SU505332A3 - Способ получени пористой диафрагмы дл электролиза - Google Patents

Description

Асбест100 Фторированна  смолав сухом виде60- 200 Порофор200-1400 Перемешивают в течение 1-20, предпочтительно 5-10 мин, при определенной скорости Конечна  концентраци  суспензии может быть установлена путем добавлени  воды. Политетрафторэтиленовый латекс представл ет собой обычно суспензию нор дка 60% по литетрафторэтилена в воде. Он может быть заменен другими дисперси ми фторированных смол (смесь тетрафторэтилен-гексафторпроиилен , полихлортрифторэтилен и т. д.). Используемым порофором может быть карбонат кальци , коллоидна  окись алюмини , металлические окиси или все продукты, которые могут быть удалены растворителем или разложением. Порофор должен иметь хорошо определенную гранулометрию. Предпочтительно используют карбонат кальци , образованный частицами со средним диаметром 2-25 мк. Дл  изготовлени  плоской диафрагмы, гомогенную и стабильную смесь ее вышеуказанных составл юш.их выливают на тонкую (сетку ) решетку в таком количестве, что получают желаемую толщину. Затем фильтруют под вакуумом, полученную форму снимают с решетки , затем высушивают. Это высушивание осуществл етс  при температуре выще 100 пор дка 150°С в течение 24 час. Затем спекают пластину путем внесени  ее в печь при температуре выше точки плавлени  фторированного полимера, предпочтительно на 25-75°С, в течение 2-20 мин, иредпочтительно пор дка 6-10 мин. Выбранна  температура зависит от продолжительности обжига, но также от толщины и состава диафрагмы . После охлаждени  погружают эту пластину в водный 10-20%-ный раствор слабой кислоты в течение 24-72 час в зависимости от толщины дл  удалени  порофора используют предпочтительно уксусную кислоту, но также и другие слабые кислоты могут быть использованы с тем же успехом. Затем промывают водой полученную диафрагму дл  удалени  кислоты и хран т ее под водой во избежание ее затвердевани . Пример 1. Готов т суспензию волокон асбеста, содержащего, г: Асбест со средней длиной волокон 1-2 мм100 Вода 900 Диоктилсульфосукцинат натри  (75%-ный в спирте)5 Диспергируют в течение 50 мин с помощью мешалки возвратно-поступательного типа. Затем добавл ют 130 г политетрафторэтилена в форме латекса (60% сухой остаток) и 930 г карбоната кальци . Эту смесь перемешивают в течение 5 мин, затем разбавл ют водой в количестве 8300 г; гомогенизируют в течение мин с помощью аппарата возвратно-поступательного типа . Отжимают 387 г этой суспензии на фильтре на 1 дм (бронзовой сетке с отверсти ми 40 меш, соблюда  следующий заданный режим вакуума. Врем , минДекантаци  2Под давлением 20 мм рт. ст. 2Под давлением 300 мм рт. ст. 10Под давлением 740 мм рт. ст. Полученный образец снимают с рещетки и ысушивают в сушильном шкафу при 150°С в ечение 24 час. Затем термообрабатывают в ечи, при 360°С, в течение 7 мин. Удал ют арбонат кальци  в 10%-ной уксусной кислое в течение 24 час и затем в 20%-ной уксусой кислоте в течение 48 час. Промывают воой полученную диафрагму. Диафрагма имеет следующие характеристии: Толщина, мм2,75 Относительна  нрочность2,2 Сопротивление рассто нию во влалч.ном состо нии, кг/см 11,7 Относительна  нрочность выражаетс  отноением прочности среды, образованной диарагмой , пропитанной электролитом, к прочости той же среды, образованной только лектролитом. Эта диафрагма использована в качестве сеаратора при электролизе раствора хлористоо натри  с нолучепием следующих результаов (электроды) были образованы из решети - платинированной титан со стороны аноа и железа со стороны катода, и располоенными на рассто нии 5 мм. Плотность тока, Температура, °С85 Напр жение в  чейке при равновесии спуст  несколько дней, в2,95 Состав щелока, г/л: едкий натр120-125 хлораты0,3-0,4 Жидкий наполнитель дл  диафрагмы, см воды11 Пример 2. Используют тотже способ. Состав суспензии следующий, г: Асбест100 Вода900 Диоктилсульфосукцинат5 Политетрафторэтилен180 Карбонат кальци 1120 Вода дл  разбавлени 8300 Конечные характеристики диафрагмы (383 г спензии на дм) следующие.

Толщина, мм2,85 Сопротии.чеиие раст жению,

кг/см (влажна )9,7

Относительна  прочность2,0

Результаты электролиза при 25 а/дм и 5°С.

Напр жение в  чейке при

равновесии, в3,1

Состав щелока, г/л: NaOH135-140

хлораты0,4-0,6

Жидкий наполнитель дл  диафрагмы , см11

Пример 3. Используюттот же самый пособ осуществлени .

Состав суспензии следующий, г:

Асбест 100

Вода900

Диоктилсульфосукцинат5

Политетрафторэтилен100

Карбонат кальци 800

Вода дл  разбавлени 8300

Конечные характеристики диафрагмы (387 г успензии на дм) следующие:

Толщина, см2,95

Относительна  прочность2,7

Сопротивление раст жению во влажном состо нии, кг/см 11,3

Результаты электролиза при 25 а/дм и 5°С.

Напр жение в  чейке при

равновесии, в3,2

Состав щелока, г/л: NaOH130-140

хлораты0,2-0,3

Л идкий наполнитель дл 

диафрагмы, см28- 29

Пример 4. Используют такой же способ существлени .

Состав суспензии следующий, г:

Асбест100

Вода900

Диоктилсульфосукцинат7,5

Политетрафторэтилен100

Карбонат кальци 400

Вода дл  разбавлени 3400

Конечные характеристики диафрагмы (150 г успензии на дм) следующие:

Толщина, мм2,0

Относительна  прочность4,2

Сопротивление раст жению во влажном состо нии, кг/см (влага)13,6

Результаты электролиза при 15 а/дм и 5°С.

Напр жение в  чейке при равновесии , в1,15

Состав (моющего раствора) щелока, г/л:

NaOH130

Хлораты0,3-0,5

Жидкий наполнитель дл  диафрагмы , см15

Пример 5. Используют тот же способ. Состав суспензии следующий, г:

Асбест100

Вода1800

Диоктилсульфосукцинат5

Политетрафторэтилен100

Карбоната патри 800

Вода7400

Характеристики диафрагмы (195 г суспензии на ) следующие:

Толщина, мм1,55

Относительна  прочпость1,7

Сопротивление раст жению во влажном состо нии, кг/см 9,8

Результаты электролиза при 50 а/дм и 85°С.

Напр жение в  чейке при

равновесии, в3,35

Состав (моющего раствора)

щелока, г/л: NaOH120

Хлораты0,6-0,8

Жидкий наполнитель дл 

диафрагмы, см8-10

Пример 6 (сравнительный). Используют тот же способ осуществлени , но без использовани  поверхностно-активного вещества . Суспензи  нестабильна, дисперси  более слаба . Полученные диафрагмы механически менее устойчивы и заметно хуже результаты при электролизе.

Состав начальной суспензии следующий, г: Асбест100

Вода900

Поверхностно-активное вещество О

Политетрафторэтилен180

СаСОз1120

Вода дл  разбавлени 8300

Характеристики диафрагмы (387 г суспензии на дм) следующие:

Толщина, мм3,05

Относительна  прочность1,9

Сопротивление раст жению во влажном состо нии, кг/см3,0

Результаты электролиза при 25 а/дм и 85°С:

Напр жение в  чейке при равновесии , в3,15 Состав щелока (моющего раствора ), г/л:

NaOH130

Хлораты2,0

Claims (1)

1. Л идкий наполнитель дл  диафрагмы , см1 П р и мер 7. Используют тот же спо осуществлени . Перед фильтрованием бронзовой решетке, металлической из ст создают квадратное отверстие 450 мк. Эта шетка остаетс  введенной на катодную верхность диафрагмы. Состав суспензии следующий, г: у сбест100 Вода900 Диоктилсульфосукцинат5 Политетрафторэтилен180 Карбонат кальци 1120 Вода дл  разбавлени 5000 Характеристики диафрагмы (300 г сусп зии на ДМ-) следующие: Толщина, мм3,15 Относительна  прочность1 ,8 Сопротивление раст жению во влажном состо нииБез изменени  Результаты электролиза ири 25 а/дм 85°С. Напр жение в  чейке при равновесии, в3,25 Состав (моющего раствора ) щелока, г/л NaOH125-130 хлораты0,2 Жидкий наполнитель дл  диафрагмы, см15- 20 Пример 8. (Диафрагма на пальце стержне). Используют тот же самый спо осуществлени , но без разбавлени  маточ го раствора. Состав суспензии следующий, г: Асбест-длинные волокна (10- 50 мм) Вода Диоктилсульфосукцинат Политетрафторэтилен Карбонат кальци  Осаждение на пальце. Катод, образован пальцем (стержнем) 70X70X22 мм, тка и каландрированный с рещеткой, погруж с  в суспензию. Пропитку провод т под куумом: 1 мин, дл  каждой точки вакуума (100-200-300- 400--500- -700 мм рт. ст.). Удаленный из ванны палец, иоверхность которого покрыта гомогенным осадком суспензии, отжимают под вакуумом в течение 20 мин. После высушивани  в сушильном шкафу при 150°С в те.чение 24 час выдерживают при 300-310°С в |ечение 12 мин, затем при 365°С в течение 7 мин. Удал ют карбонат в 20%-ной уксусной кислоте, ингибированной 2% фенилтиомочевины , в течение 4 дней. Палец, покрытый диафрагмой толщиной 3 мм, помещают в электролизер, между двум  анодами (на рассто нии 6,35 мм) из титана , покрытого благородными металлами. В первом опыте, межполюсное рассто ние D фиксируетс  на 5-6 мин, во втором - 13- 14 мин. Результаты, полученнные при равновесии, при 25 а/дм и 85°С следующие: Напр жение в  чейке дл  D 5-6 мм, в3,2-3,1 То же дл  D 13-14 мм, в 3,4-3,5 Состав (моющего раствора ) щелока, г/л: NaOH125 хлораты0,7-0,9 Жидкий наполнитель дл  диафрагмы, см20-25 Формула изобретени  Способ получени  пористой диафрагмы дл  электролиза смешением водной суспензии асбестового волокна с водной дисперсией фторсодержащей смолы и порообразователем, фор .ированием сло  на сетке из полученной смеси , сушкой, термообработкой и удалением порообразовател , отличающийс  тем, что, с целью улучшеии  эксплуатационных и прочностных свойств диафрагмы, смешение провод т в присутствии аниоиного сульфониевого поверхностно-активного вещества, и термообработку , осуществл ют при температуре на 25-75°С выше температуры плавлени  смолы в течение 2-20 мин. 1. Пат. ФРГ № 2140714, кл. 39 Ь 1/34 от 1971 г.