RU2005131463A - Способ получения хлора и хлорсодержащих окислителей и установка для его осуществления - Google Patents

Claims (7)

1. Способ получения хлора и хлорсодержащих окислителей из водного раствора хлорида щелочного металла, включающий получение исходного насыщенного солевого раствора и проточный диафрагменный электролиз с образованием щелочного католита и газообразного хлора, отличающийся тем, что проточный диафрагменный электролиз насыщенного раствора хлорида щелочного металла проводят с использованием диафрагмы из армированного пористого поливинилхлорида, образующийся газообразный хлор выводят из процесса эжекторными насосами с использованием в качестве рабочей жидкости потока воды и/или щелочного католита с получением «хлорной» воды и /или раствора гипохлорита щелочного металла, а производительность процесса по хлору регулируют изменением плотности тока, соответствующую протекаемость диафрагмы, поддерживают изменением разности уровней анолита и католита, который автоматически устанавливается путем изменения интенсивности подачи питающего насыщенного раствора хлорида щелочного металла, как очищенного, так и неочищенного от солей жёсткости.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при использовании неочищенного насыщенного раствора хлорида щелочного металла диафрагму периодически регенерируют путём подкисления соляной кислотой питающего насыщенного раствора хлорида щелочного металла или используя вместо питающего солевого раствора 10-20%-ную соляную кислоту.

3. Установка для получения хлора и хлорсодержащих окислителей, содержащая электрохимический реактор, выполненный из одной или более электрохимических элементарных модульных ячеек с размещёнными в них перфорированными анодом и катодом и установленной между ними диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство на анодную и катодную камеры, вход и выход которых соединён с соответствующими анодным и катодным циркуляционными контурами с газоотделителями, при этом катодный контур имеет газоотделитель для отвода жидких и газообразных продуктов электролиза и буферную емкость для католита связанную с узлом подготовки исходного солевого раствора, а циркуляционный контур анолита имеет газоотделитель, соединенный через устройство дозированного отвода газообразных продуктов электролиза с источником воды и дополнительно снабжён устройствами регулирования уровня электролита и подачи исходного солевого раствора, а также насосами для перекачивания растворов, отличающаяся тем, что используется электрохимический реактор, выполненный в виде комплекта чередующихся однотипных плоских элементов - элементарных электрохимических ячеек, состоящих из перфорированного анода и перфорированного катода, разделённых между собой диафрагмой из армированного пористого поливинилхлорида, собираемых и стягиваемых между собой с помощью торцевых плит и шпилек через межэлектродные рамки и герметизирующие прокладки по принципу фильтр-пресса, при этом электроды и рамки в пакете чередуются так, что для каждого из электродов образуются заэлектродные пространства, которые в нижних и верхних своих частях с помощью соответствующих специальных внутренних каналов, проходящих через пакет, и внешних торцевых коллекторов гидравлически параллельно объединены с образованием единых циркуляционных контуров анолита и католита, в верхних частях которых имеются газоотделители, причём газоотделитель анодного циркуляционного контура своим газовым пространством соединён с устройством подачи насыщенного раствора хлорида щелочного металла на электролиз и устройством организованного подсоса атмосферного воздуха, а также с двумя эжекторными смесителями, которые соединены с насосами, вход одного из которых связан с источником воды, а вход другого с накопительной ёмкостью католита и дополнительно с источником воды, газоотделитель катодного циркуляционного контура через вытяжное устройство, связанное с атмосферой, снабжён устройством организованного подсоса воздуха, а сам циркуляционный контур в нижней части дополнительно снабжен регулируемым по высоте устройством слива католита в накопительную ёмкость католита, при этом давление в газоотделителях поддерживается устройствами организованного подсоса воздуха ниже атмосферного, а уровень раствора в газоотделителе анодного циркуляционного контура, превышающий уровень раствора в гаэоотделителе катодного циркуляционного контура, обеспечивает необходимую величину протекаемости диафрагмы, и регулируется устройством подачи питающего раствора хлорида щелочного металла в газоотделитель анодного циркуляционного контура и дополнительно высотой уровня слива католита из катодного циркуляционного контура.

4. Установка во п.3, отличающаяся тем, что электрохимический реактор выполнен с монополярным подключением электродов, а анод и катод чередуются в пакете попарно, за исключением крайних, каждая пара одноименных электродов разделена между собой электроизоляционной рамкой таким образом, что у них образуется общее заэлектродное пространство и между собой катодные и анодные электроды разделены диафрагмой, которая вплотную прижата к катоду и отделена от анода рамкой толщиной 1-4 мм с образованием анодной камеры.

5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что электрохимический реактор выполнен с биполярным подключением электродов и попарно в пакете чередуются электрически соединённые анод и катод за исключением крайних, а между собой анод и катод в каждой паре разделены двумя диэлектрическими рамками с установкой между этими рамками сплошной диэлектрической перегородки так, что для каждого электрода в паре образуется своё заэлектродное пространство, причём в этом случае разделительные рамки, образующие заэлектродное пространство, имеют в 2 раза меньшую толщину, чем для монополярного соединения электродов при тех же габаритных размерах электродов и диафрагм, а диафрагмой разделены аноды и катоды разных пар.

6. Установка по п.3, отличающаяся тем, что содержится два эжекторных смесителя для улавливания газообразного хлора, один из которых предназначен для получения «хлорной» воды и выход которого соединен непосредственно с основной магистралью обеззараживаемой воды, а второй обеспечивает получение обеззараживающего реагента в виде гипохлорита натрия, который позволяет осуществлять дополнительную регулировку расходом обеззараживающего реагента без изменения режима электролиза.

7. Установка по п.3, отличающаяся тем, что содержит устройство карбонизации щелочного католита, соединённое с накопительной ёмкостью католита и узлом подготовки исходного солевого раствора.