Способ получения хлоркислородной соли натрия Советский патент 1979 года по МПК C25B1/34 

Изобретение относится к электрохимическим производствам, к получению хлоркислородной СОЛИ натрия путем электролиза.

Известен способ получения хлоркислородной СОЛИ натрия путем электролиза раствора хлорида натрия концентрацией 40- 50 г/Л ПЛОТНОСТИ тока 16000-20000 А/м в электролизере с биполярной засыпкойСППо данному способу получают гипохлорит натрия, однако при определенном времени электролиза может возникнуть и хлорат натрия.

Недостатком указанного способа является повышенный расход электроэнергии, обуславливаемый высокой ПЛОТНОСТЬЮ тока.

Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии.

С этой целью предложен способ получения хлоркислородной СОЛИ раствора хлорида натрия в электролизере с биполярной засыпкой, концентрация хлорида натрия 250- 300 г/Л, электролиз ведут при плотности тока 10-100 А/дм2.

Электролиз ведут в электролизере с биполярным насыпным электродом из кусков электропроводящего нерастворимого материала при 35-120°С и плотности тока 10- 100 А/дм в сечении электролизера в зависимости от размера и материала кусков. Материалом ДЛЯ электродов могут служить, например, графит, магнетит, платина, платинированный титан, двуокись свинца, двуокись марганца и др. Напряжение на электролизере зависит от размера кусков, т.е. на каждом из них должны образовываться катодные и анодные участки. Непосредственное прилегание катодного и анодного участков соседних кусков обеспечивает наилучшее перемешивание образованных на них продуктов, что обуславливает увеличение выхода гипохлорита и хлората. Плотность тока в сечении электролизера следует подобрать, учитывая неравномерность упаковки кусков разной конфигурации и разных размеров, в пределах 10-100 А/дм 2.

Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях.

Хлораты электрохимическим методом получаются через обязательные промежуточные продукты - гипохлорит и хлорноватистую кислоту, которые образуются в результате смешения анодных (хлора) и катодных (гидроокиси) продуктов. Окисление гипохлорита происходит как электрохимически, так и химически. При химическом образовании хлоратов выход доходит до , тогда как при электрохимической реакции выход по току равен всего 66,7%. Одним из основных факторов, форсирующих протекание реакции по химическому механизму, является увеличение температуры. Ухудшение процесса с ростом температуры электролита (выше 40° - на графитовых, 70° - магнетитовых,80° - на перекисно-свинцовых электродах) вызвано их износом. Напряжение на электролизере находится в прямой зависимости от количества загруженных слоев. С увеличением высоты засыпки за счет увеличения числа слоев рост напряжения на электролизере можно объяснить тем, что слои работают как последовательно включенные электролитические ячейки, каждая со своими положительным и отрицательным электродами. Например, при получении хлората натрия с использованием графитового насыпного слоя высотой в 40 см (16 слоев) при расходе электроэнергии на единицу продукции в 6,5 кВт-ч выход по току составил 1470/о. Учитывая общее количество слоевячеек, можно рассчитать выход одного слоя (92%). Из сказанного видно, что преимуществом данного способа является возможность увеличения количества получаемого продукта в одном агрегате при постоянном удельном расходе электроэнергии за счет увеличения высоты насыпного слоя. Пример. В электролизер сечением 25см и высотой 30 см заливают электролит состава 270 г/л NaiCrzOr с добавкой 5 г/л. В качестве нерастворимых электродов применяют куски графита, помещенные между графитовыми стержнями-токоподводами. Сила тока 10 А, напряжение 25 В, температура 35-45°, при этом расход электроэнергии 6,5 кВт-ч/кг. Таким образом, предложенный способ благодаря снижению плотности тока позволяет получить хлораты с невысоким расходом электроэнергии. Формула изобретения Способ получения хлоркислородной соли натрия путем электролизера раствора хлорида натрия в электролизере с биполярной засыпкой, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, на электролиз подают раствор хлорида натрия с концентрацией 250-300 г/л, и процесс ведут при плотности тока 10-100 А/дм 2. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 1998313/23-26, кл. С 25 В 1/34, 07.02.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.