PT89221A - Processo para a producao de dioxido de cloro numa celula electrolitica - Google Patents
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Description
68 559 MIS:eb 53-531
-2- MEMÓRIA descritiva 0 presente invento refere-se à produção de dióxido de cljo ro em forma substancialmente pura, isto é, substancialmente isenta de cloro. 0 dióxido de cloro é amplamente utilizado como produto químico de branqueamento, e sabe-se que é produzido por redução de clorato de sódio num meio de reacção aquoso ácido. A reacção pela qual se forma dióxido de cloro é representada pela equação: C103" + Cl" + 2H+ -> C102" + l/2Cl2 + H20
Portanto, em geral, há co-produção de cloro com o dióxido de cloro.
Conhecem-se processos em que o cloro assim produzido é re duzido quimicamente, por exemplo com utilização de dióxido de enxofre ou metanol, produzindo por este meio iões cloreto para o processo in situ. Esses processos utilizam ácido sulfúrico como fonte de ácido.· do que resulta sulfato de sódio como subproduto.
Além disso, tem havido sugestões na arte para se utilizarem procedimentos electrolíticos para a produção de dióxido de cloro. Neste aspecto, os requerentes têm conhecimento das Patentes norte-americanas N^s. 3 904 495, 3 904 496, 3 920 801, 4 308 117, 4 324 635 e 4 456 510.
Com excepção da última destas patentes, o dióxido de cloro é produzido em todos os casos conjuntamente com o cloro proveniente de solução aquosa de clorato no compartimento anódico de uma célula com compartimentos múltiplos. Na Patente norte-americana NQ. 4 456 510, efectua-se a electrólise de uma solução aquosa de clorito de sódio para produzir dióxido de cloro.
De acordo com o presente invento, proporciona-se um processo electrolítico para a produção de dióxido de cloro que se efectua no compartimento catódico de uma célula dividida por uma membrana permutadora de catiões, na qual o cloro produzido é reduzido electrolíticamente no compartimento catódico no qual está colocado um cátodo com uma área de superfície elevada que tem uma superfície alectracondutora tridimensional. Os iões clorato, geralmente na forma de uma solução aquosa de clorato de sódio, são alimentados ao compartimento catódico no qual se proporcionam iões hidrogénio e iões cloreto. Os iões clorato s3o reduzidos com os iões hidrogénio e iões cloreto no compartimento catódico para produzir o dióxido de cloro, que é evacuado do compartimento catódico, enquanto se aplica uma corrente eléctrica para reduzir o cloro co-produzido a iões cloro. Os iões hidrogénio são formados electroliticamente no compartimento anódico e são transferidos do compartimento anódico para o compartimento catódico. Desta maneira, produz-se electroliticamente dióxido de cloro de grajn de pureza a partir de alimentação de clorato. 0 dióxido de cloro é gerado quimicamente no compartimento catódico de acordo com a equação:
NaC103 + 2H+ + 2Cl" -» C102 + l/2Cl2 + NaCl + H20 0 cloroCo-produzido com o dióxido de cloro no compartimento catódico de acordo com esta equação é reduzido electroliticamente a iões cloreto, deixando o produto dióxido de cloro que sai do compartimento catódico substancialmente isento do cloro.
Alimenta-se água ao compartimento anólito da célula, depois de uma carga inicial de um oxi-ácido. A electrólise efectua da na célula produz oxigénio gasoso, que é evacuado do compartimento anódico, e iões hidrogénio, que migram através da membrana permutadora de catiões para o compartimento anódico para proporcionar-lhe iões hidrogénio para a reacção química de produção de dióxido de cloro neste compartimento. Por cada átomo-grama de cloro reduzido electroquimicamente no compartimento catódico a Cl , é transferida uma mole de H+ para o compartimenta catódico, proporcionando assim 1 mole das duas moles de iões hidrogénio e iões cloreto necessárias para a operação contínua da reacção de produção de dióxido de cloro. Por conseguinte, o compartimento catód_i co necessita da alimentação de 1 mole de clorato de sódio, 1 mole de iões hidrogénio e 1 mole de iões cloreto para mantera produção de dióxido de cloro como processo contínuo. -4- 68 559 MIS:eb 55-531 & 47 •Jfr*
Alternativamente pode alimentar-se l/2 mole de cloro ao compartimento catódico, juntamente com uma mole de clorato de s_ó dio. Neste caso, duas moles de H+ são transferidas do compartimento anódico para o compartimento catódico para satisfazer a ne cessidade de ião hidrogénio do processo, enquanto que a l/2 mole da alimentação de cloro ao compartimento catódico e a l/2 mole de cloro co-produzido no compartimento catódico são reduzidas electroquimicamente para proporcionar as duas moles de iões clore to. 0 invento é ainda descrito de modo ilustrativo com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma representação esquemática de uma célula electrolítica para a produção de dióxido de cloro de acordo com uma concretização do invento; a Figura 2 é uma representação esquemática da integração de uma célula electrolítica para a produção de dióxido de cloro com uma célula electrolítica para a produção de clorita de sódio, de acordo com outra concretização do presente invento; e a Figura 3 é uma representação esquemática da integração de uma célula electrolítica para a produção de dióxido de cloro com uma célula electrolítica para a produção de hidróxido de sódio e cloro.
Fazendo primeiro referência à Figura 1, esta apresenta uma célula electrolítica 10 para a produção de dióxido de cloro de acordo com uma concretização do invento. Alimenta-se solução aquosa de clorato de sódio pela linha 12 ao compartimento catódico 14 da célula 10, a qual contém um eléctrodo tridimensional. Alimenta-se também um ácido, preferivelmente ácido clorídrico, ao compartimento catódico 14 pela linha 16. A solução aquosa de clorato de sódio alimentada pela linha 12 tem uma concentração suficiente para estabelecer, ao seu caudal, uma concentração relativamente elevada de clorato de sódio no compartimento catódico 14, geralmente maior do que cerca de 5 molar, preferivelmente cerca de 5 a cerca de 6,5 molar. Usualmente, a solução de clorato de sódio alimentada tem uma concen- 68 559 .J =-
í"íIS:eb 53-531 -5- tração na gama de cerca de 3 a cerca de 7 molar. A cálula 10 tem uma membrana permutadora de catiões 18 que separa o compartimento catódico 14 de um compartimento anódi-co 20. Depois de uma carga inicial de um oxi-ácido, geral mente ácido sulfúrico, alimenta-se água pela linha 22 ao compartimento anódico 20, e iões hidrogénio produzidos por electrólise do anóli^ to migram através da membrana permutadora de catioes 18 para o compartimento catódico 14. A solução anólito de ácido sulfúrico é recirculada pela linha 23. A migração de iões hidrogénio através da membrana permut_a dora de catiões 18 e a alimentação de ácido clorídrico pela linha 16 estabelecem uma normalidade ácida total no compartimento catódico 18 de pelo menos cerca de C,01 normal, preferivelmente pelo menos cerca de 0,05 normal. 0 oxigénio co-produzido no passo de electrólise no compar timento anódico é evacuado pela linha 24 a partir do compartimento anódico 20.
No compartimento catódico 14, o clorato de sódio alimenta do pela linha 12 reage quimicamente com os iões hidrogénio e iões cloreto alimentados pela linha 16, os iões hidrogénio produzidos electroliticamente transferidos através da membrana permuta dora de catiões e os iões cloreto produzidos electroliticamente no compartimento catódico 14 como se descreve abaixo, para formar dióxido de cloro e cloro de acordo com a equação:
NaCl03 + 2 H+ + 2Cl“ -> C102 + l/2Cl2 + NaCl + H20
Metade da necessidade em iões hidrogénio á proporcionada pelo ác_i do alimentado pela linha 16, sendo o restante da necessidade em iões hidrogénio proporcionada pelos iões hidrogénio transferidos a partir do compartimento anódico 20. 0 cloro co-produzido é reduzido nas condições electroquí-micas existentes no compartimento catódico 14, selectivamente em relação ao dióxido de cloro aí presente. Os iões cloro assim pro duzidos proporcionam metade dos iões cloreto para a redução quírni ca do clorato, sendo o restante dos iões cloreto proporcionados 68 559 MIS:eb 53-531
-6- pelo ácido clorídrico alimentado pela linha 16, ou a partir de a_l guma outra Ponte externa conveniente de iões cloreto, por exemplo cloreto de sódio.
Consoante as condições electrolíticas existentes no compartimento catódico, os iões cloreto podem ser produzidos directa^ mente a partir do cloro co-produzido por redução electroquímica, de acordo com a equação: l/2Cl2 + e -> Cl" ou indirectamente por redução química com iões clorito produzidos electroliticamente a partir de dióxido de cloro, de acordo com as equações: 2
+ Cl"
CIO L 1/2C12 + e í + C102 * cio2
Neste último procedimento, a formação de iões clorito é controlada de modo a evitar redução electrolítica ulterior de clorito, que produz cloro de maneira ineficaz. A concentração de cloro no produto da corrente de gás de saída na linha 16 pode ser monitorizada e a corrente aplicada à célula é utilizada para controlar a concentração de cloro.
As alimentações de clorato de sódio pela linha 12 e de iões cloreto pela linha 16, assim como os iões^cloreto produzidos electroquimicamente estabelecem uma proporção/iões clorato para cloreto no compartimento catódico 14 geralmente de pelo menos cer ca de 1:1, preferivelmente cerca de 2:1 a cerca de 4:1. 0 potencial de eléctrodo que é aplicado ao cátodo é mais positivo do que -1 volt em comparação com um eléctrodo de calome-lanos saturado (SCE) e como determinado no alimentador de corrente ao cátodo e mais negativo do que o potencial de circuito aberto nas condições existentes, preferivelmente cerca de -0,2 volt. 0 potencial de eléctrodo do cátodo refere-se ao potencial da solução medido no alimentador de corrente, de maneira análoga
68 559 MIS:eb 53-531 -7- a um eléctrodo de placa plana. Urr, eléctrodo tridimensional, como o aqui utilizado, tem inerentemente uma distribuição de potencial no interior da estrutura, e o potencial real dependerá da localização da determinação e pode ser mais negativo do que -1 volt vs. SCE. 0 compartimento catódico 14 á mantido preferivelmente a uma temperatura elevada, para auxiliar a taxa de formação de dió-xido de cloro. Usualmente, utiliza-se uma temperatura acima de cerca de 50SC, preferivelmente cerca de 60 a cerca de 70QC.
Alternativamente, pode alimentar-se cloro ao compartimento catódico 14 em vez dos iões hidrogénio e iões cloreto na linha 16, para redução selectiva a iões cloreto juntamente com a redução selectiva do cloro co-produzido. Neste caso, aumenta-se a alimentação de anólito para proporcionar o dobro da migração de iões hidrogénio através da membrana 18 e proporcionar, portanto, todos os iões hidrogénio necessários ao compartimento catódico 14. 0 dióxido de cloro produzido na reacção química, substancialmente isento de cloro, é evacuado do compartimento catódico 14 como corrente de gás de produto pela linha 26. Esta corrente de dióxido de cloro pode ser utilizada ulteriormente conforme des, crito, por exemplo, relativamente à concretização da Figura 2 adiante. 0 cloreto de sódio subproduto proveniente da produção quí mica de dióxido de cloro é retirado do compartimento catódico na forma de uma solução aquosa pela linha 28. Esta solução aquosa de cloreto de sódio pode ser impelida para uma célula de clorato para conversão electrolítica em solução aquosa de clorato de sódio para reciclar para o compartimento catódico 14 para proporei^ nar pelo menos parte do clorato de sódio da linha 12. 0 cátodo utilizado no compartimento catódico 14 é um eléctrodo de área superficial elevada que tem uma superfície de contacto com o electrólito tridimensional, que permite um tempo de contacto prolongado entre os reagentes. D termo"área superficial elevada" em relação ao cátodo 68 559 MIS:eb 53-531
Λ
-8- diz respeito a um eléctrodo do tipo em que o electrólito está exposto a uma área superficial elevada de superfície de eléctrodo em comparação com as dimensBes físicas do eléctrodo. D eléctrodo é formado com interstícios através dos quais o electrólito circula, e, desta maneira, tem uma superfície de contacto tridimensional com o electrólito. 0 cátodo com área superficial elevada pode ser do tipo d_e nominado "floui through", em que o eléctrodo é formado por material poroso electrocondutor, por exemplo camadas de tecido electrocon-dutor e o electrólito circula através da estrutura porosa geral-mente em paralelo ao fluxo de corrente, enquanto está a ser subme tido a electrólise, e sendo assim exposto à área superficial elevada da malha do eléctrodo. 0 cátodo com área superficial elevada pode ser também do tipo denominado "flouj by", em que o eléctrodo compreende um leito compactado de partículas electrocondutoras individuais e o electrólito circular através do leito compactado em direcção aproxima damente perpendicular ao fluxo de corrente, enquanto está a ser submetido a electrólise, e, sendo assim, exposto à área superfic_i al elevada das partículas electrocondutoras do leito compactado. 0 eléctrodo pode ser construído com materiais que têm bai. xo sobrepotencial ou preferivelmente elevado sobrepotencial, particularmente grafite, para a reacção -> Cl . Como é conheci, do dos especialistas da técnica electroquímica, o sobrepotencial de um eléctrodo relativamente à reacção electroquímica C^/Cl' diz respeito à relação entre o potencial aplicado ao eléctrodo e o potencial de equilíbrio para manter a reacção electroquímica a uma taxa razoável. Se o potencial de eléctrodo estiver próximo do potencial de equilíbrio, considera-se então que o eléctrodo tem um sobrepotencial "baixo", enquanto que, se for necessário um potencial muito mais negativo para se obter uma taxa de redução significativa, o eléctrodo é então considerada com um sobrepotencial "elevado".
Ds materiais para a construção desses eléctrodos de sobre, potencial baixo são conhecidos e são empregues nos denominados 68 559 MIS:eb 53-531 >
ír -9- "Eléctrodos Dimensionalmente Estáveis". Esses eléctrodos compreendem geraimente um substrato, que é titânio, zircónio, tântalo ou háfnio, e têm um revestimento superficial electrocondutor, o qual pode ser um metal precioso, por exemplo platina; uma liga de metais preciosos, por exemplo uma liga de platina-irídio; um óxido metálico, por exemplo óxido de ruténio ou dióxido de titânio; um platinato, por exemplo platinato de litio ou platinato de cálcio; ou misturas de dois ou mais desses materiais. Qualquer destes materiais pode ser utilizado p3ra proporcionar o mate rial para a construção de um cátodo de sobrepotencial baixo. A célula 10 na qual se efectua a produção electrolítica de dióxido de cloro de acordo com o presente invento pode ter qualquer construção conveniente. Usualmente, a célula é dividida em compartimentos de anólito e de católito 20 e 14 por uma membrja na permutadora de iães 18, usualmente uma membrana permutadora de catiSes de modo a promover a transferência de i3es hidrogénio e a evitar a interacção de gases produzidos no ânodo, usualmente oxigénio, com o dióxido de cloro s a electro-redução no cátodo. 0 ânodo da célula pode ser construído com qualquer material electrjo condutor desejado, por exemplo grafite ou metal.
Fazendo agora referência à Figura 2, apresenta-se nesta a integração do gerador de dióxido de cloro 10 da Figura 1 com uma célula de clorato 30 e uma célula geradora de clorito 32, conforme descrito adiante de maneira mais pormenorizada. Nesta concretização, o subproduto cloreto de sódio da linha 28 é impelido para a célula de clorato 30, na qual o cloreto de sódio é electroli_ sado para formar clorato de sódio, o qual é reciclado pela linha 12 para o gerador de dióxido de cloro 10. 0 hidrogénio subproduto da electrólise na célula de clorato 30 é evacuado pela linha 34. 0 dióxido de cloro formado no gerador 10 é impelido pela linha 26 para o compartimento catódico 36 da célula geradora de clorito 32. Alimenta-se cloreto de sódio pela linha 38 para um compartimento anódico 40 da célula geradora de clorito 32. A electrólise anódica produz cloro, enquanto que os iães sódio migram através de uma membrana permutadora de catiães 42 que separa
68 559 MIS:eb 53-531
-10- o compartimento anódico 40 do compartimento catódico 36. No compartimento catódico, o dióxido de claro impelido pela linh3 26 forma iões clorito, do que resulta uma descarga de solução de cl_o rito de sódio na linha 44 a partir do compartimento catódico 36. A solução de cloreto de sódio esgotada que sai do compartimento anódico 40 é reciclada pela linha 46. 0 cloro formado no compartimento anódico 40 é passado pela linha 48 para o compartimento catódico 14 do gerador de dióxido de cloro 10. Em comparação com a Figura 1, todos os iões hidrogénio e iões cloreto para a produção catódica de dióxido de cloro são produzidos in situ no compartimento 14 a partir da alimentação de cloro pela linha 48 e da migração de iões hidrogénio. Este resultado obtém-se por meio do aumento da corrente fornecida à célula de 1 Faraday para 2 Fa-radays por mole de dióxido de cloro produzido. 0 processo global entre o gerador de dióxido de cloro 10 e a célula de clorito 32 não necessita (teoricamente) de "entrada" adicional de iões hidrogénio e/ou iões cloreto, v/isto que todos os iões hidrogénio e/ou iões cloreto necessários para o gerador de dióxido de cloro são proporcionados pelo sistema e não há necessidade de manipular qualquer "salda" de cloro. A integração ulterior com a célula clorato produz um sistema no qual as únicas "entradas" são cloreto de sódio e energia e as únicas "saídas" são clorito de sódio, hidrogénio e oxigénio.
Uma modificação do procedimento da Figura 2 implica o encaminhamento de cloreto de sódio a partir da câmara de anólito 40 da célula geradora de clorito 32 para a célula de clorato 30.
Além disso, qualquer ácido hipocloroso da corrente de gás de saída de hidrogénio 34 pode ser condensado e reciclado para o compartimento catódico do gerador de dióxido de cloro 10.
Na Figura 3, está ilustrada a integração do gerador de dióxido de cloro 10 com uma célula de cloro-cáustico 50. Neste caso, o subproduto cloreto de sódio, juntamente com clorato de s_ó dio que não reagiu, é impelido pela linha 28 para o compartimento anódico 52 da célula de cloro-cáustico 50. Um electrólito é imp_e lido pela linha 54 para o compartimento catódico 56 da célula de cloro-cáustico, separado do compartimento anódico 52 por uma mem- -11- 68 559 ΜΙ5:eb 53-531 brana permutadora de catiães 58. D cloro produzido no compartimento anódico 52 é impelido na forma de uma solução aquosa no clorato de sódio que não reagiu pela linha 60 para o compartimento catódico do gerador de dióxido de cloro 10. Recupera-se hidróxido de sódio do compartimento catódico 50,como produto,na linha 62 e hidrogénio gasoso, subproduto, é evacuado pela linha 64. 0 processo global da concretização da Figura 3 é descrito pela equação: H20 + NaCl03 + 2 e * C102 + NaOH + l/202 + l/2H2
As necessidades de "entradas" são clorato de sódio e energia para produzir dióxido de cloro, hidróxido de sódio, oxigénio e hidrogjé nio. 0 hidróxido de sódio é útil noutro ponto da fábrica e os ga ses, subprodutos, podem ser evacuados. D invento é ilustrado pelo seguinte Exemplo: instalou-se uma célula experimental conforme se pode ver na Figura 1. A célula era uma célula MP convencional da Electro- cell A8, que tinha sido modificada para nela ser instalado um eléctrodo tridimensional formado pela inserção de um feltro de
grafite (Union Carbide Corporation) no compartimento catódico. A célula estava dividida em compartimentos anódico e catódico por uma membrana permutadora de catiães (NAFICN 120). A área da mem- 2 brana era de 1 dm , enquanto que a área do cátodo foi estimada em aproximadamente 100 a 1000 vezes a área da membrana. Um eléctrodo que liberta oxigénio, dimensionalmente estável, foi utilizado como ânodo. A alimentação ao compartimento catódico foi de 8,626 moles de clorato de sódio, 2,356 moles de cloreto de sódio e 1,536 moles de HC1. Utilizou-se H2S0^ 6N como anólito. Aplicou-se um potencial de eléctrodo de cerca de -0,7 volt vs. SCE ao cátodo, a uma densidade de corrente de 1,97 KA/m durante um período de 4 horas a 70SC. 0 efluente proveniente da câmara catódica continha 7,659 moles de NaClO^ e 3,548 moles de NaCl. 0s gases de salda foram analisados e continham 0,626 moles de C102 e 0,068 moles de 68 559 Μ15:eb 53-531
-12- 0 dióxido de cloro tinha una pureza de 90,2% produzida com uma eficiência química de 82,2%.
Em sumário desta descrição, o presente invento proporciona um novo processo electrolítico para a produção de dióxido de cloro sob forma essencialmente pura. São possíveis modificações dentro do âmbito deste invento.
Claims (10)
- 68 559 MlSíeb 53-531-13- REIUINDICAÇCES 1 - Processo electrolítico para a produção de diâxido de cloro, caracterizado por compreender os passas de (a) proporcionar uma célula electrolítica que tem um compartimento catódico possuindo um cátodo com área de superfície elevada tridimensional e um compartimento anódico, separado do compartimento catódico por uma membrana permutadora de catiões; (b) alimentar iões clorato ao compartimento catódico e proporcionar iões hidrogénio e iões cloreto no compartimento catódico; (c) reduzir os iões clorato com os iões hidrogénio e com i5es cloreto no compartimento catódico para formar dióxido de cloro enquanto se aplica uma corrente eléctrica ao compartimento catódico para reduzir o cloro co-produzido com o diâxido de cloro a i3es cloreto; (d) evacuar o dióxido de cloro assim produzido do compartimento catódico; e (e) formar electroliticamente i3es hidrogénio no compartimento anódico e transferir os iões hidrogénio através de uma membrana permutadora de i3es do compartimento anódico para o compartimento catódico.
- 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza^ do pelo facto de i3es hidrogénio e i3es cloreto no compartimento catódico serem proporcionados em parte pelos iões hidrogénio tranjs feridos para o compartimento catódico a partir do compartimento anódico, e por os iões cloreto produzidos por redução electrolít_i ca do cloro co-produzido, e, em parte, por ácido clorídrico alimentado ao compartimento catódico.
- 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do pelo Facto de serem proporcionados iões hidrogénio e iões cloreto no compartimento catódico, para os iões hidrogénio, inteira-mente pelos iões hidrogénio transferidos para o compartimento catódico a partir do compartimento anódico, e, para os iões cloreto, em parte pelos iões cloreto produzidos por redução electrolítica do cloro co-produzido, e, em parte, por iões cloreto produzidos por redução electrolítica do cloro alimentado ao compartimento ca tódico a partir de uma fonte exterior. 68 559 * · 7 jf ·' _ . «Γ . rMIS:eb 53-531 -14-
- 4 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracteriza do pela integração com um processo el ec trol í tico de produção de clorito de sódio no qual o dióxido de cloro evacuado á reduzido electroliticamente a iões clorito, formando-se electroliticamente cloro que é impelido para o compartimento catódico para lhe proporcionar a alimentação de cloro, opcionalmente por integração adicional com um processo electrolitico para a produção de clorato de sódio no qual o sub-produto cloreto de sódio proveniente do compartimento catódico é electrolisado para proporcionar a alimeri tação de clorato de sódio para o compartimento catódico.
- 5 - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracteriz.a do péla integração com uma célula de cloro cáustico em que o subproduto cloreto de sódio proveniente do compartimento catódico é electrolisado para proporcionar a alimentação de cloro para o com partimento catódico.
- 6 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 5, caracterizado pelo facto de o católito que está no comparti mento catódico ter uma concentração de ião cloreto de pelo menos 5 molar, de preferência cerca de 5 a cerca de 6,5 molar, de preferência numa proporção ião clorato para ião cloreto de cerca de 2:1 a cerca de 4:1, e uma normalidade ácida total de pelo menos cerca de 0,01 normal, de preferência cerca de 0,05 normal.
- 7 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 6, caracterizado pelo facto de o católito que está no comparti mento catódico ter uma temperatura de pelo menos cerca de 509C, de preferência cerca de 60Θ a cerca de 70QC.
- 8 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo facto de ser aplicada um potencial de eléctrodo ao cátodo que é mais positivo que -1 volt em comparação com um eléctrodo calomel. saturado e como determinado no alimenta^ dor de corrente para o cátodo tridimensional e mais negativo que o potencial de circuito aberto nas condições existentes, de prefe rência cerca de -0,2 volt.
- 9 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de o cátodo compreender camadas em- 68 559 MS: 9b 53-531 -15- pilhadas de material de malha ele c troco ndu to ra, através de cujos interstícios se infiltra a solução de clorato, em geral paralelja mente ao fluxo da corrente, ou compreender um leito compactado de partículas electrocondutoras individuais, através do qual se infiltra a solução de clorato, em geral perpendicularmente ao fluxo da corrente, e é preferivelmente construído num material que tem um sobrepotencial elevado para a reacção Cl^Cl", particularmente grafite ou outro material carbonoso.
- 10 - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo facto de os iões clorato alimentados ao compartimento catódico estarem como uma solução aquosa de clorato de sódio que tem uma concentração de cerca de 3 a cerca de 7 molar. L is boa , < i I ’*'· L/l 1. 1^' . 0 Por TENNECO C A í\J A DA INC. ^ - 0 AGENTE OFICIAL -68 559 ‘‘'IS : eb 5 3-5 31PATENTE NS. 89 221 "Processo para a produção de dióxido de cloro numa célula electrolItica" para que TENNECO CANADA INC., pretende obter privilégio de invenção em Portugal. RESUMO D presente invento diz respeito a um processo para a produção electrolítica de dióxido de cloro no compartimento catódico de uma célula electrolítica, utilizando um cátodo com área de superfície elevada tridimensional, 0 compartimento catódico está separado de um compartimento anódico por uma membrana permutadora de catiões. Faz-se reagir clorato de sódio com i3es hidrogénio e iães cloreto no compartimento catódico, e o dióxido de cloro é evacuado dos compartimentos catódicos. 0 cloro co-produzido com o dióxido de cloro é reduzido no cátodo para proporcionar i3es cloreto para a reacção, enquanto os i3es hidrogénio produzidos electrolíticamente são transferidos através da membrana a partir do compartimento anódico para o compartimento catódico, para proporcionar i3es hidrogénio h reacção.
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