Способ получения хлорноватой кислоты Советский патент 1991 года по МПК C25B1/22 

Изобретение относится к химической технологии, преимущественно к способам получения хлорноватой кислоты.

Целью изобретения является повышение выхода по току хлорноватой кислоты.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему операции проведения электролиза на платиновом аноде, в состав электролиза, состоящего из соляной кислоты концентрацией 90-125 г/л, вводят добавку азотной кислоты в концентрации 0,6-6,3 г/л, а электролиз проводят при потенциалах 1,9-2,3 В.

По известному способу получение хлорноватой кислоты происходит за счет электрохимического окисления воды. Поэтому концентрация соляной кислоты должна быть невысокой, а анодный потенциал значительным - порядка 2,4 - 3,2 В. Добавка азотной кислоты согласно предлагаемому способу стимулирует окисление хлорид- ионов. За счет азотной кислоты образуются на аноде при потенциалах 1,9-2,3 В поверхностные оксиды, которые катализируют реакцию окисления хлорид-ионов до хлорат- ионов.

Принципиальное отличие предлагаемого способа от прототипа заключается в том. что в состав paci вора вводят азотную кислоту, концентрацию соляной кислоты повышают, а значение потенциала анода снижают.

Пример 1 (прототип),

В стеклянный электролизер, разделенный диафрагмой на анодное и катодное про- странства, заливают 200 мл соляной кислоты концентрацией 7,2 г/л. Анодом служила платина площадью 7,8 см2. Катодом также являлась платина площадью 5,3 см2. Электролиз проволили при 20°С, средняя плотность тока 0,35 А/см2. Выход по току НСЮз составил 32.2%.

В следующих опытах исследовали влияние концентрации соляной кислоты на показатели процесса. Постоянными были параметры: концентрация азотной кислоты

И

О

Оч

ю о ю о

6,3 г/л, потенциал анода 2,0 В, температура 20°С.

Пример 2. Применяли электролизер, как описано в примере 1. Электролит имел состав 85,0 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Электро- лиз вели при потенциале 2,0 В, температуре 20°С в течение 1 ч. Выход по току хлорноватой кислоты составил 45%.

Пример 3. Применяли электролизер, как описано в примере I. Электролит имел состав 90,0 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Электролиз вели при потенциале 2,0 В и температуре 20°С в течение 1 ч. Выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

Пример 4. Применяли электролизер, как описано в примере 1, Электролит имел состав 109,5 г/л НС и 6,3 г/л НМОз, Электролиз вели при потенциале 2,0 В и температуре 20°С а течение 1 ч. Выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

Пример 5. Применяли электролизер, как описано в примере 1. Электролит имел состав 125 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Электролиз проводили при потенциале 2,0 С и температуре 20°С. Выход по току НСЮз составил 50%.

Пример 6. Применяли электролизер, как описано в примере 1. Электролит имел состав 136,0 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Электролиз вели при потенциале 2,0 В и темпера- туре 20°С втечение 1 ч. Выход потоку НСЮз составил 35%.

Таким образом, максимально высокий выход по току хлорноватой кислоты получают при электролизе смеси азотной к соляной кислот в интервале изменения концентрации HCI 90-125 г/л.

Исследовали влияние концентрации азотной кислоты и потенциала анода на показатели процесса.

Пример 7. В стеклянный электролизер, разделенный диафрагмой на анодное и катодное пространство, заливали электролит состава 120 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Устанавливали анодный потенциал 1,8 В. Через 1 ч проведения электролиза выход по току хлорноватой кислоты составил 38%.

Пример 8. В электролизер, как описано в примере 7, залипали 200 мл электролита состава 120 г/л НС и 6,3 г/л НМОз Устанавливали потенциал анода 1.9 В. Через 1 ч проведения электролиза выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

Пример 9. В электролизер, как описано в примере 7, заливали 200 мл элек- тролита состава 120 r/r, HCI и 6,3 г/л НМОз. Устанавливали потенциал 2,1 В. Через 1 ч проведения электролиза выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

„Пример 10. В электролизер, как описано в примере 7, заливали 200 мл электролита состава 120 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Устанавливали потенциал анода 2,3 В. Через 1 ч электролиза выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

Пример 11.В электролизер, как описано в примере 7, заливали 200 мл электролита состава 120 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз Устанавливали потенциал 2,4 В. Выход по току хлорноватом кислоты составил 43%,.

Таким образом, оптимальным интервалом потенциалов анода является диапазон 1,9 2,3 В.

Пример 12, В электролизер разделенный диафрагмой на анодное и катодное пространства, заливали электролит состава HCI 120 г/л и НМОз 0,5 г/л. Устанавливали потенциал 2,0 В. Выход по току НСЮз составил 45%.

Пример 13. В электролизер, как описано в примере 12, заливали 200 мл электролита состава I20 г/л HCI и 0,6 г/л НМОз. Устанавливали потенциал 2,0 В. Выход по току НСЮз составил 507.,.

Пример 14. В электролизер, как описано в примере 12, заливали 200 мл электролита состава 120 г/л HCI и 6,3 г/л НМОз. Устанавливали потенциал 2,0 В. Выход по току хлорноватой кислоты составил 50%.

Пример 15. В электролизер, как описано в примере 12, заливали 200 мл электролита состава 120 г/л HCI и 8,0 г/л НМОз. Устанавливали потенциал 2,0 В. Выход по току хлорноватой кислоты составил 47%.

Таким образом, оптимальная концентрация азотной кислоты лежит в интервале 0,6-6,3 г/л,

Предлагаемый способ получения хлорноватой кислоты обеспечивает по сравнению с известным способом лучшие технико-экономические показатели за счет повышения выхода .то току хлорноватой кислоты и уменьшения расхода электроэнергии. Об этом свидетельствуют данные таблицы.

Формула изобретения Способ получения хлорноватой кислоты электролизом раствора соляной кислоты на платиновом аноде, от личающийся тем, что, с целью повышения выхода по току. используют раствор соляной кислоты концентрацией 90-125 г/л, в котсоый предвари- тельно вводят азотную кислоту до концентрации в растворе 0,6-6,3 г/л и электролиз ведут при потенциалах 1,9-2,3 В.

Изобретение касается получения хлорноватой кислоты. Целью изобретения является повышение выхода по току. В способе получения хлорноватой кислоты электролизом раствора соляной кислоты на платиновом аноде используют раствор соляной кислоты концентрацией 90 - 125 г/л, в который предварительно вводят азотную кислоту до концентрации в растворе 0,6 - 6,3 г/л, и электролиз ведут при потенциалах 1,9 - 2,3 В.