikksølv-"butter".
Eksempel 2
(a) Et amalgam ble fremstilt som følger:
20 ml rent kvikksølv ble fremstilt for å utgjøre katoden i en elektrolysør med en nikkelmesh-anode og 20% vekt/vol natriumhydroksyd som elektrolytt. En strøm på 2 ampere ble passert i 10 minutter for å frembringe en amalgamkonsentra-sjon på 0,106% vekt/vekt. Elektrodene ble fjernet og elektrolyttet erstattet med destillert vann (30 ml).. Tofase-blandingen ble deretter omrørt kraftig i 15-30 sekunder. Røreren ble fjernet og økningen i volum av kvikksølvet på grunn av "butter"-dannelse ble notert. Prøver på dette amalgam ble testet in vitro ved tilsetning av huminsyre som følger og dannet kvikksølv-"butter" ble overvåket. (b) Huminsyre (0,1 g) ble blandet med destillert vann (50 ml). Vandig natriumhydroksydoppløsning (5 ml, 20% vekt/ vol) ble deretter tilsatt for å fullstendiggjøre oppløsningen. 1 ml av den resulterende huminsyreoppløsning som inneholdt 1820 ppm huminsyre ble deretter tilsatt til blandingen av amalgam og vann i 2(a) ovenfor for oppnåelse av en konsentrasjon på 60 ppm huminsyre. Blandingen ble deretter om-rørt. Intet kvikksølv-"butter" ble dannet.
Eksempel 3
Fremgangsmåten i eksempel 2 ble gjentatt under anvendelse av 30 ml av en suspensjon av kloroform i destillert vann (0,1% vekt/vol) isteden for huminsyre. Kvikksølv-"butter" ble dannet til å begynne med, men dekomponerte iløpet av mindre enn 15 sekunder.
Eksempel 4
Fremgangsmåten i eksempel 2 ble gjentatt under anvendelse av 30 ml av en oppløsning av ravsyre i destillert vann (0,1% vekt/vol) isteden for huminsyre. Kvikksølv-"butter ble dannet til å begynne med, men dekomponerte iløpet av mindre enn 10 minutter.
Eksempel 5
Fremgangsmåten i eksempel 2 ble gjentatt under anvendelse av 30 ml av en oppløsning av vinsyre (CC^H-CH(OH)-CH(OH)-
C02H) i destillert vann (0,1% vekt/vol). Kvikksølv-"butter" ble dannet til å begynne med, men dekomponerte iløpet av mindre enn 10 minutter.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for inhibering av dannelsen av og/eller oppbrytning av fordannet kvikksølv-"butter" under elektrolyse av alkalimetall-saltoppløsninger for fremstilling av klor og kaustisk alkali under anvendelse av en flytende kvikksølvkatode, bestående i det vesentlige av følgende trinn: (aj elektrolyse av saltoppløsningen i en elektrolysør, (b) fjerning av et alkalimetallrikt amalgam fra elektrolysøren , (c) fjerning av alkalimetallet fra det rike amalgam i en "denuder", (d) fjerning av amalgamet vesentlig redusert på alkalimetallinnhold fra "denuderen", og (d) resirkulering av amalgamet fra trinn (d) til elektrolysøren for trinn (a), karakterisert ved at en vandig oppløsning av et overflateaktivt materiale som kan øke grenseflatespenningen for grenseflaten mellom natriumamalgam og vandig fase til og/eller opprettholdelse av grenseflatespenningen for grenseflaten mellom natriumamalgam og vandig fase ved en verdi på minst 180 dyn/cm, innføres ved et eller flere av de ovenfor angitte trinn (a)-(e) for derved å være i kontakt med det sirkulerende kvikksølv eller amalgam.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den vandige fasen til det overflateaktive materiale kan øke grenseflatespenningen for grenseflaten mellom amalgam og vandig fase til og/eller opprettholdelse av nevnte spenning over en verdi på 220 dyn/cm.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det overflateaktive materiale velges fra (a) vandige ekstrakter av desintegrerende plantemateriale, (b) en karboksylsyre og (c) et halogenert hydrokarbon.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det desintegrerende plantemateriale velges fra lignin, torv, te og kaffe.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det vandige ekstrakt omfatter lignitt og/eller huminsyrer.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at karboksylsyren velges fra huminsyrer, ravsyre, vinsyre, maursyre, eplesyre, malonsyre og maleinsyre.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det halogenerte hydrokarbon velges fra kloroform og diklormetan.
8. Fremgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det overflateaktive materialet innføres i "denuderen" sammen med det demineraliserte vann benyttet for å omdanne alkalimetallet i amalgamet til kaustisk alkali.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at doseringen av det vandige ekstrakt av desintegrerende plantemateriale til det demineraliserte vann er slik at det totale vandige medium innført i cellen inneholder minst 1 ppm beregnet på vekt av lignitt og/eller huminsyre.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det totale vandige medium innført i cellen inneholder mellom 10 ppm og 0,1 vekt-% lignitt og/eller huminsyre .
NO821602A 1981-05-14 1982-05-13 Fremgangsmaate for inhibering av dannelse av og brudd i kvikksoelv-"butter" i klor-alkali-celler NO821602L (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8114856 1981-05-14
GB8208108 1982-03-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO821602L true NO821602L (no) 1982-11-15

Family

ID=26279465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO821602A NO821602L (no) 1981-05-14 1982-05-13 Fremgangsmaate for inhibering av dannelse av og brudd i kvikksoelv-"butter" i klor-alkali-celler

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4391681A (no)
EP (1) EP0067529A3 (no)
AU (1) AU8369782A (no)
DE (1) DE67529T1 (no)
ES (1) ES8307304A1 (no)
NO (1) NO821602L (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7981988B2 (en) * 2006-05-25 2011-07-19 3M Innovative Properties Company Ultraviolet radiation-polymerizable compositions

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL132438C (no) * 1964-10-31
US3502434A (en) * 1966-04-22 1970-03-24 Canadian Ind Process and apparatus for removing mercury from caustic soda solutions
US3535215A (en) * 1967-12-04 1970-10-20 Hooker Chemical Corp Method for operating electrolytic cells
BE754441A (fr) * 1969-08-29 1971-01-18 Uhde Gmbh Friedrich Procede pour la mise en fonctionnement d'une electrolyse de chlorure demetal alcalin
DE2304064A1 (de) * 1973-01-27 1974-08-01 Bayer Ag Verfahren zur verminderung der amalgambutterbildung in alkalichloridelektrolysezellen
GB1437472A (en) * 1973-05-17 1976-05-26 Ici Ltd Operation of mercury-cathode cells
US3954580A (en) * 1973-09-10 1976-05-04 Allied Chemical Corporation Processes for decreasing mercury butter formation in mercury electrolytic cells
GB1462468A (en) * 1974-04-26 1977-01-26 Ici Ltd Operation of mercury-cathode electrolysis cells
GB1462830A (en) * 1974-11-19 1977-01-26 Ici Ltd Operation of mercury-cathode cells
FR2347449A1 (fr) * 1976-04-09 1977-11-04 Ugine Kuhlmann Procede de recuperation de mercure purifie a partir de mercure contenant des impuretes metalliques ou de beurres de mercure

Also Published As

Publication number Publication date
US4391681A (en) 1983-07-05
EP0067529A3 (en) 1983-03-16
DE67529T1 (de) 1983-04-28
ES512153A0 (es) 1983-06-16
EP0067529A2 (en) 1982-12-22
AU8369782A (en) 1982-11-18
ES8307304A1 (es) 1983-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3915819A (en) Electrolytic oil purifying method
NO149822B (no) Metallanode for elektrolyseceller med vandig elektrolytt og fremgangsmaate til fremstilling derav
US5423959A (en) Process and apparatus for the production of sulphuric acid and alkali metal hydroxide
CN108893609A (zh) 一种从湿法炼锌所得铜镉渣中回收铜镉锌的方法
KR830009264A (ko) 막(膜) 전해조 염수 공급액
NO169289B (no) Fremgangsmaate til utvinning av lignin fra alkaliske lignin-opploesninger
NO821602L (no) Fremgangsmaate for inhibering av dannelse av og brudd i kvikksoelv-"butter" i klor-alkali-celler
JP2013076109A (ja) 金属マンガンの電解採取による製造方法
SU979325A1 (ru) Способ получени щелочных солей жирных кислот
US2033732A (en) Process for the working up of soaps
Stefanowicz et al. Tin recovery from an electroplating sludge
NO115735B (no)
CN109055744B (zh) 一种从含铟的甲基磺酸铅溶液中萃取铟的方法
US4149879A (en) Recovery of mercury and caustic values from caustic sludges
US2823178A (en) Process of treating sulphite waste
US1003041A (en) Electrolytic process of treating alkaline compounds.
KR20050065030A (ko) 엣칭액 및 염화제일구리 분말로 염산 및 구리 함유 폐액을재활용하는 방법
US543673A (en) Springs
JPS5985879A (ja) 電気精錬方法
SU842112A1 (ru) Способ получени раствора гипохлоритаНАТРи
DE248527C (no)
US2313408A (en) Electrolytic production of alkali metals
US3372098A (en) Process for recovering solvents from electrolytes
SU924178A1 (ru) Способ получения металлического олова из отходов 1
US1850757A (en) Separation of lead from solutions