PT94990A - Processo para a producao de uma lixivia de hidroxido de sodio - Google Patents

Description

uaacriçío relativa à patente de invenção do 5ER.VAY & Cio (Sociéta Anonyme)» belga» induatrial a ce» aercial» com «ido «m 33» ruo du Prinea Albert» B-IOSO Sruxallaa» Bélgica» (um wmcesM pam a pmicudto de uma lixívia de HiPfflfriDttK. atoo» A invenção tem por objaeto u» peoeeeeo pese « produção de lixlviae aqueeee de hidróxido de eodio* A» lixlvle» equoee· de hidróxido de eodio de grande pureza aão gereimente produridae por vie alactrolftica* Da proceeeoe que eão de uae induotriel eão o psoceeao de eleetxóliee em célula de eatodo de «arou* rio a o preeeeao de electróliee em eílulat de membrenee «eieetivemente permeaveie aoe catlõea· A invangao refare-ee meie concretaNiente e um aperfeiçoamento de prooeeee de electróliee em célula de membrenee «eieetivemente permeaveie eee eetleee*

Saba-aa que pera produzir lixlviee «quoeee de hidróxido de eedie numa célula de electróliee compreendendo ume eãaare enódiea e ume 6« | ra aatódiee eeperedee por ume membrene aelectivamente permeável eoe cetiõee ee eleetrolieam eimultêneamente ume eoluçio equoee de cloreto de eodio ne eemere enódiea e égue ne câmara catódica da célula» Produz-me desta aedo . olaxa e hidróxido « xeeoltie-ee ne câmara catódica «ma aoluçãe aquoaa da a __ m 1 m

hidróxido d« aódlo» garalmant» daaignada lixívia aquoaa da hidróxido da •ódio (Journal WCf vol* 44» n*· 9» Setembro da 1972» $.A. mICHAIEK and f* 8« l£IT2s *0n-eita ganeration of hypoehlorit»*» pég·* 2597 a 2712 (var paga· 1701 a 1703}}· Ataste proeaaao conhecido a produção da hidróxido de •ódio implica inavitavalnanta a produção concoaitanta da cloro ã razão da 888 g da cloro por hg da hidróxido da sódio» Eeta ralação rígida antro aa produções raapaetivaa da cloro a do hidroxido da aõdio constitui um inconveniente grava do proeaaao que» por aata facto» não apraaanta a elaatiei-dada naaaaalria para adaptar a aua produção ãa flutuaçãaa doa aarcadoa raapaativoa do cloro a do hidroxido da aõdio·

Conhac·*·· por outro lado u» proeaaao no qual aa aaeoeiaa võriaa cõlulaa da alctrõliaa da membrana da tal modo que a« auac eãmaraa anõdioaa raapaetivaa «ajam alimentada· em paralelo com uma aolução aquoaa da cloro da aõdio» «ando a· aua· címaraa eatõdie·· ligada» em aõria· haata procaaaa conhecido alimanta-aa a câmara catódica da uma célula com' égua» •ando aa eutraa célulaa alimentadas» cada uma» com o católito qua aai da aélula qua · pracada na aéria (Patente BE-A 882 180)· Eata proeaaao conhecido melhora da facto o rendimento global da instalação da alactrõUaa» ma· nãa evita o inconveniente rafarido acima am ralação com a impoaaibiil-dada da diaaociar a produção da hidróxido da aõdio da produção concomitante da clara* A invenção vias fomacar um proeaaao qua evita aata inconveniente daa proeaaao» conhecido· daseritoa acima permitindo regular · produção alactxolitica da hidróxido da aõdio indapandantamanta da do cloro. A invanção rafara-·· por conaaguint» a um proeaaao da pro-dugãe da cloro a da uma lixívia aquoaa da hidróxido da aõdio no qual aa utiliza uma célula da alactrõliaa eomprtandando uma câmara · uma camara aatédica «aparada· por uma msmbrsna parmaíval «alactivamanta «oa catiãaa» •a «lactroli·· uma aolução aquoaa da clorato da «ódio na camara anõdiea · sa alaatraliaa aimultanaamant· um maio aquoso contando hidróxido da aõdio diaaolvida na casara catódicas da acordo com m invanção utiliza-aa hidró»

xido dm «ódio proveniente do tratamento do uno oolução oquooo do carboneto do oódio coo o cal*

No procoooo do acordo com o invenção · mombrone permeável •oXoetivomonto ooo catioae · uma mombrone delgada· não poxoaa* compzeen» doudo itMo meteria pormutadora do cotiõoo· Ao membrana» maio convoniontoo oõo membrana» catióniceo do polímero» fluaradoa» do preferencie porfluo· radoot contando grupo» funcionai» catiónicoa derivado» do ócidoe aulfóni· coo» do ócidoe eerboxílieoe ou do ácido» foofõnico·» ou mieturee dootoo grupo» funcionoio·

No pzocoooo do oeoxdo com o invenção o concentração do oo· lução aquooo do clorato do oódio nõo * critico· I no ontonto vontojooo utilizar umo oolução o maio concentrado poeeível» oondo proferido# oo oo· luçõee aatucodaa· íio acordo cam o invenção aloctrolise·»» no coooro catódico do eólula um moio oquooo contondo o hidróxido do oodio obtido trotondo umo oolução oquoao do carboneto do oódio com cal· 0 moio oquooo I geral· oente o õguo· A produção do hidróxido do oódio por roecção d» umo oolução equoee do coxbonoto do oódio con o eoX ó umo tócnieo beo conhecido <K* WINNAKER o l KUCHtER *Technalogie minerelc*· traduzido por A* ZUNDEt» Edi-çõeo Eyrolloo* 1962, póga· 382 o 388)· Eoto técnico do eauetifieaçãe do carbonato do oódio conduz o obtenção do umo ooXução oquooo do hidróxido do oódio quo «o utilizo poro alimentar o cômoro catódica do oólulo·

No procoaso do acordo com o invenção ó vontojooo utilizo» umo oolução o moio concentrado pooolvol do carbonato do oódiot oo ooluçooo oeturodoo oão ao proforidao· A oolução do carbonato do oódio podo oo» obtido po» qualquer moio apropriado· Utiliza·»» gerelmente umo oolução oh· tido polo deabicorbonatação do umo oolução ou do umo euopeneão oquooo do bicarbonato do oódio· tal como oo quo oão obtidoo no procoooo do fabrico· ção do oondo polo amoníaco (TE PAN6 HQU» «Manufacture of eode*t Hafnor Publiahing Company» 1969)« A deabicorbonatação doo ooluçooo ou ouoponoõoo • 3 · •quoeaa d» bicarbonato d· «ódio I uma operação bam conhecida m tlenita» qua eanaiâta geMlmanle num aquecimento daeta» por exemplo por Mio do um corrente do vapor do agua#

No âmbito da invenção a «ai i o oxido da cálcio ou o hidra» Mido da cólcio· Prafara-aa utilizar uaa «uapanaâo aquaaa da hidróxido da aalcio*

Numa forma do raalixação particular do procaaaa da aeorda com a invenção# treta-ae a aolução aquoaa da carbonato da aódio com a cal* racoiha»·· do maio xaactivo uma aoltiçao aquoaa diluida da hidróxido da aó* dia» auba«ta»«a a rafarida «eiuçao diluída a uma evaporação na· condigo·· regulada· da modo a formar uma solução «encontrada contenda par kg maia da 186 % da hidróxido da sódio* arrefeça*·» a rafarida soluças coneantrada para eristalixar o hidróxido da «ódio hidratado nuaaa aguaa»aãa»t raoolha» »aa · hidróxido da sódio hidratado* aqueça*·· o maamo · um tamparatura aufieianta para o fundir a aliMnta*·· a «amara catódica da célula eam a hidróxido da sódio hidratado fundida* Naata forM da raalixaçaa da pra* ctíWMMí dee ^icso^^nífo com a invenção o hidróxido da «ódio hidratada fundido sonatitui o maio aquoaa xafarido* qua aa alaotrollaa na câmara catódica da cólula.

Na forM da realização qua acaba da aar daacrita do pra» eaaaa da acordo em a invenção a solução aquoaa diluida da hidróxido da aódia qua aa racoiha na aaquância da xaacção do carbonato da aódio com · cal contam por axamplo» am garal Mitra 5 · 25% am paao da hidróxido da aódio» a Mia garalMnt· antra 8 a 15%* iate garalmanta contMinada par Mtóriaa m aoluçlo provaniant·· doa raagantaa utilixadoa na raacçao da cauatificação (carbonato da aódio · cal) nomaadaMnta carbonata da aódio* clorato da aódio a sulfato da «ódio* b» acordo com a invenção concentra» •aa a solução submetendo*· » uma evaporação controlada para levar o aau tsor da hidróxido da aódio diaeolvido aciM da 186*0 g/kg a da pMfarancla inferior a 743 g/kg» qua aao oo taoraa corraapondantaa raapactivamanta ã aiatura autóctica do vidro a do hidróxido da aódio haptahidratado por um - 4 »

lado» · à mistura sutectica do» composto» NaQH o NaQH.lH^O, por outro lado* A solução conesntrada recolhida depois da evaporação é am seguida arrefecida para promover « cristalização do hidróxido d» «ódio hidratado numa» éçua«*mã«·· A temperatura d* arrafacimanto dopando da concentração da solução eoncantrada d* hidróxido de lódio recolhido depoia da evaporação» · poda aar facilmente determinada por meio do diegiame da f^saa do sistema NaOH — HjjO (P# PASCAL» %auvaau Txaité d» chimia «inéralm#* Tomo Π» 1* faacíeulo, Maaaon et Cie» Editorea» 1966» paga* 254 c 258)· Nesta forme da realização do proeaaao da acordo com a invenção poda-a» utilizar · técnica daaorita no documento U5-A-1 733 879* Par» recolher o hidróxido de aódio hidratado pode-»· utilizar qualquer maio capaz da o separar daa éguas-mães» por exemplo uma filtração» uma decantação ou uma centrifugação·

Esta forma da realização do proeaaao da acordo com a invan-çãa apraaanta a vantagem da evitar a presença da impureza» no maio aquoao mencionado acima» utilizado para alimentar * câmara catódica da célula de eleetrólia»·

Numa variante vantajosa da forma da realização descrita acima do procaaso da acordo com « invanção a evaporação da solução diluida é regulada da modo que a «olução aquoaa concentrada contenha por kg entra cerca d» 468 · 321 g de hidróxido de «ódio» que são o» teores eorrespon-dentea respaetivimenti ã mistura autéctica doe composto» Na0H*3,5H20 « NaOH.IH^O» por um lado» s * solução aquoss sstursda d» hidróxido de sódio a tamparatuxa daata autéctieo» por outro lado* Na execução desta variante d» realização do proeaaao da acordo com a invenção é conveniente que a *o-lução aquoaa eoncantrada recolhida da evaporação apraaanta uma concentração am hidróxido da sódio notavelmente diferente da 388*3 g/kg (correaport-dsnts ao composto definido N«QH. 3,5^0) de modo a facilitar · ptftsagsm das impurezas para m éguas-mã»· no decurso da cristalização por arrafaeimanto· Por eonsidareçõst de natureza económica* a prafarlval que a aolução eonesn-trada recolhida depois da evaporação tenha uma concentração em hidróxido da sódio inferior a 368»3 g/kç* «· 5 —

Nc variante qua «cabe d· ase daecrita do procaeao da acordo CM « invenção o arrefecimento d* eolução concentreda I r«*li2»ao a uma temperatura compreendida entra# por um lado# · temperatura da aolidifiea·» t«o da miatuxa autúetiea do» compoatoa NaQH*3»SH20 · Na9H*2H2G (cerca da 9*0 · por outro lado a temperatura da fuvão do compoato dafinido Na0H«3#SH20 (carca da lú*C>· 0 procaaao da acordo com a invenção permita uma flaxibilioa-da no funoionananto da» célula* da alactrõliaa da membrana paxaitindo adaptax o funcionamento da* cúlulaa ao maxcado do hidxoxido da «ódio sem influanciax a produção do cloro»

Ac paxticulaxidadaa « poztnenoxaa da invenção vão aaliantar-»«« da daacrição «aguinta da figura única do daaanho anaxo que xapxaaanta o esquema da uma inetclação qu» utiliza uma forma da xcaliração particulax da pxocaaao da acordo com « invenção» A instalação rapraaantada na figure eompxaanda uma unidade da eaustificação da carbonato da aúdio a uma eúlule da alactrõliaa' da membrana t decignade no aau conjunto pala notação da referencia 21« da unidade d» eauatificeção introdução uma aoiução aquoaa da carbonato da aúdio 2 a cal viva 3 numa câmara da xaacção 1* fiacoihe-ea da câmaxa da xaacção 1 uma auapanaão aquoaa 4 eompxaandando pxincipalmanta carbonata da cálcio cm auapanaão numa aoiução aquoaa da hidxoxido do aúdio· A auapanaão 4 a tratada numa cãaaxa da decantação 5 na qual a» recolham «epaxadaaawte um pxacipitado da carbonato da cálcio 6 a uma aoiução aquoaa diluída da hidxoxido da aúdio 7. 0 pxacipitado € contai» geralmente uma quantidade não desprezível da hidroxido da cálcio» £nvia~»« o maamo paca uma segunde câmara da xaacção 8 que a por aue vax alimentada com uma aolu* çie aquoaa d* carbonato da aúdio 9» Btpoi» do tratamento «obra um filtra 10 para «aparar cl «a matéria· ineoluvai» 11» a aoiução aquoaa 12 I reei» ciada m câmara da raacçãc 1» A aoiução 7 recolhida da câmara da decantação 9 eontúm por axcmplo entra 8 * IS$ a» pcao da hidxoxido da aúdio» Eata per ** 8 ·*

outro lodo contaminada per diverea* impurezas dissolvidas, nomeedamente sulfato de sódio» carbonato ds sódio · clorato ds sódio» i snviads s im svaporador 13 ondt s eoncsnirads sis um teor ds hidróxido ds sódio eom-prssndido sntzs 321 s 38B»3 g/kg* h «viporaçeo* te» como resultado aliai*» nar a agua 14 · fazer precipitar uma parta das impurezas» principslmsnts sulfeto αβ eodio n carbonato da sadio» que ss eliminam em 13» A soluças aqjuft. ss concentrada 16 que ss recolhe do svaporador 13 s em eeguida tratada num refrigerante 1? onda » arrefecida stó uma temperatura compraandida sntrs 5 s 16*C ds modo a cristalizar α composto NaOH»3»SH^3 numas aguas· -mies* Recolhe-aa aeparadamanta o composto cristalizado 18 a as aguas· -mães 30· 0 composto cristalizado 18 a constituído aasancialmanta por hidróxido de sódio hidratado da fórmula N«0H*3»5H20· Envia-as esta para uma amara da armazanaga» 19 onda o mesmo I aquecido ata um» temperatura aupa-rior ã sua terparatura de fusão (15,9*0 por exemplo a temperatura ambian* ta» da modo a afcter-se uma aolugao aquosa 20 contando cerca d« 388t3 9 da hidróxido da sódio por kg· Aa aguas-meas 30 aso uma aolugão aquosa da hidróxido da sódio· São recicladas no svaporador 13 depois da aa lha rati· rar uma purga 31» A célula de ttlaciróliae 21 compreenda uma câmara anódica 22 a uma câmara catódica 23 «aparadaa por uma membrana 24 parmaéval salao tivamanta aca cetioae» por exemplo uma membrana da polímero perfluorado compreendendo grupoe funcionaie derivedoe de ócldoe carboxílicoí· A eamam enódice 22 contem um ânodo Cnão representado) ligado electrieemente ao bome poeitivo de um fcr.te de csrrante continue (não representada)» a eaaara catódica 23 cantem um cótodo (não repreeentedo no daeenho) ligado electricemente ao bmm negativo da fonte de corrente* Célula· d» ele*· txóliea deste tipo são hm conhacidaa na técnica» durante 0 funcionamento de célula 21 allmenta-ae a eaaara anódica 2? com uma aoiugão squoaa da clorato da «ódio 2S$ aimultaneamente anvia-ee » câmarc catódico 23 a solução aquoaa da hidróxido de «ódio 20 produzida ne unidade de ceustificagão* Ne temera anódica 22 a electróliea da aolução de cloreto de eódio produz cloro 26» enquanto que ne amare • ? —

«a eatotfiea 23 · «ltctióli*· tf· «olução «quam tf· hitfxoxltfo tf· ·«&· pxatfu* hltfxofaml· 27» Ratix·*·· tf· β·Μ·χ· «nádic» um· *olução aquotui diluid· de clorato tf· mtfie 2β que «· pod· melei·* rm cílula «põe t«* «ido diMol-vitfo ml· mi· cloreto cki «ódio p»*· · miu*·*· Retira*·· pe* outro l»do tf· mm*· catodic» um lixívia aquo·» eomenixtd· d· hidróxido tf· »õdio 29» 8

Claims (1)

1. κ ε ι ν ι ν β ι c â % δ ε s Procsaao para a produção da cloro a «ta uao lixívia aquoaa da hidróxido da «ódio no qual a» utilira una célula da alaetróiiaa compra** andando uma câmara «inodiea a una cemara catódica neparadna por um mambra» na panMwval eelaetlvamante «o« catiSee» a» elaetrolisa uma «olução aquosa da clorato da sódio na eamare anódica a *a «laetríiliaa simuitanea-nanta un meio aquoso contando hidróxido da aódío dissolvido na camara catódica, ca» raeterirado paio facto da as utiliaar hidróxido da sódio provanlsnfa do tratamento da uma solução aqjota da carbonato do aódío com cal* - 2* - Proeaaao da acordo co» a reivindicação 1 caractarirodo pala facto da na «aquancii do tratamento da adução de carboneto da aódío com a cai aa recolher uma solução diluída da hidróxido is sódio# ta submatar a rafarida solução diluída a um evaporação t» ecmdiçõeo regulada» para formar uma aoluçao concentrada contendo por kg taois da 156 ,C g/kg da hidróxido da aódío» aa arrefecer a rafarida adução concentrada para cristã-lixar o hidróxido de «ódio hidratado num» cguas-mees, m recolher o hidróxido da aódío hidratado» aa aquecer o rtaamo a uma temperatura «oficiante para o fundir a aa elaetroltaar o hidróxido da «ódio hidratado fundido na cSmara catódica do elido* » 3« » Procasao da acorda cem a reivindicação 2 caractnrlrado pelo facto da «a regular a evaporação para que a aoluçao concentrada contenha - 9 -

   por kg entra 321 * 463 g d» hidróxido da «adia# e ·· ««««fie·» « eoluçãe eoneentreda · ume temperatura compreendida antro 5 · 16*C. * 4« * FrocKiiO da ecoado com a reivindicação 3 caracterixado pelo facto da aa regular « evaporação pare que a eolução concentrada apresente u* teor ponderai de hidróxido de «ódio inferior · 388*3 g/kg* Procasao da acordo coe qualquer dae reivindicações 1 · 4 carsctrirado paio facto d* m utilizar uma eoluçãe aquoaa da carbonate de aódio obtida pala daabicarbonetação da uma «oluçãa aeturada da bicar· bonito da «ódio· Pxoeesao da acordo com qualquer daa reivindiceçõe» 1 e 5 cerecterizecfo paio facto da sa utilizar uma célula da electróliaa na qual e membrana a uma folha da pollmaro perfluorado* compreendendo grupoe fun-eionaia derivados da um acido carboxflico* foi inventor «lean Verlaeten, bal«ja» onjanheiro civil elec-trioiata mecânico, raeidente aa Avanue Urculaire, 144A*. 2*U8D Bruxelloi* Bélgica. λ requerente declara que o primeiro pedido desta patente fai apresentado na Bélgica* m 1? d» Agosto de 1989# sob o ti»« 02900881* 10 » ÍiabeMR* 14 d· Agaeto 4« 1990. U AGEftTE OflCIAL

   * 11 *