SU878202A3 - Способ электролиза водного раствора хлорида натри - Google Patents
Способ электролиза водного раствора хлорида натри Download PDFInfo
- Publication number
- SU878202A3 SU878202A3 SU752114572A SU2114572A SU878202A3 SU 878202 A3 SU878202 A3 SU 878202A3 SU 752114572 A SU752114572 A SU 752114572A SU 2114572 A SU2114572 A SU 2114572A SU 878202 A3 SU878202 A3 SU 878202A3
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- space
- electrolyzer
- gas phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частнос ти к электролизу раствора хлорида натрия с применением ионообменных мембран, и может быть применено при электролитическом получении хлора, водорода и каустической соды с низким содержанием примесей.
Известен способ электролиза водного раствора хлорида натрия в электролизере, разделенном катионообменной мембраной на анодное и катодное пространства, при этом давления в газовой фазе анодного и ранства равны fl].
катодного прости
Недостатком известного способа является относительно высокое напряжение на электролизере, что приводит к повышенным энергозатратам на электролиз.
Цель изобретения - снижение напряжения на электролизере.
Поставленная цель достигается тем что в способе электролиза водного.
раствора хлорида натрия в электроли- _ зере,разделенном катионообменной мембраной на анодное и катодное пространства, давление в газовой фазе катодного пространства поддерживают на 0,2-5 м 30 вод.ст. выше, чем в газовой фазе анодного пространства.
При этом мембрана приближается к аноду, а пузырьки выделяющегося хлора не дают мембране вплотную прижаться к нему.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.
Электролиз водного раствора хлори^ да натрия осуществляют в биполярной ячейке. В электролизере используют катионообменную мембрану 1 из перфторированного сополимера. Анод 2 состоит из листа титана толщиной 1,5 мм со штампованными отверстиями (пористость 60%), покрытого смесью из 55 мол.% окиси рутения, 40 мол.% окиси титана и 5 мол.% окиси циркония. Катод 3 состоит из перфорированного стального листа с пористостью 60% толщиной 1,6 мм. Анод 2 и катод 3 имеют размеры 1,2x2,4 м и расположены вертикально параллельно друг другу на расстоянии 2 мм. Разделительная стенка 4 выполнена из стального листа толщиной 9 мм, плакированного титановым листом толщиной 1 мм. Пространство между анодом 2 и титановой стороной 5 разделительной стенки электрически соединяют путем привар878202 ки к титановому листу ребра б толщиной 4 мм, шириной 25 мм и длиной
1,2 м и сзади анода образуется анодная камера 7. Ребро 6 располагают вертикально и снабжают десятью отверстияМи диаметром 10 мм для улучшения горизонтального смешивания газов или анолита. Пространство между катодом 3 и железной стороной 8 анода электрически соединяют приваркой к железному листу .ребра 9 толщиной 6 мм, шириной 45 мм и длиной 1,2 м' и получают катодную камеру 10 в чАсти пространства сзади катода шириной 45 мм.Ребро 9 располагают вертикально и снабжают десятью отверстиями диаметром 10 мм для улучшения горизонтального перемешивания газов или католита. Периферии анодной камеры 7 и катодной камеры 10 окружают железной рамой 11 толщиной 16 мм. Части железной рамы, находящиеся в контакте с анолитом,. Q6-2Q лицовывают титановым листом толщиной 2 мм. Железную раму 11 снабжают впускными 12 и выпускными 13 патрубками анолита тл впускными 14 и выпускными 15 патрубками для католита. 74 такие ячейки собирают в электролизер типа фильтр-пресса. На рабочую железную раму 11 укладывают набивку 16 для поддержания расстояния между электрот дами 2 мм и предупреждения течи.
Католит и анолит подают со скоростью 600 л/ч в каждую ячейку. Концентрация едкого натра на выходе 5 н. Температура электролиза 90°С, нагрузка на электоолизер 14,2 кА, плотность тока 5 кА/мт Выделяющийся на аноде хлор и выделяющийся на катоде водород, большей частью, проходят на обратную по отношению к мембране сторону электродов.
Разницу между давлением в газовой фазе катодного и анодного пространства регулируют путем изменения давления в анолитном и католитном коллекторах и измеряют ртутным манометром, одновременно определяют напряжение на ячейках электролизера.
Результаты измерений приведены в таблице.
Прцмечани е.Энак + поназывает, что давление в газовой фа- ** зе катодного пространства вьоие, чем в газовой фазе анодного пространства.
После разборки электролизера видимых изменений мембран не обнаружено.
Из данных, приведенных в таблице, следует, что при разнице давлений в газовой фазе катодного и анодного пространства менее 0,2м вод.ст, напряжение на электролизере возрастает. Увеличение разницы давлений выше 5: м вод.ст. вызывает опасность механического разрушения мембраны и элементов электролизера.
При осуществлении предлагаемого способа желательно проводить подкисление анолита соляной кислотой до pH 3,5 или ниже, что обеспечивает высокий выход по току хлора. При pH 2,0£0,2 после 120 ч электролиза ионов хлорноватой кислоты не обнаружено, а содержание кислорода в хлоргазе составило 0,39%.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет достичь снижения напряжения на ячейке электролизера до 0,05-0,25 В и, тем самым, снизить затраты электроэнергии на электролиз.
Разница давлений в газовой фазе катодного и анодного пространства, м вод.ст. | Напряжение на ячейке электролизера, В |
-1 | 4,11 |
0 | 3,7-3,9 |
+0,2 | 3,72 |
+1,0 | 3,65 |
+2,0 | 3,65 |
+5,0 | 3,65 |
Claims (1)
- Изобретение относитс к электрохимическим производствам, в частности к электролизу раствора хлорида натри с применением ионообменных мембран, и может быть применено при электролитическом получении хлора, водорода и каустической соды с низким содержанием примесей. Известен способ электролиза водного раствора хлорида натри в элект ролизере , разделенном катионообменной мембраной на анодное и катодное пространства, при этом давлени в га зовой фазе анодного и катодного прос ранства равны Tl. Недостатком известного способа в л етс относительно высокое напр жение на электролизере, что приводит к повышенным энергозатратам на электролиз . Цель изобретени - снижение напр жени на электролизере. Поставленна цель достигаетс тем что в способе электролиза водного, раствора хлорида натри в электролизере , разделенном кат ионообменной мемб раной на анодное и катодное пространства , давление в газовой фазе катодного пространства поддерживают на 0,2-5 м вод.ст. выше, чем в газовой фазе анодного пространства. При этом мембрана приближаетс к аноду, а пузырьки выдел ющегос хлора не дают мембране вплотную прижатьс к нему. Предлагаемый способ иллюстрируетс чертежом. Электролиз водного раствора хлори да натри осуществл ют в бипол рной чейке. В электролизере используют катионообменную мембрану 1 из перфторированного сополимера. Анод 2 состоит из листа титана толщиной 1,5 мм со штампованными отверсти ми (пористость 60%), покрытого смесью из 55 мол.% окиси рутени , 40 мол.% окиси титана и 5 мол.% окиси циркони . Катод 3 состоит из перфорированного стального листа с пористостью 60% толщиной 1,6 мм. Анод 2 и катод 3 имеют размеры 1,2x2,4 м и расположены вертикально параллельно друг другу на рассто нии 2 мм. Разделительна стенка 4 выполнена из стального листа толщиной 9 мм, плакированного титановым листом толщиной 1 мм. Пространство между анодом 2 и титановой стороной 5 разделительной стенки электрически соедин ют путем приварки к титановому листу ребра б толщиной 4 мм, шириной 25 мм и длиной 1,2 м и сзади анода образуетс анодна Kcwiepa 7. Ребро 6 располагают вер тикально и снабжают дес тью отверсти tfH дигилетром 10 мм дл улучшени горизонтального смешивани газов или ан лита. Пространство между катодом 3 и железной стороной 8 анода электрически соедин ют приваркой к железному листу „ребра 9 толщиной 6 мм, шириной 45 мм и длиной 1,2 м и получают катодную камеру 10 в чисти пространства сзади катода шириной 45 мм.Ребро 9 располагают вертикально и снабжают дес тью отверсти ми диаметром 10 мм дл улучшени горизонта;1ьн6го перемешивани газов или католита. периферии анодной камеры 7 и катодной камеры 10 окружают железной рамой 11 толщиной 16 мм. Части железной рамы, наход щиес в контакте с анолитом,. об лицовывают титановым листом толщиной 2 мм. Железную раму 11 снабжают впуск ными 12 и выпускными 13 патрубками анолита ивпускными 14 и выпускными 15 патрубками дл католита. 74 такие чейки собирают в электролизер типа фильтр-пресса. На рабочую железную раму 11 укладывают набивку 16 дл поддержани рассто ни между электрог дами 2 мм и предупреждени течи. Католит и анолит подают со ско- ростью 600 л/ч в каждую чейку. Концентраци едкого натра на выходе 5 н Температура электролиза 90°С, нагруз ка на электоолизер 14,2 кА, плотност тока 5 кА/мт Выдел юй1ийс на аноде хлор и выдел ющийс на катоде водород , большей частью, проход т на обратную по отношению к мембране сторо ну злектродов. Разницу между давлением в газовой фазе катодного и анодного пространст ва регулируют путем изменени давлени в анолитном и католитном коллекторах и измер ют ртутным манометром, одновременно определ ют напр жение на чейках электролизера. Результаты измерений приведены в таблице. Пррмечани е.Знак + показывает , что давление в газовой фазе катодного пространства выше, чем в газовой фазе анодного пространства После разборки электролизера види мых изменений мембран не обнаружено. Из данных, приведенных в таблице, следует, что при разнице давлений в газовой фазе катодного и анодного пространства менее 0,2м вод.ст, напр жение на электролизере возрастает . Увеличение разницы давлений выше 5-м вод.ст. вызывает опасность механического разрушени мембраны и элементов электролизера. При осуществлении предлагаемого способа желательно проводить подкисление анолита сол ной кислотой до рН 3,5 или ниже, что обеспечивает высокий выход по току хлора. При рН 2,OiO,2 посЛе 120 ч электролиза ионов хлорноватой кислоты не обнаружено , а содержание кислорода в хлоргазе составило 0,39%. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет достичь снижени напр жени на чейке электролизера до 0,05-0,25 В и, тем самым, снизить затраты электроэнергии на электролиз. Разница давлений в Напр жение на газовой фазе катод чейке электроного и анодного лизера, В пространства, м вод.ст. 3,7-3,9 Формула изобретени Способ электролиза водного раствора хлорида натри в электролизере , разделенном катионообменной мембраной на анодное и катодное пространство ,отличающий с тем, что с целью снижени напр жени на электролизере , давление в газовой фазе катодного пространства поддерживают на 0,2-5 м вод.ст. выше, чем в газовой фазе анодного пространства. Источники информации,. прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ 2260771, кл. С 25 В 13/08, 12.07.73 (прототип)1
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14174574A JPS5168477A (en) | 1974-12-10 | 1974-12-10 | Kairyosareta denkaihoho |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU878202A3 true SU878202A3 (ru) | 1981-10-30 |
Family
ID=15299201
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU752114572A SU878202A3 (ru) | 1974-12-10 | 1975-03-07 | Способ электролиза водного раствора хлорида натри |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5168477A (ru) |
SU (1) | SU878202A3 (ru) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS534796A (en) * | 1976-07-05 | 1978-01-17 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Electrolysis of pressurized alkali halide |
JPS5927389B2 (ja) * | 1978-02-15 | 1984-07-05 | 旭化成株式会社 | 陽イオン交換膜食塩電解方法 |
JPS5858433B2 (ja) * | 1978-10-20 | 1983-12-24 | 株式会社トクヤマ | 電解槽 |
JPS60187688A (ja) * | 1985-01-10 | 1985-09-25 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 高純度なアルカリ金属水酸化物の製法 |
JPS63101276U (ru) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | ||
BR112017007230A2 (pt) | 2014-10-17 | 2017-12-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | elemento de absorção de impacto |
JP6499151B2 (ja) * | 2016-12-26 | 2019-04-10 | 株式会社イープラン | 電解槽 |
EP3575440A4 (en) * | 2017-01-26 | 2020-03-04 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | BIPOLAR ELEMENT, BIPOLAR ELECTROLYTIC CELL AND METHOD FOR MANUFACTURING HYDROGEN |
ES2963971T3 (es) * | 2017-01-26 | 2024-04-03 | Asahi Chemical Ind | Baño electrolítico, dispositivo de electrólisis, procedimiento de electrólisis y procedimiento para producir hidrógeno |
JP6294991B1 (ja) * | 2017-04-14 | 2018-03-14 | 株式会社イープラン | 複極式電解槽 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2503652A1 (de) * | 1974-02-04 | 1975-08-07 | Diamond Shamrock Corp | Zelle fuer die chloralkalielektrolyse |
-
1974
- 1974-12-10 JP JP14174574A patent/JPS5168477A/ja active Granted
-
1975
- 1975-03-07 SU SU752114572A patent/SU878202A3/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5168477A (en) | 1976-06-14 |
JPS5232865B2 (ru) | 1977-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1153982A (en) | Electrolytic production of alkali metal hypohalite and apparatus therefor | |
RU2025544C1 (ru) | Электролизер фильтрпрессного типа | |
US4013525A (en) | Electrolytic cells | |
US4108742A (en) | Electrolysis | |
Bergner | Membrane cells for chlor-alkali electrolysis | |
US4584080A (en) | Bipolar electrolysis apparatus with gas diffusion cathode | |
SU1750435A3 (ru) | Способ электролиза водного раствора хлорида натри | |
SU971110A3 (ru) | Электролизер дл получени хлора и щелочи | |
SU878202A3 (ru) | Способ электролиза водного раствора хлорида натри | |
ES475850A1 (es) | Un procedimiento de generacion de halogenos e hidroxidos de metales alcalinos | |
FI90790B (fi) | Yhdistetty menetelmä klooridioksidin ja natriumhydroksidin valmistamiseksi | |
EP0013705B1 (en) | Electrolytic production of chlorine and caustic soda | |
US7083708B2 (en) | Oxygen-consuming chlor alkali cell configured to minimize peroxide formation | |
JP6216806B2 (ja) | イオン交換膜電解槽 | |
SU1286109A3 (ru) | Монопол рный электролизер | |
CA1088456A (en) | Electrolytic cell with cation exchange membrane and gas permeable electrodes | |
US4444631A (en) | Electrochemical purification of chlor-alkali cell liquor | |
EP3161185B1 (en) | Narrow gap, undivided electrolysis cell | |
Venkatesh et al. | Chlor-alkali technology | |
US4256562A (en) | Unitary filter press cell circuit | |
RU1836493C (ru) | Способ получени диоксида хлора | |
CA1134779A (en) | Electrolysis cell | |
US4271004A (en) | Synthetic separator electrolytic cell | |
GB781287A (en) | Process for electrolysis | |
JP3236693B2 (ja) | ガス電極を使用する電解槽及び電解方法 |