Способ получения пербората натрия Советский патент 1982 года по МПК C25B1/32 

(5) СПОСО ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРБОРАТА НАТРИЯ

1

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частное-., ти к получению перборатов.

Известен электрохимический способ получения пербората натрия электролизом раствора, содержащего анионы карбоната, бикарбоната и литабората с использованием платинового анода с последующей кристаллизацией продукта ИЗ .

Наиболее близким к изобретению является способ получения пербората электролизом боратно-карбонатных растворов при анодной плотности тока 0,8 А/см, температуре 10-12 С с использованием платиновых анодов 21.

Недостатком известных способов является невысокий выход к току целевых продуктов и значительные потери платины. Кроме того, общим недостатком электрохимического получения анодных продуктов является потеря, .выделяющегося на катоде электролизера водорода, который в настоящее

время после необходимой очистки выбрасывается в атмосферу.

Целью изобретения является повышение выхода по току целевого продукта и снижение энергозатрат на проведение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что электролиз боратно-карбонатного раствора ведут в бездиафрагменном электролизере с использованием катода, содержащего гидрофобизированную пористую токопроводящую подложку с нанесенными на нее катализатором из гидрофобизированной дисперсным политетрафторэтиленом газоканальной или ацетиленовой сажи, и пористого гидрофобного анода, катализированного платиной, при катодной плотности тока мА/см и подачи на катод кислорода или кислородсодержащего газа, а на анод вЪдорода.

На катоде в результате восстановления кислорода происходит восстановление пербората или промежуточного соединения с активным кислородом по реакции On + BOi + + 2е + 20Н0 + + 2е-bHOij + ОННа гидрофобном аноде при потенциа ле, недостаточно высоком для окисления активных соединений, полученных в процессе электролиза, протекает только реакция окисления водорода. HQ + 20Н- 2 + 2е Таким образом, замена электродов из дефицитной платины, снижение напряжения на клеммах электролизера и утилизация (хотя бы в качестве деполяризатора) катодного водорода, вы деляющегося в качестве побочного про дукта в производстве хлорной и надг серной кислот, позволяет повысить вы ход по току целевого продукта. Предлагаемые электроды выдерживают нагрузки до 5-50 мА/см, после чего их потенциал становится отрицательным и

Технологические параметры

спользуемый газ Q

Плотность тока на электроде, А/см рабочем

вспомогательном

Выход по току при С 1,2 г/л, %

Напряжение, В

Количество электричества на образование 1 л раствора с ,2 г/л,

А-ч

Энергозатраты на образование 1 л раствора, Вт. ч

Побочные продукты

Из представленных данных следует, что применение изобретения позволяет значительно повысить выход по то1)Способ

Анодный

Предлагаемый ((известный)

ислород Воздух

0,0 и,0

0,8 0,05 0,3 0,3

56 k,Q

96 0,6

90 0,6

,5

7,5

3,

2,7

2,5 Водород Нет Нет

ку целевого продукта и значительно снизить энергозатраты на проведение процесса. на катоде вместо образования соединений с активным кислородом происходит выделение водорода. При любом значении Д | 0 мА/см на электроде происходит образование целевого продукта с выходом по току 90-1001 в зависимости от используемого газа (воздуха или кислорода). Технологическая плотность тока для получения товарного продукта определяется оптимизацией различных параметров, связанных с конструкцией электролизера: падением напряжений, скоростью потока электролита, профилем температур и т.п. Однако снижать ее более, чем на 25% от оптимальной вероятно нецелесообразно и оптимальным является интервал мА/см. Технологические параметры предлагаемого процесса получения пербората при 10°С в сравнении с известным представлены в таблице.

Формула изобретения

Способ получения пербората натрия, включающий электролиз боратно-карбонатного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току и снижению энергозатрат, процесс ведут в бездиафрагменном электролизере с использованием катода, содержащего гидрофобизированную пористую токопроводящую подложку с нанесенным на нее катализатором из гидрофобизированной дисперсным политетрафторэтиленом газока897898

нальнои или ацетиленовой сажи, и пористого гидрофобного анода, катализированного платиной, при катодной плоскости тока мА/см и подаче на катод кислорода или кислородсодержащего газа, а на анод водорода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Савинов В.Г. Пербораты и методы их получения. ЛГНТИ, 1931,стр.352.Авторское свидетельство СССР N , кл. С 25 В 1/32, 1975 (прототип).