RU2238348C1 - Method for producing of hypochlorite - Google Patents
Method for producing of hypochlorite Download PDFInfo
- Publication number
- RU2238348C1 RU2238348C1 RU2003124040/15A RU2003124040A RU2238348C1 RU 2238348 C1 RU2238348 C1 RU 2238348C1 RU 2003124040/15 A RU2003124040/15 A RU 2003124040/15A RU 2003124040 A RU2003124040 A RU 2003124040A RU 2238348 C1 RU2238348 C1 RU 2238348C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hypochlorite
- solution
- electrolysis
- solutions
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электролитическому получению хлоркислородных соединений, в частности к способу получения гипохлоритов из растворов щелочных и щелочноземельных металлов, и может быть использовано для получения окислителей, применяемых качестве дезинфицирующих растворов в лечебно-профилактических учреждениях, домах отдыха, санаториях, предприятиях общественного питания и коммунального хозяйства, школах, детских садах, плавательных бассейнах, станциях водоснабжения и т. п.The invention relates to the electrolytic production of chlorine-oxygen compounds, in particular to a method for producing hypochlorites from solutions of alkali and alkaline earth metals, and can be used to produce oxidizing agents used as disinfectant solutions in medical institutions, rest homes, sanatoriums, catering and public utilities schools, kindergartens, swimming pools, water supply stations, etc.
Известны методы получения гипохлорита путем электролиза растворов хлоридов, где в качестве исходного рассола используются растворы хлористого натрия или природные электролиты.Known methods for producing hypochlorite by electrolysis of chloride solutions, where sodium chloride solutions or natural electrolytes are used as the initial brine.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ получения гипохлорита натрия путем электролиза раствора хлористого натрия на безнапорной электролизной установке непроточного типа ЭН-1 [Технические указания по эксплуатации электролизных установок непроточного типа производительностью 1, 5, 25 и 100 кг в сутки активного хлора. Отдел научно-технической информации АКХ, М., 1975, - прототип].The closest in technical essence and the achieved technical result is a method for producing sodium hypochlorite by electrolysis of sodium chloride solution on a non-pressure electrolysis installation of non-flow type EN-1 [Technical instructions for the operation of non-flow type electrolysis plants with a capacity of 1, 5, 25 and 100 kg per day of active chlorine . Department of scientific and technical information AKH, M., 1975, prototype].
Недостатком данного способа является то, что процесс получения гипохлорита путем электролиза раствора хлористого натрия осуществляется с низким выходом по току, а сам гипохлорит имеет невысокую биологическую активность.The disadvantage of this method is that the process of obtaining hypochlorite by electrolysis of a solution of sodium chloride is carried out with a low current efficiency, and the hypochlorite itself has a low biological activity.
Техническая задача - повышение выхода по току гипохлорита при одновременном увеличении его биологической активности за счет увеличения концентрации хлоридов в растворе электролита.The technical task is to increase the current efficiency of hypochlorite while increasing its biological activity by increasing the concentration of chlorides in the electrolyte solution.
Решение технической задачи достигается тем, что при получении гипохлорита, включающем электролиз растворов хлоридов, процесс электролиза ведут при плотности тока 0,1-1,5 А/дм2, и в качестве электролита используют раствор природного бишофита плотностью 1,3 г/см3, с содержанием ионов хлора 340,8 г/л, ионов брома 5,6 г/л.The solution to the technical problem is achieved by the fact that upon receipt of hypochlorite, including the electrolysis of chloride solutions, the electrolysis process is carried out at a current density of 0.1-1.5 A / dm 2 , and a natural bischofite solution with a density of 1.3 g / cm 3 is used as an electrolyte , with a content of chlorine ions of 340.8 g / l, bromine ions of 5.6 g / l.
При электролизе раствора природного бишофита (MgCl2· 6H2O) на аноде происходит разряд ионов хлора и брома:During the electrolysis of a solution of natural bischofite (MgCl 2 · 6H 2 O), the discharge of chlorine and bromine ions occurs at the anode:
Выделяющийся хлор растворяется в электролите с образованием хлорноватистой, бромноватистой, хлористо- и бромистоводородных кислот:The released chlorine dissolves in the electrolyte with the formation of hypochlorous, hydrobromic, hydrochloric and hydrobromic acids:
Сl2+Н2O-НСlO+НСlCl 2 + H 2 O-HclO + Hcl
Вr2+Н2O=НВrO+НВrBr 2 + H 2 O = HBrO + HBr
На катоде происходит восстановление молекул воды с выделением водорода:At the cathode, water molecules are restored with hydrogen evolution:
Атомы водорода после восстановления на катоде выделяются из раствора в виде газа, оставшиеся ионы ОН- образуют возле катода с ионами Mg2+ щелочь.The hydrogen atoms at the cathode after reduction are extracted from the solution as a gas remaining ions OH - form near the cathode with alkaline Mg 2+ ions.
Вследствие перемешивания анолита с католитом происходит взаимодействие хлорноватистой и бромноватистой кислот со щелочью с образованием гипохлорита и гипобромита магния:Due to the mixing of the anolyte with catholyte, hypochlorous and hydrobromic acids react with alkali to form hypochlorite and magnesium hypobromite:
2HClO+Mg(OH)2=Mg(ClO)2+2H2O2HClO + Mg (OH) 2 = Mg (ClO) 2 + 2H 2 O
2HBrO+Mg(OH)2=Mg(BrO)2+2H2O2HBrO + Mg (OH) 2 = Mg (BrO) 2 + 2H 2 O
Увеличение выхода по току гипохлорита обеспечивается за счет наличия высокой концентрации хлоридов в растворе природного бишофита. Это объясняется тем, что с повышением концентрации хлоридов улучшается соотношение потенциалов выделения хлора и кислорода, благоприятствующее разряду ионов хлора и подавлению разряда ионов кислорода, что приводит к увеличению концентрации гипохлорита в готовом продукте, а следовательно, и увеличению выхода его по току, одновременно за счет присутствия в составе ионов брома, при электролитическом окислении раствора природного бишофита, образуются гипохлорит и гипобромит магния, взаимное действие этих окислителей усиливает биологическую активность конечного дезинфицирующего продукта, что и является новым техническим эффектом заявляемого способа.An increase in the current output of hypochlorite is ensured by the presence of a high concentration of chlorides in the solution of natural bischofite. This is explained by the fact that with an increase in the concentration of chlorides, the ratio of the potentials of the release of chlorine and oxygen improves, favoring the discharge of chlorine ions and suppressing the discharge of oxygen ions, which leads to an increase in the concentration of hypochlorite in the finished product and, consequently, to an increase in its current output, simultaneously due to the presence of bromine ions in the composition, during electrolytic oxidation of a solution of natural bischofite, magnesium hypochlorite and hypobromite are formed, the mutual action of these oxidizing agents enhances the biological the activity of the final disinfectant product, which is the new technical effect of the proposed method.
По предварительной оценке ВНИИгалургии общие запасы бишофита только Волгоградского месторождения составляют 250 млрд. тонн. Залежи природного бишофита в Нижнем Поволжье практически целиком (до 98%) сложены мономинералом - бишофитом (MgCl2· 6H2O). Природным хлоридам магния, как правило, сопутствуют его бромиды. Содержание брома в бишофите даже при добыче в виде рассола в десятки и сотни раз превышает такое традиционное сырье.According to a preliminary assessment of the All-Russian Research Institute of Galurgies, the total bischofite reserves of the Volgograd deposit alone amount to 250 billion tons. Natural bischofite deposits in the Lower Volga region are almost entirely (up to 98%) composed of monomineral - bischofite (MgCl 2 · 6H 2 O). Natural magnesium chlorides are usually accompanied by its bromides. The content of bromine in bischofite, even when extracted in the form of a brine, is tens and hundreds of times higher than such traditional raw materials.
Способ получения гипохлорита осуществлялся следующим образом: из раствора природного бишофита плотностью 1,3 г/см3, с содержанием ионов хлора 340,8 г/л, ионов брома 5,6 г/л готовят растворы различных концентраций. Далее раствор заливается в непроточный электролизер. В качестве катода используется стальной электрод. В качестве анода применяется угольный графитовый электрод. Процесс ведется на постоянном токе при заданных параметрах плотностей тока 0,1-1,5 А/дм2, источником тока служит лабораторный источник постоянного тока (ЛИПС-35). Процесс электролиза раствора природного бишофита осуществляется в течение 0,5 ч. По окончании электролиза по известной методике определяется концентрация активного хлора. Величина водородного показателя среды (рН) исходного и полученного растворов контролируется по рН-метру - милливольтметру рН-121.The method of producing hypochlorite was carried out as follows: from a solution of natural bischofite with a density of 1.3 g / cm 3 , with a content of chlorine ions of 340.8 g / l, bromine ions of 5.6 g / l, solutions of various concentrations are prepared. Next, the solution is poured into a non-flowing electrolyzer. A steel electrode is used as a cathode. A carbon graphite electrode is used as the anode. The process is conducted at constant current at specified parameters of current densities of 0.1-1.5 A / dm 2 , the current source is a laboratory direct current source (LIPS-35). The process of electrolysis of a solution of natural bischofite is carried out for 0.5 hours. At the end of electrolysis, the concentration of active chlorine is determined by a known method. The value of the pH of the medium (pH) of the initial and obtained solutions is controlled by a pH meter - millivoltmeter pH-121.
По известным формулам расчета показателей электрохимического процесса рассчитывается выход по току, удельный расход электроэнергии.According to well-known formulas for calculating the indicators of the electrochemical process, the current efficiency and specific electricity consumption are calculated.
Для проверки заявляемого способа были проведены серии стендовых испытаний с использованием растворов природного бишофита различных концентраций.To verify the proposed method, a series of bench tests were carried out using natural bischofite solutions of various concentrations.
Примеры конкретного исполнения:Examples of specific performance:
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Брали раствор природного бишофита концентрацией 75,4 г/л (0,5 н.) и проводили процесс электролиза на угольном графитовом электроде при плотностях тока от 0,1 до 1,5 А/дм2, при температуре 20° С (см. табл. 1).We took a solution of natural bischofite with a concentration of 75.4 g / l (0.5 N) and carried out the electrolysis process on a carbon graphite electrode at current densities of 0.1 to 1.5 A / dm 2 at a temperature of 20 ° C (see table 1).
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Брали раствор природного бишофита концентрацией 151 г/л (1,0 н) и проводили процесс электролиза на угольном графитовом электроде при плотностях тока от 0,1 до 1,5 А/дм2, при температуре 20° С (см. табл. 2).We took a solution of natural bischofite with a concentration of 151 g / l (1.0 n) and carried out the electrolysis process on a carbon graphite electrode at current densities from 0.1 to 1.5 A / dm 2 at a temperature of 20 ° C (see table. 2 )
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Брали раствор природного бишофита концентрацией 226 г/л (1,5 н) и проводили процесс электролиза на угольном графитовом электроде при плотностях тока от 0,1 до 1,5 А/дм2, при температуре 20° С (см. табл. 3).They took a solution of natural bischofite with a concentration of 226 g / l (1.5 n) and carried out the electrolysis process on a carbon graphite electrode at current densities from 0.1 to 1.5 A / dm 2 at a temperature of 20 ° C (see table. 3 )
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Брали раствор природного бишофита, концентрацией 302 г/л (2 н) и проводили процесс электролиза на угольном графитовом электроде при плотностях тока от 0,1 до 1,5 А/дм2, при температуре 20° С (см. табл. 4).We took a solution of natural bischofite with a concentration of 302 g / l (2 n) and carried out the electrolysis process on a carbon graphite electrode at current densities of 0.1 to 1.5 A / dm 2 at a temperature of 20 ° C (see table. 4) .
По приведенным результатам экспериментов видно, что оптимальным режимом, при котором отмечается наибольший выход по току при наименьших энергетических затратах, является электролиз раствора природного бишофита концентрацией 302 г/л и катодной плотности тока 0,1-0,5 А/дм2. Полученный при данных условиях гипохлорит имеет выход по току (в пересчете на активный хлор) 72-66%.According to the results of the experiments, it is seen that the optimal mode, in which the greatest current efficiency is observed at the lowest energy costs, is the electrolysis of a natural bischofite solution with a concentration of 302 g / l and a cathode current density of 0.1-0.5 A / dm 2 . Hypochlorite obtained under these conditions has a current efficiency (in terms of active chlorine) of 72-66%.
Таким образом, получение гипохлорита электролизом раствора природного бишофита по сравнению с гипохлоритом, полученным по прототипу из раствора хлористого натрия, обеспечивает увеличение выхода по току на 12%, а проведенный бактериологический анализ показал, что при обеззараживании гипохлоритом, приготовленным из раствора природного бишофита, требуется меньшая доза по активному хлору, чем при обеззараживании гипохлоритом, полученным из раствора хлористого натрия.Thus, the production of hypochlorite by electrolysis of a solution of natural bischofite compared with hypochlorite obtained from the sodium chloride solution as a prototype provides an increase in current efficiency by 12%, and bacteriological analysis showed that less disinfection with hypochlorite prepared from a natural bischofite solution requires dose for active chlorine than for disinfection with hypochlorite obtained from a solution of sodium chloride.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124040/15A RU2238348C1 (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Method for producing of hypochlorite |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124040/15A RU2238348C1 (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Method for producing of hypochlorite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2238348C1 true RU2238348C1 (en) | 2004-10-20 |
| RU2003124040A RU2003124040A (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=33538226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003124040/15A RU2238348C1 (en) | 2003-07-30 | 2003-07-30 | Method for producing of hypochlorite |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2238348C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466214C1 (en) * | 2011-07-01 | 2012-11-10 | Индивидуальный Предприниматель Богданов Сергей Анатольевич | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites |
| RU2713176C2 (en) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Method of electrochemical production of magnesium and copper hypochlorites solution |
-
2003
- 2003-07-30 RU RU2003124040/15A patent/RU2238348C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2466214C1 (en) * | 2011-07-01 | 2012-11-10 | Индивидуальный Предприниматель Богданов Сергей Анатольевич | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites |
| RU2713176C2 (en) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Method of electrochemical production of magnesium and copper hypochlorites solution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003124040A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10259727B2 (en) | Electrochemical system and method for on-site generation of oxidants at high current density | |
| JPH09512861A (en) | Electrolytic cell producing mixed oxidant gas | |
| US5938916A (en) | Electrolytic treatment of aqueous salt solutions | |
| JP2002336856A (en) | Electrolytic water making apparatus and method of making electrolytic water | |
| CN106315937B (en) | The method that a kind of pair of ammonia nitrogen in high density chemical engineering sewage carries out Electrooxidation degradation | |
| KR101361651B1 (en) | A device using electrolyzer with a bipolar membrane and the method of producing hypochlorite solution and hydrogen gas thereby | |
| Ghalwa et al. | Generation of sodium hypochlorite (NaOCl) from sodium chloride solution using C/PbO 2 and Pb/PbO 2 electrodes | |
| KR100816099B1 (en) | Generation system for sodium hypochlorite | |
| US20130101499A1 (en) | METHODS FOR ELECTROCHEMICAL DECHLORINATION OF ANOLYTE BRINE FROM NaCl ELECTROLYSIS | |
| Lima et al. | Energy loss in electrochemical diaphragm process of chlorine and alkali industry–A collateral effect of the undesirable generation of chlorate | |
| Ding et al. | Ammonium nitrogen removal from wastewater with a three-dimensional electrochemical oxidation system | |
| RU2238348C1 (en) | Method for producing of hypochlorite | |
| JPH11140679A (en) | Electrolytic cell for production of hydrogen peroxide | |
| JPS5927385B2 (en) | Production method of basic aluminum chloride | |
| Asokan et al. | Design of a tank electrolyser for in-situ generation of NaClO | |
| Tsai et al. | Efficiency and mechanisms of chlorine dioxide generation by electrocatalytical process | |
| RU2361016C1 (en) | Method of copper fungicide receiving | |
| KR20200001254A (en) | Sodium Hypochlorite generation device for removing Bromide ion | |
| JPH0428438B2 (en) | ||
| JPH04131184A (en) | Additive chemical for preparing electrolyzed bactericidal solution of hypochlorous acid | |
| RU2349682C2 (en) | Electrolytic installation for obtaining sodium hypochlorite | |
| WO1998012144A1 (en) | Electrolytic treatment of aqueous salt solutions | |
| TWI427189B (en) | Method and apparatus for producing high concentration hypochlorochloride sterilized water | |
| JP4181170B2 (en) | Drinking electrolyzed water and method for producing the same | |
| JP2003293178A (en) | Method for preparing chemical for water treatment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050731 |