Способ регенерации фильтрующей диафрагмы Советский патент 1985 года по МПК C25B13/06 

Из-обретение -относится к эле.кт 5охичическому получению хлора н каустической соды днафрагменным методом, в частности к способу pei eHepaiv4 i фильтр yjoD;5tx асбесторюй, асбополим Ч-ной н пО.Г имерной диафрагм, В дли.тельном процессе электролиза водного раствора хлорида 1(елочного металла по диафрагменному методу пори стая фи; ьтрую1цая диафрагма забивается сслямн калы1,ия.. маг.., железа и механическими примесями; что приводит к уменьшению начальной иротекаемости диафрагмы и, тем caMbn t. к ухудшению качественных и количест1зенных покаяателей псе:о n)o iecca длектр-опиза вьс-сода по току 1ро/гуктоз ;.;.: ;;кполг-г; л; |качества полу гаемых э.ьект1зо;це.;( и хлора, Из зесте1-1 метод ретенераи.ии д 1афрагмы путем введения в очищенн,1Й рассол органических жи/ц-состеГь. таких как изоиропиловый , (;нгликоль, ЭТТ-5Лиеллозоль и дру) обла дающт х иоверхиостно-акттгти ;.1г.;и с- .войст 1зами и с 1 ижа 01;1ими новерхиостчоо тяжение рассола иа транице с noi eixностью ас(5естоиь Х яо.чоко;; И J, 1дпако этот способ не i;ai; f:Ji Mrja-n ческого гг)именения,, к.:-к не обе--лечночэт (),иного )да;1епик i,:ojeH жес: косг-и ;тз (.гилфра гкьг а ;-чЬект иромп; ки 17рпя}У яетс : 1чезмачите::ьн(-)е около , v- 2 iНатболее близКг м ;;с: то-киилрско

сущности к из обр с 1-СНИ /J (ХИ; е7С Н CiiO

соб 15 еггнер -.-1-;- ; .г11-И1-ра гмы сччипкмм ;.,pacco.ptj;-- с ,-1,оба1и-;ои гти-| арб( кислоТз .например аии1кно 1Ой, Псл-пе iii H-тирования злектполизехк з eio ансхл-кое r:n;-:CTDa iC у.::о о п ;;;ег Пмй pacccj;, с ;:, адииино юй кислоты (оумма;;и-ю холичесттю ajuiTiiiHOвой KhCJiOTb О;, 5 ) i виде ее Hoiui-ivo pacTBOi a в течение 12 ч. огю.мпгге.ч вый пробег- д дхЬрагмь кослх- е1енер;:ши составляе/ ок,/.--: ЬО (;ут i.2

Од;;а,хо срок y:afio-;-.i рег-елерирус;- и диафраг и о гиссплельио iuenv-uiK i,

кроме iOio, этсТ сио.тО туебу.и- отКЧОЧения j iFei. 1-)олизе1)а о ; то;-: ;вом ;:лгрузки , а адипиноная Ki-C-ut:-;:: , :) как -t j pyr:i - дикарбпкч:;..; киелг) гь:, ЛЕ,;Мсл :-oi;o:4- --; ;-; ,.)-: W i::--,,-:.i ;waKii;

UOM

il,ej7b -i-:io6i;;;Te;ni4 -- yy:,-,: срока cлyжбi p .f:i ;4ie;.;4po :iati:iOii :;-ii i,.

,.,: .:;x Kuc./i. ( - - мас.ляной, - ii--j:c;;4aHo;Ki;;, s-i Eiip- оной) i-i ди. :.р .:ч;: -iii.;x ivHc л от ( ади;,;: ноиой , глутагоно:-:. ;-: ита 1;;ол,; ; ;;и;сарбоновых кис.;;. э-1ом смеси дикарбоновых ;.-ic. со.;;-..;:;;(,-т .1ди ;и1овая кислота,

Пии 1р:;и;-е1 егии c:;-;;jc:i- моло- и Д1-1кар-: ои. ;i-ix ло-1 ,- сс- ОТ Им;-епии отлт-1Ч- 04 ло,.,-; иель не ,х: с--Гае ГС 1 , ij). liix фс к-лата /игг- ;:-ия iei.r.:ic o-j- сЧ(-чп .--юно- и дикар.:лопых :-:ис. ее .:р1Иг;и Т к уексфе:;и; n; :-JUccaj а у}и-.ичс;Не С5:,;пй20% ;-L .иипк;,::, :г:- X у; j:; ,;;;е;лл- ародсеса; но . ,-.а,-г иро-гсе .

И Р и е р 1 ;ротот,и;) - В проiiecct-- i-iKc 1и; у;;;-аи;;:: е,м:),-и-.-eoio элек|ро:,азе})а ; K-SO/23 -:-i--v-; ,У1ло/к1-;:ия Указан} ая п,е,ль д 1Стигается тем, что ссиласно способу иромьияки Д -1афраг;- -; очип1енвл ;м рассолом с добавкамн paiCJioT в рассол дополпи елглю ввод.чт монокарбоиовые кисло)ы я соот -Ш111ении мело- и Д1и :арбоновых ра)«)1м 1:15-20, В качестве смеси моно- и дикарбоиовых кислот используют тобочн1.1Й прс5дукт (;кисления г,иклогексаи-ала в циклсл екеанон производства капролактама. Кроме того, с п,елт1Ю сокращения рремени регенерации Is рассол с добавками моно- и дикарбоiOBbix кислот догодиителы-(о вводят форм1- ат натрия, в кол;:- естве 15-20% от .--ас.сы моно- и ji.i-jKapCK HOBiTX кислот. , Зффечтивност ъ ггроцес с а р ег-енера-тлп зам :-т1{о упеличияа ггся при незна--и-г::.льиых д об а ах монокарботювых кис.пот к с:--еси эчигценного рассола и дикп1:1бо опых ьл-илот. Ilpv; этом требуiiTCK -ieHbii-e кoли fecтвa ; с;(1ал. ix ;:-F к гитоу , Г1овьпиег ие эфii;к способа г;егенераиии очи;i-. -:; ; ;:Г-1 iKcco.iifiM С доб а В смеси :-кч; - и iuiKai:)6oiron:.:c rarcjOT обуслов.;-м,о xM-;i;4. c; cian,i4 осадка, от.J,f,;;).l:. ог:л Л с. диаф;.)агмь;, расти rsp;-; мое Ib отдельных ко тоие;; ОТ 1.Л1ТОПОГ1 избироте;1Ы1а . Влияние до6aisi)i., лпгриевих с;;;;1ей монокарбсиювых :.:чс;)от ирсиипи ется в блокируюи;ей за- ;итэ ;-ioi:i:- И д,ик арб ;л 10 Р УХ KHCjiOT от 3 вой диафрагмы концентра1дая в электро щелоках увеличилась до 164 г/л, соде л ;ание кислорода в хлоргазе увеличилось до 5%, напряжение на электролизере возросло до 3,8 В, После шунт рования электролизера для отключения от токовой нагрузки осуществляли промывку диафрагмы от щелочи очищенным рассолом в течение 1,5-2 ч, после чего в анодное пространство вместа с очищенным рассолом добавляли 500 г адипиновой кислоты в виде водного раствора с концентрацией около 300 г/л и осуществляли промывку диафрагмы в течение 12ч. После промывки диафрагмы и включения электролизера концентрация щелочи в электрощелоках снизилась до 121 г/л, концен кислорода в хлоргазе до 1,8%, напрял.-ение снизилЪсь до 3,55 В. В дальнейшем регламентнь е показатели процесса электролиза в электролизере росле промывки поддерншвались в 1ече 52 сут. Пример 2. (предлагаемый). В процессе эксплуатации промыпшениого электролизера БГК-50/25 из-за отложе ния нерастворимого осадка в слое асб стовой диафрагмы концентрация в электрощелоках увеличилась до 186,4 г/л, содерйчащие кислорода в хлоргазе увеличилось до 8,5%, напряжение на электролизере возросло до 3,7 В После шунтирования электролизера для отключения от токовой нагрузки осуществляли промывку диафраг 4ы от Н1елочи очищенным рассолом в течение 1,5-2 ч после -sero в анод ное пространство вместе с oчиoie rиьiм рассолом добавпли на днище электролизера 1 л водного раствора, содержащего 280 г адипиновой кислоть; и 15 г н-капроновой кислотьк Осуиествляли промывку диафрагмы в iO ч, в результате которой коицентра ция щелочи в электрощелоках снизилас до 114 г/л, концентрация кислорода в хлоргазе снизилась до 1,5%, напряжение на электролизере - 3,6 В, В дальнейшем регламентные показатели процессов после промывки электролизера поддерживались в течение 86 сут Пр.имер 3. В процессе эксплу атации промыишенного электролизера БГК 50/25 из-за отложения нерастворимо о осадка в слое асбопс.)п-1мерной диафрагмы концентрация щелочи в элек 714 трощелоках увеличилась до 161 г/л, содержание кислорода в хлоргазе увеличилось до 5,9%, напряжение на электролизере возросло до 3,7 В, Сразу после шунтирования электролизера в анодное пространство на днище электролизера вместе с рассолом подают для промывки диафрагмы состав, содержащий 200 г смеси моно- и дикарбоновых кислот в соотношении 1:15 и 30 г формиата натрия в виде их водного раствора в количестве около 1 л. Осут П1ествляют промывку диафрагмы в течение 8 ч. После промывки диафрагм и включения электролизера под нагрузку концентрация щелочи в электрощелоках снизилась до 119 г/л, концентрация кислорода до 1,7%, напряжение на электролизере снизилось до 3,45 В. Регламентные показатели процесса после промывки электролизера поддерживались и те-чение 80 сут. Пример 4. В процессе эксплуатации npo ibiuLneHHoro электролизера БГК-50/25 из-за отлол(ения нерастворимого осадка в слое асбополимерной диафрагмы концентрация щелочи в электрощелоках увеличилась до 182 г/л, содержание кислорода в хлоргазе увеличилось до 7,2%, напряжение на электролизере возросло до 3,65 В. Для промьлзки диафрагмы установшп на электролизере напорь:ый бачок емкостью 10 л, заполненный разбавленным вод1-:ым раствором побочного продукта О1сислен11я циклогексанола в циклогексанон, в котором содерж 1тся 1 74 1/л смеси дикарбоновык кислот и 11 г/л смеси монокарбоновыхкислот. Указанный раствор в течение 10 ч дозируют по стеклянной трубке на дниue электролизера. После завершения промывки регламентные показатели процесса следующие: концентрация щелочи в электрощелоках 124 г/л, концентрация кислорода в хлоргазе 1,7%, напряжение на электролизере 3,45 В. Регламентные показатели процесса после промывки электролизера поддерживались в течение 76 сут. Пример 5. В процессе эксплуатации промышленного электролизера БГК-50/25 из-за отложения нерастворимого осадка в слое асбополимерной диафрагмы концентрация щелочи в электрощелоках увеличилась до 176 г/л, концентрация кислорода в хлоргазе возрослаДо 6,1%, напряжение на электролизере увеличилось /to 3,6 В, Для гфомывки диафрагмы установили па электролизере }ianopin)iii бачок емкостью 10 л5 заполнеп)ый разбанлеьиым водным раствором побочного продукта окисления циклогексанола в цик логексанон, в котором содержится 194 г/л смеси дикарбоновых кислот, 11 г/л смеси монокарбоновьгх кислот и 36 г/л формиата иатрия, Указанный раствор в течение 5 ч дозируют ло стеклянной трубке на /лнище электролизера. После завершения промывки безотключения электролизера от токовой нагрузки концентрация щелочи в злектрощелоках снизилось до 120 г/л, концентрация кислорода в xjioprase С}шзилась до 1,1%, напрях ение - В, Регламег1тные ноказа толи процесса после нромывки -игектр лизера лоддерживались в течение 8S сут. II р и м е р 6,, В npojCcce экснлу ,ии нромыише(но ,о электролизера БГК-50/25 из-за отлоясения нерастворимого осадка а слое acOonoJHir-KipHciu viawparHh 1сонцентрапия щапочм в з,(елоках усе:ч чилась до ivCr/, ,е 1тра:ия кислорода в х;;оргаг е ;,о (,2%, на-лряжс:1;ие на эле ..тролизере унеличчлос.ь до 3,6 ii. .;;е ргуЧт-иронання электроггл ера для отключения токовой нагрузки осу щестпля.тн лромывк диафрагмы от nit-лочи очи1ценным рассолом .и течение 2 4j носле чего в аг.одное простра;;ство имеете с очишенны ;iacголом до 6ави:1и 500 г и -r-iacjifiHoA мо)юкарбон вой кислоты 3 виде sодного раствора конг е -тран ей около 300 г/л и осуществг ялк нромь;вку диафрагмь в тече ние 12 г. Пс-сле промьгвки диафрагмы и ьключггния электролизера кондентра ция щелочи в элек1роп1елоках снизила до 1 5 г/л 5 концентрация кислорода в хлоргазе до 1,7%, напряжение снизилось до 3,5 В. В дальнейшем регла ментные показатели электролиза посл промывки но,::держивались в течение 50 сут. П о и м е р , В процессе экспл атации промьгашегного электролизера , BrK-5(j/25 из-эа отложения нерастворикого осадка в слое асбополимерной диафрагмы концентран гя Г11е. в зле троп;елоках уве.1Н1чилас:ь до 167 г/л, содержание кислорода возросло до 3,9%, ,- Н1И1жение ня электро.чизере также возросло до 3,65 15, ,ля промывки диаФрагмь установили на электролизере бачок емкостью 10 л, заполненньц разбавленным водным раствором смеси н масля 1ой кислоты и анилиновой кислоты с концентрациями компонентов 20 г/л и 200 г/л соответственно. Указанный растпор н течение 10 ч дозируют ло стеклянной трубке днище электролизера. После зат)ершения промывки регламентные показатели процесса следующие; концентрадия NaOH в электро иел-оках 1.8 г/л концентрация кисл. в хлоргазе 1,9.-, напряжение , -: 5 К „ П о в г ори л я л р о к а ди афр а г мы |з -з;. ггрелышений peглa ie; тньrx показатолгй ггроцесса электрсхчиза прове;твнг1 через (5 cyi. i; р л м. С р 8. В процессе эксплу: гачии ирокыялогного электролизера КГК-5 /25 из-з;-: от г;;жения нерастворимого ос.адка н слое асбоиолимерной )5);i г:-п,| ко)1центрация щелочи в элек:v } ;e:i Kax унеллылась до 159 г/л, со,чОр:,к;: :п1е лмслоропа возрс;сл( до , 1/-5 начряжегги: на э.пектролизесе BtM H4i4C;c ii 3,. В, Для промывки диафр.гмы на 3j,i.:XTpoj;H3epc устано;п-1.чм напорный бачок с-;;-.ч ;ост}.К ) 10, за от;неннр,:й разбавленным водным раствоpi;i ; сме;:-и, со.цержа ;;ей 1/3 г/л адичиHOBOii кисло|Ы г, 7 Г/ч н -масляной км .лоть;, Указаннь;й раствор в течение О ч дозируют по сТек.чянной трубке днише электролизера. После промыв;. г,ол чен11; c:Hej4y ou:He показатели процесса элект;5о;н-1зл : ко и1ентрация NaOH - электро;делоках 12 г/л, концентра, :г;с-лоро;т.а 1,9%. нагтряжение 3 , 4 5 В . ;еr.ii:iмантныс показг1тели лроцесса г;олдерж {валис1, в течение 60 сут. Результаты выполиеннь.о; испытаний способа ретенерации фильтрующей диа(;:.:рагнь клорного электролизера в проMbUi..,x условиях, приведенные в п.римерах 1-8. сведены в таблицу. Таким образом, данн.ый слособ значительно уд,линяет срок службы диафрагмы, обеспечивает возможность ;; с у ;ца т вл ять ;; е г е ; : р а пл ю д и афр а гмы без О1чоночения токслзой нагрузки на электро, с миниг--а: ьным расходом реагентов, являиш1,ихся гюбочньпчи процук ами в лрс-изнодстве капролактама.

С отключением токовой нагрузки

1:191 : 15

с добавками формиата натрия

Без отключения токовой нагрузки

1;16

1: 18

с добавками формиата натрия

9,6

52

50 86 80

10,0 3,43 2,9

76

24,3

85

14,2

К СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФШ1ЬТРУЮЩЕЙ ДИАФРАГМЫ,используемой в процессе электролиза водных растворов хлоридов щелочных металлов, включаюиц й промывку диафрагмы очищенным рассолом, содержащим дикарбоновые кислоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока работы регенерированной диафрагмы, в очищенный рассол дополнительно вводят монокарбоновые кислоты при соотнощении моно- и дикарбоновых кислот в смеси 1:15-20. 2,Способ rto п, 1, отличающ и и с я тем, что в качестве смеси моно- и дикарбоновых кислот используют побочный продукт окисления циклогексанола в циклогексанон производства капролактама. 3.Способ по п. 1, отличающ я и с я тем, что. с целью сокращения времени на процесс регенерации, дополнительно вводят формиат Г натрия в количестве 15-20% от массы ьккал смеси моно- и карбоновьк кислот.