SE506140C2 - Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiat - Google Patents
Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiatInfo
- Publication number
- SE506140C2 SE506140C2 SE9601211A SE9601211A SE506140C2 SE 506140 C2 SE506140 C2 SE 506140C2 SE 9601211 A SE9601211 A SE 9601211A SE 9601211 A SE9601211 A SE 9601211A SE 506140 C2 SE506140 C2 SE 506140C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- cell
- anode
- cathode
- membranes
- formate
- Prior art date
Links
- ATZQZZAXOPPAAQ-UHFFFAOYSA-M caesium formate Chemical compound [Cs+].[O-]C=O ATZQZZAXOPPAAQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 18
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims abstract description 12
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 9
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 9
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims abstract description 3
- WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M potassium formate Chemical compound [K+].[O-]C=O WFIZEGIEIOHZCP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 6
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical class [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 150000001663 caesium Chemical class 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M caesium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Cs+] HUCVOHYBFXVBRW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 2-amino-1-(2-fluorophenyl)ethanol Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1F MFGOFGRYDNHJTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004280 Sodium formate Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M sodium formate Chemical compound [Na+].[O-]C=O HLBBKKJFGFRGMU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 235000019254 sodium formate Nutrition 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193738 Bacillus anthracis Species 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 Formate Salts Chemical class 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L caesium sulfate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]S([O-])(=O)=O FLJPGEWQYJVDPF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C53/00—Saturated compounds having only one carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or hydrogen
- C07C53/02—Formic acid
- C07C53/06—Salts thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/422—Electrodialysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/48—Apparatus therefor having one or more compartments filled with ion-exchange material, e.g. electrodeionisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
506 140 2 Formiater har befunnits uppvisa utmärkta stabiliserande egenskaper vid höga temperaturer vilket resulterar i en kritisk temperatur överstigande 200°C, såsom beskrivs i forskningsrapporten “High Temperature Stabilisation of Xanthan in Drilling Fluids by the Use of Formate Salts", av J.D. Downs - Koninklijke/Shell Explorative en Produktie Laboratorium, Holland - Physical Chemistry of Coloids and Interfaces in Production, Paris 1992, sidorna 197-202. J.D. Downs ger i denna rapport en detaljerad beskrivning av formiater och deras stabiliserande effekt.
Dessutom beskriver också de europeiska patentansökningarna 269939 och 572113 användning av formiater i borrvätskor.
Saltlösningar baserade på eller innehållande cesiumformiat, till exempel i kombination med andra formiater har en alltmer ökande användning. Det finns således en alltmer ökande efterfrågan på större kvantiteter. Cesiumformiat har en stor potential för användning som avslutnings# och packvätskor eftersom densiteter upp till 2,3 SG kan uppnås. Cesiumformiat används dessutom till exempel som ersättning för den mycket giftiga och korrosiva zinkbrornidsaltlösningen.
Cesiumformiat framställs för närvarande normalt genom att reagera kolmonooxid med cesiumhydroxid enligt reaktionsformel I nedan.
Reaktionsformel I: CO + CsOH -9 HCOOCs Framställningsmetoden enligt reaktionsformel I är ganska långsam och utförs genom att man absorberar kolmonooxid, befriad från sura gaser, i 50-80 viktprocent cesiumhydroxid. Nackdelarna med att tillverka cesiumformiat på det sättet är uppenbara och kan sammanfattas sålunda, hög temperatur, högt tryck och långsam reaktion.
En industriellt användbar process för tillverkning av cesiumformiat vilken ger högt utbyte och är tillförlitlig är för närvarande inte tillgänglig. Tillgängligheten av denna förening är således begränsad och en ökad efterfrågan är omöjlig att tillfredsställa.
BNSDOCID: f* 506 Cesiurnformiat kan naturligtvis tillverkas genom den fundamentala men olämpliga eller besvärliga reaktionen mellan cesiumhydroxid och myrsyefa enligt reaktionsformel II nedan, varvid cesiumformiat och vatten bildas.
Reaktionsformel II: I-ICOOH + CsOH -> HCOOCS + H20 Föreliggande uppfinning ger ett förfarande för framställning av cesiuinfdgàttiat på ett industriellt lämpligt och bekvämt sätt och eliminerar ovanstående nackdelar.
Enligt förfarandet framställs cesiumformiat genom en elektrodialysanbrdning innefattande minst en elektrodialysenhet som är delad i fyra celler medhjälp av alternerande katjonmembran och anjonmembran, minst en anod och niing f", Elektrodialysenheten innefattar tre anjonmembran och två katjonggejnbran.
Membranen är anordnade parallellt med ett anjonmembran närmast bådefanoden och katoden. arm =.
En koncentrerad vattenlösning av ett cesiumsalt såsom cesiumklorid införs i den första cellen vilken är placerad närmast anoden. En utspädd vattenlóaging, till exempel ett natrium- eller kaliumsalt såsom en klorid tillförs i den fiârilyjšcellen, vilken cell ligger närmast katoden. ~ En koncentrerad vattenlösning till exempel natriumformiat eller kal: tillförs i den tredje cellen, vilken ligger närmast den fjärde cellen. Enrçiektrisk ström inkopplas mellan anoden och katoden. En koncentrerad vattonlåšifiillg av cesiumformiat erhålles därvid från den andra cellen som ligger närmastdenförsta cellen. En koncentrerad vattenlösning av exempelvis ett natrium- eller kgiiumsalt såsom en klorid erhålles från den fjärde cellen. De utvunna lösningarnafrgesulterar från jonmigrering/jonbyte genom anjon- och katjonmembranen. Detgggonbyte induceras av nämnda elektriska ström mellan anoden och katoden.
I olika utföringsformer är två eller flera elektrodialysenheter innefattande fyra celler kombinerade på ett sådant sätt att en femte cell motsvarar den förstacellen, en sjätte den andra, en sjunde den tredje, en åttonde den fjärde, empiri-nde den första etc.
Vid föredragna utföringsformer av processen får minst en elektrolyt innehållande exempelvis en vattenlösning av ett salt såsom ett sulfat, en klorid eller formiat av exempelvis cesium, kalium eller natrium cirkulera genom en anodcell och en BNSDOCID: 506 140 4 katodcell, vilka celler inte innefattas i den beskrivna elektrodialysenhetens fyra celler.
Förfarandet enligt föreliggande uppfinning har en mycket låg energikonsumtion och möjliggör produktion av stora mängder cesiumformiat. Dessutom är processen företrädesvis kontinuerlig, men den kan även utformas som en satsvis process.
Detta och andra ändamål och åtföljande fördelar kommer att förstås bättre av den följande detaljerade beskrivningen tagen tillsammans med bifogade figur l, vilken visar en elektrodialysenhet innefattande fyra celler l, 2, 3 och 4. Enheten innefattar dessutom tre parallellt anordnade anjonmembran alternerande med två likaså parallellt anordnade katjonmembran. Enheten är inkluderad i en elektrodialysanordning innefattande en anod, en anodcell 5, en katod, en katodcell 6 och en tank innehållande en elektrolyt, i detta fall cesiumklorid.
Ett anjonmembran är placerat närmast både anoden och katoden. Katjonmembranen och anoden är betecknade med (+) och anjonmembranen och katoden med (-).
En koncentrerad vattenlösning av cesiumklorid införs i cell 1, en koncentrerad vattenlösning av natriumformiat i cell 3 och en utspädd vattenlösning av natriumklorid i cell 4. En elektrisk ström inkopplas mellan anoden och katoden. En elektrolyt, i detta fall innehållande cesiumklorid får cirkulera från en tank genom anodcellen 5 och katodcellen 6. En utspädd vattenlösning av cesiumklorid utvinns från cell 1, en koncentrerad vattenlösning av cesiumformiat från cell 2, en utspädd vattenlösning av natriumformiat från cell 3 och en koncentrerad vattenlösning av natriumklorid från cell 4.
Väte (H2) avges vid katoden och klorgas (C12) vid anoden. Elektrolyten i detta fall cesiumklorid returneras genom cirkulation från anoden till katoden. Även om en speciell utföringsform av uppfinningen har visats, inses det naturligtvis att uppfinningen inte är begränsad till denna. Många modifieringar kan göras och det är därför avsett att med bifogade patentkrav täcka alla sådana modifieringar som faller innanför uppfinningens ram.
BNSDOCID:
Claims (5)
1. Förfarande för framställning av cesiumformiat, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att a) cesiumformiatet erhålles från en elektrodialysanordning innefattande minst en elektrodialysenhet delad i fyra celler (l, 2, 3 och 4) av två katjonmem- bran och tre anjonmembran, där membranen alternerar, och minst enianod och minst en katod, i b) membranen är ordnade parallellt med ett anjonmembran placerat närmast både anoden och katoden, c) en koncentrerad vattenlösning av ett cesiumsalt, såsom cesiumklorid in- förs i en första cell (1), varvid den cellen ligger närmast anoden, d) en utspädd vattenlösning av ett natrium- eller kaliumsalt såsom en klorid tillförs i en fjärde cellen (4), varvid den cellen (4) ligger närmast katoden, e) en koncentrerad vattenlösning av natrium- eller kaliumformiat tillförs i en tredje cell (3), varvid den cellen (3) ligger närmast den fjärde ceIIeEZLJ, (4) och t) att en elektrisk ström införs mellan anoden och katoden varvid en koncentrerad vattenlösning av cesiumformiat erhålles från en andra cell (2) som ligger närmast den första cellen (1) och en koncentrerad vatten- lösning av ett natrium- eller kaliumsalt, såsom en klorid erhålles från den fjärde cellen (4) samt att de utvunna lösningarna resulterar från jonmigrering/jonbyte inducerat av den elektriska strömmen i genom anjonmembranen respektive katjonmembranen.
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att två eller flera elektrodialysenheter innefattande fyra celler (1, 2, 3 och 4) kombineras.
3. Förfarande enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att minst en elektrolyt tillåts cirkulera genom en anodcell (5) och en katodcell (6).
4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att elelttrolyten innehåller en vattenlösning av cesiumsalt, kaliumsalt eller natriumsalt såsom en klorid och/eller ett formiat.
5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a t d ä r av, att processen är kontinuerlig. BNSDOCID:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601211A SE506140C2 (sv) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9601211A SE506140C2 (sv) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiat |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9601211D0 SE9601211D0 (sv) | 1996-03-29 |
| SE9601211L SE9601211L (sv) | 1997-09-30 |
| SE506140C2 true SE506140C2 (sv) | 1997-11-17 |
Family
ID=20402002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9601211A SE506140C2 (sv) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE506140C2 (sv) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112759512A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 江西赣锋循环科技有限公司 | 一种生产高纯度甲酸铯的方法 |
-
1996
- 1996-03-29 SE SE9601211A patent/SE506140C2/sv not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9601211D0 (sv) | 1996-03-29 |
| SE9601211L (sv) | 1997-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4391680A (en) | Preparing alkali metal hydroxide by water splitting and hydrolysis | |
| EP0544686B1 (en) | Chlorine dioxide generation from chloric acid | |
| US4634509A (en) | Method for production of aqueous quaternary ammonium hydroxide solution | |
| KR20160037936A (ko) | 중수의 전해농축 방법 | |
| NO310284B1 (no) | Fremgangsmåte ved fremstilling av kloridoksyd | |
| WO2007041872B1 (en) | Continuous co-current electrochemical reduction of carbon dioxide | |
| US5122240A (en) | Electrochemical processing of aqueous solutions | |
| CN105925999B (zh) | 一种Fe2+阳极氧化及阴极还原并联产H2的工艺方法 | |
| JP3729432B2 (ja) | 次亜塩素酸塩の製造装置 | |
| US3649482A (en) | Cathodic process for the preparation of tetraalkyl lead compounds | |
| ES2240269T3 (es) | Procedimiento para la preparacion de peroxodisulfato de metal alcalino y de amonio. | |
| FI90790B (sv) | Kombinerad process för produktion av klordioxid och natriumhydroxid | |
| US4332650A (en) | Thermoelectrochemical process using copper oxide for producing hydrogen and oxygen from water | |
| EP0601604B1 (en) | Method for electrolyzing aqueous solution of alkali chloride | |
| SE506140C2 (sv) | Ett förfarande (III) för framställning av cesiumformiat | |
| CA1105877A (en) | Process for producing chlorine dioxide | |
| Venkatesh et al. | Chlor-alkali technology | |
| EP0532535B1 (en) | Electrochemical production of acid chlorate solutions | |
| US2830941A (en) | mehltretter | |
| CN109134266B (zh) | 一种基于复合双极膜电解制备高纯四丙基氢氧化铵的方法 | |
| US4192726A (en) | Thermoelectrochemical process using copper sulfate for producing hydrogen and oxygen from water | |
| US3320141A (en) | Electrolytic process of making ternary sulfonium hydroxides | |
| FI112382B (sv) | Förfarande för att använda en membrancell | |
| JPS61231189A (ja) | アミノアルコ−ルの製造法 | |
| SE517708C2 (sv) | Förfarande för framställning av kaliumformiat III |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 9601211-7 Format of ref document f/p: F |