Способ регенерации электронноионообменников Советский патент 1977 года по МПК B01D15/06 B01K1/00 

рохимическая активная мембрана МК-400, 5-прикатодное пространство, 6-электрохимическая неактивная диафрагма из мипласта. По предложенному способу в прикатодное пространство электролизера загружают электроноионообменник, после чего пропускают постоянный электрический ток. Для защиты процесса регенерации от продуктов анодного окисления катодная камера отделена от анодной электрохимически активной мембраной, которая пропускает ионы водорода и натрия из анодной камеры в катодную, обеспечивая тем самым необходимую нейтрализацию избытка гидроксильных ионов в катодной камере. Кроме того, диафрагма является опорной перегородкой для ионита, а также для замедления диффузии продуктов электрохимических реакций. Для поддержания рН среды на определенном уровне в прикатодное пространство через катодную камеру в течение всего процесса пропускают раствор H2SO4 в концентрации 0,05 г-экв/л. Тем самым образуется буферная область раствора, где путем изменения скорости потока раствора возможно регулирование рН среды в слое ионита, помещенного в прикатодное пространство. Пример. Процесс осуществляют в электролизёре, катодная камера которого состоит из катода, выполненного из графита или стали, и электрохимически неактивной диафрагмы, а анодная камера-из анода, выполненного из графита или платинированного титана. Площадь электродов 146 см. В прикатодное пространство электролизёра загружают 200 см набухщего электроноионообменника, содержащего металл-восстановитель, например медь, в количестве 3,3 мгэкв/см. Процесс ведут при плотности постоянного тока 10 мА/см. При этом на катоде и в прикатодном пространстве происходит процесс электрохимической регенерации электроноионообменника по схеме: 2Н,О + 2е - 2Н+ + 20Н Hj + ОН /|50з-Мо §Оэ-На- MelOHjjT 2е Ме°-(-20Н $03-Na- Me(OHVH2 . Ме|2Н,0 После пропускания тока в количествах, соответствующих 42, 71,4 и 109% количества электричества, необходимого для восстановления меди, находящейся на электроноионообменнике {но закону Фарадея) отбирают пробы и испытывают па количество восстановленного металла. Зависимость степени регенерации электроноионообменника от количества прошедшего электричества приведена в таблице. Отрегенерированный электроноионообменник выгружают и промывают водой. При максимально быстром проведении процесса и с наибольшим выходом по току продукта, площадь катода должна быть максимальной, а объем камеры-минимальным. Это условие обусловлено тем, что выход по току продукта в пределах 80-100% достигается при плотностях тока на катоде 10-40 мА/см. Одна из возможностей достижения этого требования реализуется с помощью электродиализеров с двумя катодными и одной анодной камер. Для регулирования данного процесса в конструкции электролизера предусмотрена возможность смены и протока растворов через все камеры. Оптимальный расход кислоты на получение 1 г-экв металла-восстановителя составляет 0,5 г-экв. или 25 г. На 1 л электроноионообменника, содержащего 4 г-экв. металла-восстановителя, потребуется до 100 г серной кислоты. Для проведения повторной регенерации окисленного продукта последний отмывают, медную форму ионита восстанавливают, после чего проводят процесс электрохимического восстановления электроноионообменника. По предложенному способу могут быть регенерированы металлосодержащие электроноионообменники, полученные из следующих ионитов: сульфоугля, КУ-2-8, КУ-И, КБ-ЧП, КУ-23 (микропористый), ионообменных волокон на основе ПВС, ПАН и целлюлозы, а также из анионитов типа ЭДЭ-10 п, АВ-17. Наилучщие результаты по восстановительной способности и прочности сорбции металла-восстановителя с матрицей ионита были получены на КУ-23. Использование предлагаемого способа по сравнению с известным химическим способом регенерации позволяет наряду с упрощением процесса, снизить затраты на его осуществление в 13,4 раза. Формула изобретения 1. Способ регенерации электроноионообмеников, содержащих металл-восстановитель, утем восстановления окисленной формы лектроноионообменника, отличаю щи и с я ем, что, с целью упрощения и удешевления роцесса, восстановление ведут электролизом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния на процесс регенерации продуктов анодного окисления, восстановление ведут в двухкамерном электролизере, анодные и катодные камеры которого разделены электрохимически активной мембраной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №119484, кл. С 02Ь 1/46, 18.09.65.

2.Авторское свидетельство СССР №168872, кл. С 08g 53/00, 04.11.67.

3.Авторское свидетельство СССР№340671, кл. С 08g 53/20, 17.08.73.

4.А. В. Кожевников «Электроноионообменники, Химия, 1972, с. 112-114.

.

+