RU97100560A

RU97100560A - Способ электролиза водных растворов хлористоводородной кислоты

Info

Publication number: RU97100560A
Application number: RU97100560/25A
Authority: RU
Inventors: Фаита Джузеппе
Original assignee: Де Нора С.п.А.
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1999-02-10

Claims

1. Способ электролиза водных растворов хлористоводородной кислоты для получения хлора, осуществляемый в элекролизерах, состоящих по крайней мере из одной электрохимической ячейки, содержащей катодную камеру и анодную камеру, разделенные коррозионностойкой ионообменной мембраной катионного типа, причем катодная и анодная камеры снабжены газодиффузионным катодом и анодом, выполненным из инертной подложки с нанесенным электрокаталитическим покрытием для выделения хлора, по крайней мере газодиффузионный катод и мембрана находятся в тесном контакте друг с другом, катодная камера дополнительно обеспечена впускным отверстием для подачи кислородсодержащего газа и выпускным отверстием для отвода реакционной воды, анодная камера содержит впускное отверстие для электролизуемого водного раствора хлористоводородной кислоты и выпускные отверстия для удаления истощенного раствора хлористоводородной кислоты и полученного хлора, отличающийся тем, что способ осуществляют в ячейке, где анодная и катодная камеры выполнены из одного и того же конструкционного материала, который выбирают из группы титана и титановых сплавов, и путем добавления к электролизуемому водному раствору хлористоводородной кислоты окислительного соединения, имеющего редокс-потенциал, по крайней мере, равный 0 В по шкале нормального водородного электрода (НВЭ).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем что редокс-потенциал находится в интервале от 0,3 до 0,6 В НВЭ.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанным окислительным соединением является трехвалентное железо.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что концентрацию трехвалентного железа поддерживают в интервале 100-10000 ppm (ч.на млн).

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что указанную концентрацию поддерживают в интервале от 1000 до 3000 ppm (ч.на млн).

6. Способ по п. 4 или 5, отличающийся тем, что концентрацию контролируют средствами электрохимических проб или амперометрических измерений.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что концентрация электролизуемого водного раствора хлористоводородной кислоты имеет максимальное значение 20%, а температура водного раствора истощенной хлористоводородной кислоты не превышает 60^oC.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что температуру водного раствора истощенной хлористоводородной кислоты поддерживают при контроле путем регулирования скорости потока электролизуемого водного раствора хлористоводородной кислоты.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что скорость потока имеет значение 100 л/ч на 4 м² мембраны при плотности тока 3000-4000 А/м² мембраны.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в электролизуемый водный раствор хлористоводородной кислоты дополнительно добавляют соль щелочного металла.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что указанной солью щелочного металла является хлористый натрий, концентрация которого находится в интервале 20-50 г/л.

12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что титан или титановый сплав, используемый в качестве конструкционного материала анодной и катодной камер, обеспечивают защитным электрокаталитическим покрытием в зонах растрескивания обоих камер.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что указанное защитное покрытие выполняют из металлов платиновой группы, их оксидов, используемых как таковые или в виде их смеси, с необязательным дополнительным добавлением стабилизирующих оксидов, выбранных из группы оксидов титана, ниобия, циркония, тантала.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что указанное защитное покрытие выполняют из смешанных оксидов рутения и титана в эквимолярном соотношении.

15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанным конструкционным материалом является 0,2 мас.% титан-палладиевый сплав.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что поверхность газодиффузионного катода, находящаяся в тесном контакте с ионообменной мембраной, обеспечена пленкой иономерного коррозионностойкого материала, совместимого с материалом, образующим мембрану.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный тесный контакт между газодиффузионным катодом и ионообменной мембраной получают до установки в указанный электролизер путем адгезии при нагревании и давлении.

18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анодную камеру подвергают более высокому давлению, чем катодную камеру.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что перепад давления между анодной и катодной камерами поддерживают в интервале 0,1 - 1,0 бар (10-100 кПа).

20. Способ по п. 18, отличающийся тем, что указанный газодиффузионный катод и ионообменная мембрана поддерживают жесткой, пористой структурой, имеющей множество точек контакта с поверхностью газодиффузионного катода, противоположной поверхности, которая находится в тесном контакте с мембраной, причем указанная структура расположена в катодной камере.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что указанная структура выполнена из жесткого грубого растянутого листа металла или сетки и тонкого растянутого листа металла или сетки, сваренных друг и другом, причем указанные грубые и тонкие растянутые металлические листы или сетки выполнены из титана или титанового сплава, причем указанный тонкий растянутый лист металла или сетка обеспечены коррозионностойким электропроводящим покрытием.