Способ получения хлора и гидроксидов калия или натрия Советский патент 1992 года по МПК C25B1/46 

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности, к получению хлора и гидроксидов натрия и калия диафрагменным методом.

Целью изобретения является повышение качества получаемой щелочи за счет снижения содержания в ней хлората и снижение содержания кислорода в хлоре.

Предлагаемый способ иллюстрируется примерами.

Пример 1. В анодное пространство хлорного диафрагменного электролизера подают питающий рассол, содержащий 310 г/л NaCI и 1,5 г/л соляной кислоты. При концентрации активного хлора 1.2 г/л в питающий рассол вводят хлорид никеля в количестве 5,0 мг на 1 г активного хлора

при содержании его в питающем рассоле 10 мг/л. До ввода катализатора электрощелочь содержала NaOH - 160 г/л, №СЮз - 0,6 г/л, 02 - в хлоргазе 3,0%. Электролиз проводят при плотности тока 0,15 A/CNi2 с использованием ОРТА и стального катода. Поверхность диафрагмы составляла 40 см2. Состав получаемой электрощелочи NaOH - 160 гл, NaCIOs - 0,3 г/л, хлоргаз содержал 2,9% кислорода.

Пример 2. Аналогичен примеру 1, но в анодное пространство подают питающий рассол, содержащий 1,5 г/л соляной кислоты и 350 г/л KCI, Состав получаемой электрощелочи КОН - 180 г/л, КСЮз - 0,29 г/л. Содержание кислород в хлоргазе 3,0%.

м

KJ

сл

14 Ю

Показатели электролиза при введении процесса при других значениях параметров заявляемого способа приведены в табл,1. Концентрация получаемой щелочи, температура электролиза и содержание активного хлора в анолите соответствует описанным в примере 1.

Как видно из представленных данных, при использовании предлагаемого способа достигается регламентное содержание хлората натрия или калия (0,35 г/л) в щелочи и содержание 02 в хлоре не увеличивается. Причем при выходе за пределы заявляемых параметров цель не достигается, так при снижении концентрации соляной кислоты менее 1 г/л и количества катализатора менее 2 мг на 1 г активного хлора при концентрации катализатора в питающем рассоле менее 5 мг/лне достигается регламентного содержания хлорат-ионов в электрощелочи (см. опыты 1, 5). При повышении концентрации соляной кислоты выше 3,0 г/л, количества катализаторов более 7 кг на 1 г активного хлора при концентрации катализатора в анолите более 20 мг/л качества электрощелоков не улучшается (см. опыты 12,13), а выход по току щелочи и содержание хлора в хлоргазе снижается.

Необходимость введения катализатора при значении концентрации активного хлора более 1,0 г/л подтверждается данными, приведенными в табл.2.

Как видно из данных, приведенных в этой таблице, при меньшем содержании

0

5

0

5

0

5

активного хлора использование солей группы железа не эффективно, ввиду низкого содержания хлората натрия в электрощелочи, что делает введение катализатора не эффективным (см. опыт 1, табл.2).

Таким образом применение заявляемого способа позволит с одной стороны повысить качество получаемых продуктов электрощелочи и хлоргаза и, с другой стороны, обеспечивает экономию катализаторов (солей металлов группы железа) за счет уменьшения их подачи в электролизер.

Формула изобретения

Способ получения хлора и гидроксидов калия или натрия электролизом водного раствора соответствующего хлорида в электролизере с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой, включающий периодическое введение в питающий рассол солей металлов группы железа, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания хлората в гидроксиде и кислорода в хлоре, в питающий рассол предварительно вводят соляную кислоту в количестве 1-3 г/л в пересчете на хлористый водород, а при достижении концентрации активного хлора в анолите 1,0 г/л вводят соль металла группы железа в питающий рассол в количестве 2-7 мг г, пересчете на ион металла на 1 г активного хлора до содержания в питающем рассоле соли металла группы железа 5-20 мг/л.

Таблица 1

Таблица 2

Количество получаемых продуктов при введении в электролизер в мг (в пересчете на металл) хлорида никеля на 1,0 г/л активного хлора. Концентрация в рассоле NlClz - 15 мг/л,- HCI - 2,0 г/л.

Изобретение относится к технологии получения хлора и гидроксидов калия и натрия диафрагменным методом и позволяет повысить качество электрощелочи за счет снижения содержания в ней хлората щелочного металла и кислорода в хлор) азе. В известном способе получения хлора и гидроксидов щелочного металла электролизом водных растворов хлорида щелочного металла в электролизере с твердым катодом и фильтрующей диафрагмой, включающем периодическое введение в питающий рассол солей группы железа, в рассол предварительно вводят соляную кислоту в количестве 1-3 г/л (в пересчете на хлористый водород), а соль металла группы железа вводят в количестве 2-7 мг в пересчете на ион металла на 1 г активного хлора в пересчете на гипохлорит щелочного металла до содержания в питающем рассоле соли металла группы железа 5-20 мг/л при достижении концентрации активного хлора в анолите 1,0 г/л. 2 табл. сл