Электролизер для получения хлора и гидроокиси натрия Советский патент 1980 года по МПК C25B1/46 C25B9/10 C25B13/08 

Изобретение относится к устройствам, используемым в электрохимической промышленности для получения хлора и гидроокиси натрия электролизом растворов хлорида натрия. Известен электролизер для получения хлора и гидроокиси натрия электролизом раствора хлорида натрия, содержащий корпус, анод, катод и ионообменную мембрану, разделяющую внутреннее пространство корпуса на анодную и катодную камеры I. Недостатком этого электролизера является малый выход по току при проведёнии процесса электролиза. Известен также электролизер для получения хлора и гидроокиси натрия электролизом раствора хлорида натрия, содержащий корпус, анод, катод, две ионообменные мембраны, разделяющие внутреннее пространство корпуса на анодную, промежуточную и катодную камеры. Обе ионообменные мембраны, как разделяющая анодную и промежуточную камеры, так и разделяющая катодную и промежуточную камеры, выполнены из фторсодержащего полимера, в частности,из гомо- иЛи сополимера, по меньщей мере одного мономера выбранного из группы: тетрафторэтилен, гексафторпропилен, трифторхлорэтилён, трехфтористый этил, винилиденфторид и а, Д уЗ - трифторид стирола, или из сополимера указанного мономера с олефином, и содержит радикал сульфокислоты в качестве основного ионоообменного радикала 2. Недостатком известного электролизера является невысокий выходпо току при получении высококонцентрированной гидроокиси натрия. Целью изобретения является увеличение выхода по току при получении высококонцентрированной гидроокиси натрия. Указанная цель Достигается тем, что в электролизере для полученияхлора и гидроокиси натрия электролизом раствора хлорида натрия, содержащем корпус, анод, катод, две ионообменные мембраны, разделяющие внутреннее пространство корпуса на анодную, промежуточную и катодную камеры, ионообменная мембрана, разделяющая аноднуюи промежуточную камеры, выполнена из гомополимера или сополимера, по меньщей мере одного мономера,выбранного из группы: тетрафторэтилен, гексафторпропилец, трифторхлорэтилен, трехфтористый этИл,

винилиденфторид и а, Д /5-трифторид стирола; или из сдполимера указанного мономера с олефином, и содержит радикал сульфокислоты в качестве основного ионообменного paдиJ a,лa, а ионообменная мембрана, разделяШЩ катодную If Г1рйгй йсутбаду1бкамеры, выполнена из полимера, содёржйЩето в качестве основного ионообменного радикала, фенольный радикал или его производные.

Целесообразно ионообменную мембрану, разделяющую катодную и промежуточную камеры, выполнить из сополимера полиолефина с боковыми цепями из гидроксистирола.

На чертеже схематично изображен электролизер по изобретению.

Электролизер содержит корпус 1, анод 2, катод 3, две ионообменных мембраны 4 и

5,разделяющие внутреннее пространство корпуса на анодную камеру 6, катодную камеру 7 и промежуточную камеру 8. Трубопровод 9 служит для ввода настыщенного раствора хлорида натрия в анодную камеру

6,а трубопровод 10 - для вывода обедненного раствора из анодной камёры.

Через трубопровод 11 в промежуточную камеру 8 подают воду или слабый раствор гидроокиси натрия, а через трубопровод 12 выводят слабый раствор гидроокиси натрия.

Трубопровод 13 соединяет промежуточную камеру 8 и катодную камеру 7, а трубопровод 14 предназначен для вывода образующейся высококонцентрированной гидроокиси натрия.

Ионообменная мембрана 4, разделяющая анодную 6 и промежуточную 8 каМеры выполнена из фторсодержйщей смолы, представляющей собой гомбполийёр или сополимер, по крайней мере одного из следующих мономеров: этилентетрафторйда прбпиленгексафторида, этиленфторидхлорида, этилтрифторида, винилиденфторида, а, /, / -стиролтрифторида и содержит радикал сульфокислоты в качестве ионообменного радикала.

Ионообменная мембрана 5 может быть также выполнена из фторсодержащей смолы, содержащей неорганический ионообменник.

Для введения Неорганического ионообменника, смолу обрабатывак)т раствором, содержащим фосфорную, вольфрамовую или молибденовую кислоту и после этого контактируют с раствором содержащим ионы циркония.

Ионообменная мембрана 5, разделяющая катодную 7 и промежуточную 8 камеры, выполнена из сополимера, полиолефина с боковыми цепями из гидроксистирола.

При проведении процесса электролиза в электролизере в соответствии с изобретением получали в катодной камере. 7 гидроокись натрия с концентрацией 32-39°/о и при этом выход по току 82-87%.

При использовании известного электролизера, в котором обе ионообменные мембраны выполнены из фторсодержащей смолы и имеют в качестве ионообменных групп радикал сульфокислоты, максимальная концентрация получаемой гидроокиси натрия 30°/о и выход по току 80%.

Формула изобретения

1.Электролизер для получения хлора и гидроокиси натрия электролизом раствора

хлорида натрия, содержащий корпус, анод, катод, две ионообменные мембраны, разделя юЩ,ие внутреннее пространство корпуса на анодную, промежуточную и катодную камеры, причем ионообменная мембрана, разделяющая анодную и промежуточную камеры, выполнена из гомополимера или сополимера,о меньшей мере одного мономера, выбранного из группы: тетрафторэтилен, гексафторпропилен, трифторхлорэтилен, трехфтористый этил, винилиденфторид и а, Д J трифторид стирола, или из сополимера указанного мономера с олефином и содержит радикал сульфокислоты в качестве основного ионообменного радикала, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода по току при получении высококонцентрированной

гидроокиси натрия, ионообменная мембрана, разделяющаЯ катодную и промежуточную камеры, выполнена из полимера, содержа-щего в качестве основного ионообменного радикала, фенольный радикал или его производные.

2.Электролизер по п. 1, отличающийся тем, что ионообменная мембрана, разделяющая катодную и промежуточную камеры, выполнена из сополимера полиолефина с боковыми цепями из гидроксистирола.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1145143, кл. 12 h, опублик. 1963.

2.Заявка ФРГ № 2260771, кл. 12 h I, опублик. 1973 (прототип).

t.-.