SU710519A3 - Комбинированна мембрана - Google Patents

Description

(54) КОМБИНИРОВАННАЯ МЕМБРАНА ным электрическим сопротивлением составл ет малую часть толщины мемб раны и, следовательно, вызванное этим слоем увеличение полного удель ного сопротивлени  относительно мал Преимущества при использовании барь ного СЛОЯ превосход т недостаток, св занный с высоким эквивалентным весом полимера, имеющего высокое электрическое удельное сопротивлени Хот  полимер с высоким эквивален ным весом может составл ть не более одной трети толщины мембраны, наиболее желательно, чтобы этот полимер составл л не более одной п той или одной дес той толщины ее. Поскольку полимер с высоким эквивалентным весом обладает барьерными свойствами дл  анионов, проход щих от катода электролитического элемента к аноду,-то полимер должен образовывать непрерывный слой. Тре буема  толщина составл ет 0,5 мм. Толщина сло  может измен тьс  в зависимости от эквивалентного веса используемого полимера, чем выше эквизалентный вес, тем сильнее про вл ютс  барьерные, свойства дл  про . ход ишх анионов. Например, прие1ишем эхвивалентные веса 2000 или больше. Поскольку электрическое удельное . сопротивление возрастает с ростом эквивалентного веса, то с целью обе печени  минимума потребл емой мощности наиболее . желательно использовать возможно более тонкий барьер ный слой. Различие эквивалентных весов полимеров , образующих две части составной мембраны, должна быть не менее 250. Основна  часть составной мембран имеет низкий эквивалентный вес напр мер IOOO или более. Хот  желателен низкий эквивалентный вес, полимеры со слишком низкими эквивалентными весами абсорбируют слишком большое количество воды, что снижает их механические свойства. С точки зрени изготовлени  желательно, чтобы экви валентный вес составл л 1000-1500. .Полна  толщина мембраны измен ет с  в зависимости от используе лых ионообменных групп, эквивалентных весов полимера, необходимой прочнос тц мембраны типа и условий работы электролитических элементов и т.д. Обычно нижний предел толщины состав ной мембраны 3 мм, а предпочтительн 4 .мм. Верхнего предела дл  толщины пленки не существует(за исключением практических соображений) . НаприMepf увеличение электрического сопротивлени  приводит к чрезмерной толщине пленки. Кроме того, повышен вес полимера приводит к повышенной стоимости. - Как уже указыйалось составна  мембрана особенно полезна при произ водстве галогенов и гидроокисей металлов , из щелочных или щелочноземельных металлов. Пример. В этом и последую , uifix примерах мембраны с определенными удельными эквивалентными весами получают , из исходного сополимера, полученного из четырехфтористого этилена и tPj CFO(iF2 t,FO(iFjClF2 OiP Сополимер превращают в ионную форму с сульфидной группой вида SOg в процессе работы хлорно-щелочного эле-мента . Составную мембрану, состо щую из пленки толщиной 1/2 мм с эквивалентным весом 1700 и пленки толщиной 4 мм с эквивалентным весом 1100, наносимых сло ми на пленку ткани Т-12, помещают Б лабораторный хлорно-щелочной элемент между двум  плоскими металлическими электродами. Используемые электроды .представл ют собой сетчатый катод из нержавеющей, стали и устойчивый титановый сетчатый анод, покрытый окислом благородного метапла. Рассто ние между пленкой и каждым из электродов составл ет приблизительно 1/8 дюйма. Со стороны анода в элементе цирку-. лирует гор чий (80°С) водный раствор хлористого натри , весова  концентраци  которого поддерживаетс  на уровне 12-15%. Концентраци  каустика гор чего () каталита поддерживаетс  на уровне 5-7 н.,что достигаетс  непрерывным добавлением воды в католит. После того, как температура элемента достигнет 80°С, через элемент пропускают ток, величина которого состайл ет 2 А на 1 кв. дюйм мембраны. После трех дней непрерывной работы найдена эффективность гальванического элемента путем определени  количества полученного каустика как функции количества электричества , прошедшего через элемент. Найденна  эффективность составл ла 85,6%. Напр жение на гальваническом элементе 4,43 В, а концентраци  каустика католита 7,1 и. .Потребление энергии 1,775 кВт-ч на 1 фунт {454 г) хлора. П р и м е р 2 (сравнительный) . Составную мембрану, состо щую из пленки толщиной 5 мм с эквивалентным весом 1200, наносимой послойно на слой ткани Т-12, устанавливают в лабораторном хлорно-щелочном гальваническом элементе, описанном в примере 1. После двух дней непрерывной работы определ ют эффективность гальванического элемента, котора  составила 47,2%. Напр жение 3,34 в, а концентраци  каустика 6 н.

После дополнительных п ти дней непрерывной работы эффективность элмента оказалась 46,4%. Напр жение 3,32 В, а концентраци  каустика 6,8 н.

Этот последний пример показывает что потребление энергии составило 2,427 кВт.ч на 1 фунт хлора.

Примерз (сравнительный). Составную мембрану, состо щую из пленки толщиной 5 мм с эквивалентным весом 1100, наносимой послойно на СЛОЙ ткани Т-12, устанавливают в лабораторном хлорно-щелочном гальваническом элементе, описанном в примере 1. После трех дней непрерывной работы определ ют эффективность гальванического элемента, котора  составила 38,6%. Напр жение на гальваническом элементе 3,32 В, а концентраци  каустика в католите 5,4 н.

Потребление энергии 2,950 кВт-ч на 1 фунт хлора.

Claims (1)

1. Патент США 3784399, 0 кл. С 25 В 13/08, опублик. 1973.