RU2466214C1 - Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites - Google Patents
Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466214C1 RU2466214C1 RU2011127199/02A RU2011127199A RU2466214C1 RU 2466214 C1 RU2466214 C1 RU 2466214C1 RU 2011127199/02 A RU2011127199/02 A RU 2011127199/02A RU 2011127199 A RU2011127199 A RU 2011127199A RU 2466214 C1 RU2466214 C1 RU 2466214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- copper
- magnesium
- electrolysis
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди.A method for the electrochemical preparation of a solution of magnesium and copper hypochlorites.
Изобретение относится к области получения растворов гипохлоритов электролизом.The invention relates to the field of production of hypochlorite solutions by electrolysis.
Известен способ получения раствора гипохлоритов магния, включающий электролиз раствора хлоридов металлов с использованием нерастворимого анода, при этом электролизу подвергают раствор, содержащий хлорид магния в виде бишофита, борную кислоту, сульфат магния и сульфат кальция при рН 4,5-6,0 в электролизере без диафрагмы с анодом из графита и катодом из титана при плотности тока 8-12 А/дм2 и температуре 20-50°С (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1624057, МПК С25В 1/26, публикация 30.01.1991).A known method of producing a solution of magnesium hypochlorites, including the electrolysis of a solution of metal chloride using an insoluble anode, the solution containing magnesium chloride in the form of bischofite, boric acid, magnesium sulfate and calcium sulfate at pH 4.5-6.0 in an electrolyzer without diaphragms with a graphite anode and a titanium cathode at a current density of 8-12 A / dm 2 and a temperature of 20-50 ° C (see the description of the invention for USSR copyright certificate No. 1624057, IPC С25В 1/26, publication January 30, 1991).
Недостатком известного способа является отсутствие растворимого анода. На используемом в качестве анода графите протекают реакции окисления хлорид-ионов с генерацией гипохлорит-ионов, что приводит к увеличению плотности тока. В остальном ионный состав используемого раствора остается неизменным.The disadvantage of this method is the absence of a soluble anode. On graphite used as an anode, oxidation reactions of chloride ions occur with the generation of hypochlorite ions, which leads to an increase in current density. Otherwise, the ionic composition of the solution used remains unchanged.
В этом же источнике информации (см. №1624057, пример 10, стр.5 и 6) описан способ получения раствора гипохлоритов магния, в котором для приготовления исходного раствора для электролиза берут 0,9 л воды, растворяют в ней 165 г кристаллического бишофита с содержанием 45% MgCl2 и получают 1 л исходного раствора, содержащего 70 г/л MgCl2, pH 5,3. Электролиз проводят в электролизере без диафрагмы с анодом из графита и катодом из титана, при плотности тока 8 А/дм2, температуре электролита 30°C и напряжении 2,8-3,0 В в течение 4 часов 50 минут, осуществляя дополнительно непрерывное интенсивное перемешивание раствора.The same source of information (see No. 1624057, example 10, pages 5 and 6) describes a method for producing a solution of magnesium hypochlorites, in which 0.9 l of water is taken to prepare the initial solution for electrolysis, 165 g of crystalline bischofite are dissolved in it content of 45% MgCl 2 and get 1 l of the original solution containing 70 g / l MgCl 2 , pH 5.3. The electrolysis is carried out in an electrolyzer without a diaphragm with a graphite anode and a titanium cathode, at a current density of 8 A / dm 2 , an electrolyte temperature of 30 ° C and a voltage of 2.8-3.0 V for 4 hours 50 minutes, performing an additional continuous intensive stirring the solution.
Недостатком этого известного способа является высокие плотности тока, используемые в способе и длительное осуществление процесса с дополнительным интенсивным перемешиванием раствора.The disadvantage of this known method is the high current densities used in the method and the lengthy implementation of the process with additional intensive mixing of the solution.
Известен способ получения раствора гипохлорита магния, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния в виде бишофита в электролизере с анодом из угольного графита и катодом из стали, на постоянном токе при плотности тока 0,1-1,5 А/дм2 и температуре электролита 20°С (см. описание изобретения к патенту РФ №2238348, МПК С25В 1/26, 1/18, публикация 20.10.2004).A known method of producing a solution of magnesium hypochlorite, comprising the electrolysis of an aqueous solution of magnesium chloride in the form of bischofite in an electrolytic cell with a carbon graphite anode and a steel cathode, at constant current at a current density of 0.1-1.5 A / dm 2 and an electrolyte temperature of 20 ° C (see the description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2238348, IPC С25В 1/26, 1/18, publication October 20, 2004).
Недостатком известного способа является использование в качестве анода графита, что позволяет получать только один продукт- гипохлорит магния.The disadvantage of this method is the use of graphite as an anode, which allows to obtain only one product, magnesium hypochlorite.
Известен способ получения гипохлоритов магния и меди, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают постоянный ток напряжением 1-25 В, плотностью 1-10 A/дм2, при концентрации электролита 0,5-2% и температуре 20-25°С, процесс электролиза осуществляют в течение 0,5 часа (см. описание изобретения к патенту РФ №2361016, MПK С25В 1/00, публикация 10.07.2009).A known method of producing magnesium and copper hypochlorites, including the electrolysis of an aqueous solution of magnesium chlorides obtained by dissolving natural bischofite in a non-flow diaphragm electrolyzer with copper electrodes, to which a direct current voltage of 1-25 V, density 1-10 A / dm 2 , at an electrolyte concentration is applied 0.5-2% and a temperature of 20-25 ° C, the electrolysis process is carried out for 0.5 hours (see the description of the invention to the RF patent No. 2361016, MPK С25В 1/00, publication July 10, 2009).
Недостатком этого известного способа, выбранного в качестве прототипа, является для проведения процесса использование тока постоянного направления. В результате, за счет постоянства токового режима, происходит поляризация электродов. В результате этого для получения единицы продукта (гипохлоритов магния и меди) расходуется излишнее количество электрической энергии, уменьшается выход по току получаемой продукции.The disadvantage of this known method, selected as a prototype, is to carry out the process using a constant current. As a result, due to the constancy of the current mode, the electrodes are polarized. As a result of this, in order to obtain a unit of the product (magnesium and copper hypochlorites), an excessive amount of electric energy is consumed, and the current output of the resulting product decreases.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности процесса получения гипохлорита магния и меди за счет уменьшения расхода электрической энергии на получение единицы продукции в виде раствора гипохлоритов магния и меди.The task of the invention is to increase the efficiency of the process of producing magnesium and copper hypochlorite by reducing the consumption of electrical energy to produce a unit of production in the form of a solution of magnesium and copper hypochlorites.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита, в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают электрический ток напряжением 3-5 В (в зависимости от величины используемой плотности тока), при температуре электролита 22-25°С. Отличием является то, что на медные электроды подают импульсный ток средней плотностью 0,5-1,0 А/дм2, частотой 100-200 Гц и скважностью импульсов 2-4 при концентрации электролита 5-10% и рН 8-9, процесс электролиза осуществляется в течение 0,25-0,5 часа. Это позволяет увеличить выход по току продукта гипохлорита магния и меди при плотностях тока, значения которых равны плотностям постоянного тока.The essence of the claimed invention is as follows. A method for the electrochemical preparation of a solution of magnesium and copper hypochlorites, including the electrolysis of an aqueous solution of magnesium chlorides obtained by dissolving natural bischofite in a non-flow diaphragm-free electrolyzer with copper electrodes that are supplied with an electric current of 3-5 V (depending on the magnitude of the used current density), at electrolyte temperature 22-25 ° C. The difference is that pulsed current is supplied to the copper electrodes with an average density of 0.5-1.0 A / dm 2 , a frequency of 100-200 Hz and a duty cycle of 2-4 pulses at an electrolyte concentration of 5-10% and pH 8-9, the process electrolysis is carried out within 0.25-0.5 hours. This allows you to increase the current output of the product of magnesium and copper hypochlorite at current densities whose values are equal to direct current densities.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Заявляемый способ может быть реализован в электролизере с неразделенными анодным и катодным пространствами непрерывного или периодического действия с медным катодом в растворе минерала бишофита (хлорида магния) концентрацией 5-10% и pН 8-9. Электролизер подключен к источнику импульсного тока частотой 100-200 Гц, скважностью 2-4, с средней плотностью тока 0,5-1.0 А/дм2, процесс электролиза осуществляется в течение 0,25-0,5 часа.The inventive method can be implemented in an electrolytic cell with non-separated anode and cathode spaces of continuous or periodic action with a copper cathode in a solution of bischofite mineral (magnesium chloride) with a concentration of 5-10% and pH 8-9. The cell is connected to a pulse current source with a frequency of 100-200 Hz, duty cycle 2-4, with an average current density of 0.5-1.0 A / dm 2 , the electrolysis process is carried out within 0.25-0.5 hours.
Примеры конкретного исполнения представлены в таблицах 1, 2, 3, где показано влияние плотности, скважности на выход по току ионов меди и активного хлора.Examples of specific performance are presented in tables 1, 2, 3, which show the effect of density, duty cycle on the current efficiency of copper ions and active chlorine.
Использование постоянного тока (таблица 1) позволяет при концентрации электролита 10% получать при плотности тока 0,5 А/дм2 выход по току для гипохлорита меди 55,3%, гипохлорита магния 45,1%.The use of direct current (table 1) allows at an electrolyte concentration of 10% to obtain a current efficiency at a current density of 0.5 A / dm 2 for copper hypochlorite 55.3%, magnesium hypochlorite 45.1%.
Применение импульсного тока частотой 100 Гц, той же плотности при скважности 2 (таблица 2) увеличивает выход гипохлорита меди до 65.0%. В диапазоне используемых равных плотностей тока увеличение плотности импульсного тока до 1,0 А/дм2 (скважность 2) приводит к возрастанию выхода по току гипохлорита меди с 61,0 для постоянного до 69,4% (увеличение на 13,8%).The use of a pulsed current with a frequency of 100 Hz, the same density with duty cycle 2 (table 2) increases the yield of copper hypochlorite to 65.0%. In the range of equal current densities used, an increase in the pulse current density to 1.0 A / dm 2 (duty cycle 2) leads to an increase in the current output of copper hypochlorite from 61.0 for constant to 69.4% (an increase of 13.8%).
Увеличение скважности импульсного тока частотой 100 Гц от 2 до 3 при одинаковых значениях плотностей тока (таблица 2) из растворов электролита одинаковой концентрации приводит к большему выходу по току гипохлорита меди, чем при использовании постоянного тока: при плотности 0,75 А/дм2 увеличение скважности от 2 до 3 и 4 соответственно по отношению к постоянному току составляет: 2-14%, 3-16,4%, 4-16,5%.An increase in the duty cycle of a pulsed current with a frequency of 100 Hz from 2 to 3 at the same values of current densities (table 2) from electrolyte solutions of the same concentration leads to a higher output of copper hypochlorite current than when using direct current: at a density of 0.75 A / dm 2 duty cycle from 2 to 3 and 4, respectively, with respect to direct current is: 2-14%, 3-16.4%, 4-16.5%.
Использование импульсного тока частотой 200 Гц (таблица 3) при равных с постоянным током плотностях и концентрации электролита 5% также приводит к большему выходу гипохлорита меди. Например: при плотности тока 0,5 А/дм2 увеличение скважности от 2 до 4 приводит к увеличению выхода продукта, по сравнению с постоянным током, на проценты: 2-20,5%, 3-18%, 4-17%.The use of a pulsed current with a frequency of 200 Hz (table 3) at equal densities with a constant current and an electrolyte concentration of 5% also leads to a higher yield of copper hypochlorite. For example: at a current density of 0.5 A / dm 2, an increase in the duty cycle from 2 to 4 leads to an increase in the yield of the product, compared to direct current, by percent: 2-20.5%, 3-18%, 4-17%.
Применение импульсного тока частотой 100 Гц скважностью 2, 3, 4 при одинаковых с постоянным током плотностях тока приводит к сокращению затрат электрической энергии на единицу массы продукта. Например, при плотности тока 0,5 А/дм2 в электролите с концентрацией 10% удельные затраты энергии составляют 5,1 кВт·час/кг, при импульсном токе 100 Гц и, соответственно, скважностях 2, 3, 4 составляют: 2-4,1 кВт·час/кг (24% выигрыша), 3-4,3 кВт·час/кг (18,6% выигрыша), 4-4,6 кВт·час/кг (4,1% выигрыша).The use of pulsed current with a frequency of 100 Hz with a duty cycle of 2, 3, 4 at the same current densities with constant current leads to a reduction in the cost of electric energy per unit mass of the product. For example, at a current density of 0.5 A / dm 2 in an electrolyte with a concentration of 10%, the specific energy consumption is 5.1 kW · h / kg, at a pulsed current of 100 Hz and, accordingly, the wells 2, 3, 4 are: 2- 4.1 kW · h / kg (24% gain), 3-4.3 kW · h / kg (18.6% gain), 4-4.6 kW · h / kg (4.1% gain).
При использовании тока частотой 200 Гц при тех же скважностях и плотности тока 1,0 А/дм2: 2-4,2 кВт·час/кг (73,8% выигрыша), 3-4,6 кВт·час/кг (58,7% выигрыша), 4-4,9 кВт·час/кг (48,9% выигрыша).When using a current with a frequency of 200 Hz at the same duty cycles and a current density of 1.0 A / dm 2 : 2-4.2 kWh / kg (73.8% gain), 3-4.6 kWh / kg ( 58.7% of the gain), 4-4.9 kWh / kg (48.9% of the gain).
Приведенные примеры по влиянию плотности тока, формы, частоты и скважности импульсного тока в сравнении с постоянным током одинаковой плотности тока показывают, что выход по току продукта электролиза увеличивается.The above examples on the influence of current density, shape, frequency and duty cycle of the pulse current in comparison with direct current of the same current density show that the current efficiency of the electrolysis product increases.
Заявленное изобретение позволяет при замене постоянного тока импульсным током при тех же плотностях тока 0,5-1,0 А/дм2 увеличить выход по току гипохлоритов меди, снизить расход электрической энергии при электролизе раствора бишофита.The claimed invention allows for the replacement of direct current by a pulsed current at the same current densities of 0.5-1.0 A / dm 2 to increase the current output of copper hypochlorites, to reduce the consumption of electrical energy during electrolysis of a bischofite solution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466214C1 true RU2466214C1 (en) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (en) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466214C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713176C2 (en) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Method of electrochemical production of magnesium and copper hypochlorites solution |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049531A (en) * | 1976-07-19 | 1977-09-20 | Ban Stephan C | Electrolytic hypochlorite generator |
US4136005A (en) * | 1976-09-06 | 1979-01-23 | Ag Licento | Electrolytic chlorinator |
DE3145997A1 (en) * | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg | FUNGICIDE AGENT |
EP0826794A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-04 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Apparatus for producing hypochlorite |
WO2003023089A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Severn Trent Services-Water Purification Solutions, Inc. | Method and system for generating hypochlorite |
RU2238348C1 (en) * | 2003-07-30 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" | Method for producing of hypochlorite |
RU2361016C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, (ВолгГАСУ) | Method of copper fungicide receiving |
-
2011
- 2011-07-01 RU RU2011127199/02A patent/RU2466214C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049531A (en) * | 1976-07-19 | 1977-09-20 | Ban Stephan C | Electrolytic hypochlorite generator |
US4136005A (en) * | 1976-09-06 | 1979-01-23 | Ag Licento | Electrolytic chlorinator |
DE3145997A1 (en) * | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg | FUNGICIDE AGENT |
EP0826794A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-04 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Apparatus for producing hypochlorite |
WO2003023089A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Severn Trent Services-Water Purification Solutions, Inc. | Method and system for generating hypochlorite |
RU2238348C1 (en) * | 2003-07-30 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" | Method for producing of hypochlorite |
RU2361016C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, (ВолгГАСУ) | Method of copper fungicide receiving |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713176C2 (en) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Method of electrochemical production of magnesium and copper hypochlorites solution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200738911A (en) | Electrolytic apparatus for producing fluorine or nitrogen trifluoride | |
DE102010017491A1 (en) | A process for producing hydrogen chloride or an aqueous solution thereof using a saline raw water, product produced therewith, use of the product and electrodialysis system | |
TW200420505A (en) | Method for producing mixed electrolyzed water | |
CN101880888B (en) | Preparation method of nickel aminosulfonate | |
JPWO2009154143A1 (en) | 1-component electrolytic chlorine production method | |
KR100816099B1 (en) | Generation system for sodium hypochlorite | |
RU2466214C1 (en) | Method for electrochemical obtaining of solution of magnesium and copper hypochlorites | |
JP2009136814A (en) | Preparation method of weak acidic electrolytic water | |
CA2390853A1 (en) | Electrolytic process for the production of chlorine dioxide | |
CN203653706U (en) | Hypochlorous acid solution generator and electrolyzer thereof | |
KR20220068566A (en) | Hydrogen generation apparatus using aqueous ammonia | |
RU2010154378A (en) | METHOD FOR PRODUCING PURE PERRENATE AMMONIUM | |
JP2017047362A (en) | Generation apparatus and generation method of weak-acidic hypochlorous acid solution | |
CN106006881A (en) | Method and device for preparing bactericide | |
JP6528183B2 (en) | Method for producing slightly acidic hypochlorous acid water, bipolar electrolyzer and producing apparatus | |
RU2009113876A (en) | METHOD FOR ELECTROACTIVING AQUEOUS SOLUTIONS | |
RU2603642C1 (en) | Method of producing cerium nitrate (iv) | |
US20090081077A1 (en) | Alkaline water sterilizer and alkaline sterilizing water production method | |
RU2361016C1 (en) | Method of copper fungicide receiving | |
JP5010037B2 (en) | Method for producing electrolyzed water and composition | |
RU2713176C2 (en) | Method of electrochemical production of magnesium and copper hypochlorites solution | |
RU2238348C1 (en) | Method for producing of hypochlorite | |
RU2405066C1 (en) | Electrochemical method of producing sodium hypochlorite | |
JP2014015648A (en) | Production method of caustic soda | |
JPH01184293A (en) | Production of iodine and iodate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130702 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170702 |