Электролизер для получения щелочей Советский патент 1958 года по МПК C25B13/00 

Существующие диафрагменные электролизеры для производства щелочей, хлора и водорода электролизом растворов хлоридов щелочных металлов дают щелок со значительной примесью хлоридов, требующий упарки с целью получения концентрированных щелочей.

В связи с интенсивным развитием промышленности искусственного волокна, потребляющей большое количество каустика, бедного хлором, потребность в нем не может быть удовлетворена производством каустика ртутным способом и выявляется необходимость очистки от хлоридов каустика, получаемого в диафрагменных электролизерах.

Известны попытки получения щелочей, бедных хлором, электролизом растворов хлоридов щелочных металлов в электролизерах с непроточными мембранами из ионообменных смол, разделяющими анодное и катодное пространства. Однако в силу известного равновесия Доннана, непроточные мембраны в принципе не могут обладать высокой избирательностью, что неизбежно ведет к проникновению гидроксильных ионов из католита в анолит и снижению выходов щелочей и хлсра по току.

Предлагаемый электролизер лишен указанных недостатков. Сущность изобретения состоит в примемении в диафрагменных электролизерах ионообменной мембраны между диафрагмой и катодом с выделением среднего безэлектродпого пространства. В этом случае проникающие через мембрану гидроксильные ионы попадают в среднее, отделенное от анолита обычной проточной диафрагмой, безэлектродное пространство, в котором получается обычный насыщенный хлоридами электролитический щелок, а в катодном пространстве образуется щелочь, почти не содержащая хлорндов. При этом концентрация щелочи в катодном простр анстве, в зависимости от количества подаваемой з него воды, может доходить до значений, получаемых при выпарке каустика, без влияния на анодный процесс.

Па чертеже схематически изображен разрез одиночной ячейки предлагаемого мембранно-диафрагменного электролизера для получения щелочей бедных хлором, наряду с

электролитическим щелоком, хлором и водородом.

В корпус /, выполненный из коррозионно-стойкого изоляционного материала, введен графитовый анод 2 через крышку 3 (или днище). Анодное пространство отделено от среднего безэлектродного проточной диафрагмой 4. Среднее пространство отделено от катодного непроточной ионитовой мембраной 5. Катодом служит стальная стенка 6 корпзса электролизера. Для вывода электролитического щелока, содержащего хлориды, в среднем безэлектродном пространстве установлена сливная трубка 7, обеспечивающая поддержание постоянного уровня щелока. Для подачи воды в катодное пространство и вывода щелочи, бедной хлором, имеются щтуцеры 8 и 9; при этом вывод щелочи из катодного пространства должен обеспечивать поддержание уровня на одной высоте с уровнем в среднем пространстве. Вывод части анолита для донасыщения осуществляют через щтуцер 10. Ячейка снабжена щтуцерами, не показанными на

чертеже, для подвода анолита и отвода хлора из анодного пространства и водорода из катодного пространства.

Представленная на чертеже ячейка может быть приспособлена для двусторонней работы анодов и катодов батарейного соединения и иметь как коробчатую, так и цил Ндрическую или гребенчатую конфигурацию.

Предмет изобретения

Электролизер для получения щелочей, хлора и водорода электролизом растворов хлоридов щелочных металлов, выполненный с дву.мя перегородками, отделяющими среднее безэлектродное пространство от анодного и катодного, отличающийся тем, что, с целью получения в катодном пространстве щелочи бедной хлором, при одновременном получении в межэлектродном пространстве обычной щелочи, в качестве перегородки между катодным и безэлектродным пространства.ми применена ионообменнная мембрана.

Xj