PL37152B1 - - Google Patents

Description

Dotychczasowe metody produkcji nadsiarczanu amonowego zadowalaly przewaznie tym, ze w czasie elektrolizy wodnego roztworu siarczanu amonowego, zakwaszonego kwasem siarkowym, wytwarzano tylko taka ilosc nadsiarczanu amo¬ nowego, która mogla utworzyc roztwór nienasy¬ cony. Stezenie nadsiarczanu w takim roztworze bylo wystarczajace do dalszej przeróbki cieczy na wode utleniona, to jest 260 g (NHi)2S208 w li¬ trze.Taki tryb postepowania byl spowodowany trudnosciami w uzyskaniu dostatecznej wydaj-, nosci pradowej przy zastosowaniu uzywanych typów aparatów i metod elektrolizy oraz cha¬ rakterem samej reakcji.Reakcja utleniania siarczanu amonowego do nadsiarczanu w aparatach pracujacych okreso¬ wo lub kaskadowo prowadzic musi nieuchron¬ nie do alkalizowania sie roztworu, co w rezul¬ tacie pogarsza uzyskanie znosnych wydajnosci pradowych.Przedmiotem wynalazku jest prowadzenie pro¬ cesu w taki sposób, azeby elektrolit nie ulegal zalkalizowaniu, lecz przeciwnie, azeby mial stale optymalna kwasowosc.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze elektrolit o skladzie optymalnym poddaje sie nie¬ przerwanej cyrkulacji pomiedzy elektrolizerem i polaczonym z nim krystalizatorem. W elektro- lizerze pod dzialaniem pradu elektrycznego usta¬ la sie stan nasycenia elektrolitu odnosnie do tworzacego sie w roztworze nadsiarczanu amo¬ nowego. Elektrolit nasycony nadsiarczanem amo¬ nu prowadzi sie z elektrolizera poprzez rurowyprzeplyw krystalizatora — ódstojnika, w którym utrzymuje sie nizsza temperature, aiz w elektro- lizerze.^StafL fedy nasyceni^ jal^i panuje w elek¬ trolizerze,* pi^echcKizi^w krystalizatorze w stan przesycenia. Wytraca sie tedy czesc krysztalów nadsiarczanu i opada na dno. Pozostaly ciekly elektrolit nieco schlodzony w krystalizatorze przeplywa teraz za pomoca specjalnego przelewu z 'powrotem do elektrolizera, w którym ulega dalszej elektrolizie, prowadzacej do wytwarza¬ nia nowych porcji nadsiarczanu.Dzieki przereagowaniu czesci siarczanu amo¬ nowego 'roztwór wyplywajacy z krystalizatora posiada mniej tego skladnika. Azeby temu za¬ pobiec, na drodze przeplywu elektrolitu pomie¬ dzy krystalizatorem a elektrolizerem umieszcza sie perforowane naczynie zawierajace taka ilosc siarczanu amonowego, która uzupelnia caly uby¬ tek siarczanu anionowego na skutek elektrolizy i wykrystalizowania nadsiarczanu amonowego, oraz reguluje sklad elektrolitu w sposób ciagly.Poniewaz dodatek obojetnego .siarczanu amono¬ wego móglby powodowac alkalizowanie sie elek_ trolitu w toku elektrolizy, mozna stosowac ste- chiometryczna mieszanine kwasu siarkowego i siarczanu amonowego odpowiadajaca skladowi NH4HSO4. W zaleznosci od produktu., jaki chce sie otrzymac, pod wzgledem wielkosci kryszta¬ lów, mozna 1 stasowac mniejszy lub wiekszy nad¬ miar kwasu siarkowego ponad wymieniony sto? sunek: (NH^SOa.^SOa. Poniewaz jednak elek¬ troliza NHaHSOa prowadzi do nadsiarczanu, któ¬ ry wypada w postaci krysztalów 2NH4HS04=(NH4)2S*Ob+H2 przeto wystarczy, jezeli odrazu zakwasi sie elektrolit, po czym bedzie sie prowadzilo proces, uzupelniajac tylko stalym NHiHSO*.Do przeprowadzenia wyzej opisanego sposobu elektrolizy opracowano specjalne urzadzenie, które stanowi równiez przedmiot wynalazku.Urzadzenie to sklada sie z naczynia elektroli¬ tycznego a o wymiarach dostosowanych do wiel¬ kosci produkcji i nalezytej gestosci pradowej tak katodowej jak i anodowej. Naczynie elektroli¬ tyczne posiada dno stozkowe, zakonczone dosta¬ tecznie szeroka rura odplywowa b oraz jest za¬ opatrzone w intensywnie chlodzace urzadzenia chlodnicze c. W celu lepszego chlodzenia naczy¬ nie elektrolityczne i krystalizator sa umieszczone w wiekszych naczyniach wypelnionych lodem, badz mieszanina chlodzaca. Dolna rure laczy sie z dowolnym przyrzadem popedzajacym elektro¬ lit w kierunku od elektrolizera do krystalizato¬ ra — ódstojnika f (moze to byc pompka lub pneumatyczne urzadzenie mamutowe), umiesz¬ czonego na wyzszym nieco poziomie anizeli elek- trolizer. Kryistaiizator jest zaopatrzony w stozko¬ wate dno, oraz zaglebienie g do osadzenia sie krysztalów. Przy wiekszych urzadzeniach dno jest zaopatrzone w podwójne zamkniecie za po¬ moca którego odbiera sie w sposób ciagly lub okresowy krysztaly nadsiarczanu amonowego.Krystalizator jest zaopatrzony poza tym w siec chlodnic h, intensywnie obnizajacych tempera¬ ture elektrolitu ponizej temperatury panujacej w elektrolizerze. Niezaleznie od tego krystaliza¬ tor posiada odpowiedni przelew i, za pomoca którego elektrolit w sposób ciagly odplywa z kry¬ stalizatora do elektrolizera. Elektrolit na swej idrodze cyrkulacyjnej natrafia na, naczynie j, w którym umieszczony jest staly, w kawalkach kwasny siarczan amoriu Je, którego zadaniem jest uzupelnianie elektrolitu do wlasciwej kon¬ centracji. Wysycony elektrolit wplywa teraz od góry z powrotem do elektrolizera.Naczynie elektrolityczne jest zaopatrzone iw elektrody o dowolnie dobranych powierzch¬ niach. Moze. byc powierzchnia katody mniejsza lub wieksza od powierzchni anody. Stosunek po¬ wierzchni elektrod moze byc zmieniany w zalez¬ nosci od warunków pracy, jakie stwarza sie w elektrolizerze.Ze wzgledu na isilne dzialanie korozyjne nad¬ siarczanu amonowego w kwasnym roztworze na szereg materialów uzywanych do budowjr apa¬ ratury istnieje koniecznosc stosowania materia¬ lu odpornego na korozje srodowiska, a miano¬ wicie material plastyczny, np. winidur lub igelit, badz tez specjalna ceramike, odporna na dzia¬ lanie kwasów i utleniaczy. Na duza produkcje moze byc przewidziana wieksza liczba elektroli- zerów. W danym przypadku moga byc one la¬ czone ze soba w szereg i kaskadowo i zaopatrzo¬ ne w jeden wspólny mechanizm eyrkulacyjny oraz jeden krystalizator. Jednakze mozliwe jest równiez laczenie pod wzgledem elektrycznym w szereg poszczególnych aparatów, kazdy oddziel¬ nie zaopatrzony w mechanizm eyrkulacyjny i krystalizator. Wreszcie moze byc stosowana kombinacja polaczen obydwu typów. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania nadsiarczanu amonowe¬ go przez elektrolize roztworu siarczanu amo¬ nowego w wodnym roztworze kwasu siarko¬ wego, znamienny tym, ze elektrolit o opty¬ malnym skladzie poddaje sie stalej cyrkula¬ cji pomiedzy elektrolizerem, w którym jest utrzymywana wyzsza temperatura ii krystali¬ zatorem — odisl^ojnikiem, w którym panuje temperatura nizsza, przy czym elektrolit po Nr patentu 37152 — 2przejsciu przez krystalizator, w którym wy¬ dziela sie wykrystalizowany nadsiarczan amo¬ nowy, dosyca sie ciagle przed doplywem do elektrolizera kwasnym siarczanem amono¬ wym.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze elektrolit zawiera wiecej kwasu niz wypada ze stosunku (iVH4)2S04H2S04.
3. 3. Urzadzenie do wykonywania sposobu wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tym, ze sklada sie z naczynia elektrolitycznego (o), posiadajace¬ go dno stozkowe, zaopatrzone w dostatecznie szeroka rure (2), odprowadzajaca elektrolit oraz z krystalizatora (f), polaczonego z dosy- caczem (g), z którego elektrolit przeplywa z powrotem do elektrolizera, umieszczonego na nizszym poziomie anizeli krystalizator, fcrrzy czym elektrolit jest utrzymywany w obiegu kolowym za pomoca narzadu napedzajacego, np. pompki lub urzadzenia mamutowego.
4. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze elektrolizer jest zaopatrzony -wewnatrz i ze¬ wnatrz w narzady chlodnicze oraz w elektro¬ dy o dobranym stosunku powierzchni.
5. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3 i 4, znamienne tym, ze krystalizator jest zaopatrzony w na¬ rzady chlodnicze oraz w narzady do usuwania krysztalów (NHAzSiOs. Ludwik Wasilewski Aleksander Kobykzyk Tadeu sz Darnikiewicz i' T! ¥ _Jl_ . 1 1 1 1 1 1 ' 1 LJ i f i 1 1 i : T [\ i , 1 ¦ r i • _ U _ Fi ' LJ 1 1 1 1 i i Lj p»wimtrx» sprezent Nr patentu 37152 PL