Способ получения асбестовой диафрагмы Советский патент 1982 года по МПК C25B13/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АСБЕСТОВОЙ ДИАФРАГМЫ

I

Изобретение относится к способу полученш днафрагм, используемых в электролитическом процессе получения хлора и щелочи.

Известен способ получения асбестовой диафрагмы, включающий нанесение асбеста на5 катод нз его суспензии, содержащей латекс н коллондшл раствор кремневой кнслоты. После осаждення асбестовой массы на катод, ее обрабатывают раствором гвдроокиси натрия с хлорвдом натрия и сушат диафрагму прн IQ 80С 111.

Недостатком способа является малый срок службы получаемой диафрагмы.

Известен способ получения асбестовой дна- 15 фрагмы, включающий нрнготовленне суспензии асбеста и фторсодержащего пол11мера, нанесение суспензии на катод, сушку катода, термообработку при температуре, превышающей температуру плавления фторсодержащего 20 полнмера, и охлаждение. Фторсодержащий полимер используют в виде гранул 2.

Недостатком этого способа является недостаточно большой срок службы получаемой даафрагмы.25

Цель изобретения - увеличение срока службы диафрагмы. Указанная цель достигается тем, что в процессе получения асбестовой диафрагмы, включающем приготовление суспензии асбеста и фторсодержащего полнмера, нанесение суспензии на катод, сушку катода, термообработку при температуре, превышающей температуру плавления фторсодержащего полимера, и охлаждение, фторсодержащий полимер используют в виде волокон длиной 0,05-2,5 см и имеющих денье от 1 до 100 или смеси указанных волокон с гранулами диаметром 0,2-100 микрон.

Волокна н гранулы фторсодержащего полнмера целесообразно использовать в соотношеини от 1 : 1 до 50:1.

Термообработку проводят при температуре, превышающей температуру плавления фторсодержащего полнмера на 5-50°С.

В качестве фторсодержащего полимера можно прнменять политетрафторэтилен, сополимер поливинилиденфторнда н политетрафторэтилена, фторированный сополимер этилена и 39 пропилена, полимер хлортрифторэтилена, сополимер хлортрифторэтилена и полиэтилена. Пример. К1л воды, содержащей 0,05 г неионогеннрго октилфенолоксипояиэтоксиэтанола в качестве поверхностноактив.кого вещества, 15% хлористого натрия и 15% гидроокиси натрия, добавляют 5 г политетрафторэтилеиовых волокон (tnn. 330° С) длиной 0,63 см и денье 6,67. После смешения до полного смачивания полимерных волокон добавляют 15 г асбестовых волокон. Смешени продолжают до получения однородной суспензии. Катод сетчатой структуры толщиной, 0,4 см вьшолненный в виде стальной проволоки, погружают в суспензию при вакууме 5,25 см (ртутного столба) в течение 5 мин, после чего создают полный вакуум (60 см) в течение 10 мин. Затем катод вынимают из суспензии, вьщер живают в условиях полного вакуума в течение 30 мин и сушат при 95° С в течение часа с последующей термообработкой при 370° С в течение часа. Затем диафрагму охлаждают до комнатной температуры. Приготовленную таким образом диафрагму применяют для электролитического получения хлора и щелочи в следующих условиях: 130 г/л гидроокиси натрия, напряжение 2,99 в при плотности тока 10 А/6,45 см. При этом средний выход щелочи по току составля ет 97,5%, а срок службы диафрагмы - 430 дне . П р и м е р 2. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 10 г политетрафторэтиленовых волокон длиной 1,25 см и денье Диафрагму испытывают в следующих условиях: 130 г/л гидроокиси натрия, напряжение 2,90 В при плотности тока 10 А/6,45 см. При этом средний выход щелочи составляет 98%, а срок службы, диафрагмы - 445 дней. П р и м е р 3. Повторяют пример 1 с той разницей, что термообработку проводят при 335°С в течение часа. При этом средний выход щелочи по току составляет 97%. Диафрагма работает в течение 200 дней без изме нения производительности. П р и м е р 5. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 5 г сополимера поли винилиденфторида и политетрафторэтилена (пл. 171°С) в виде волокон длиной 1,5 см и денье 10 и термообработку проводят при 195° С в течение 90 мин. Диафрагму испытывают в следующих условиях: 130 г/л гидроокиси натрия, напряжение 2,90 В при плотности тока 10 А/6,45 см. При этом средний выход щелочи по току составляет 96%. Диафрагма работает в течение 290 дней без снижения производительности. П р и м е р 6. Повторяю г пример с гой разницей, что применяют 8 г фторированного полимера зтилена и пропилена в виде волокон длиной 0,5 см и денье 5 (tnn. 285°С;) имеющиеся свя5и полностью насыщены фтором), и термообработку проводят при 305°С в течение одного часа.г Диафрагма работает в течение 300 дней без снижения производительности, средний выход щелочи по току 98%. П р и м е р 7. Повторяют .пример 1 с той разницей,- что применяют 3 г полимера хлортрифторэтилена в виде волокон длиной 2 см и денье 50 (%л. 198° С) и термообработку проводят при 215°С в течение 80 мин. При этом средний выход щелочи по току составляет 96,5%. Диафрагма работает в течение 196 дней без снижения производительности. П р и м е р 8. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют 18 г сополимера хлортрифторэтилена и полиэтилена в виде волокон длиной 0,5 СМ и денье 5 (tnn. 223° С) и термообработку проводят при 335°С в течение 100 мин. При этом средний выход щелочи по току составляет 98%. Диафрагма работает в течение 250 дней без снижения производительности. П р и м е р 9. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют смесь 5 г политетрафторэтилена в виде волокон длиной 0,1 см и денье 3 с 5 г политетрафторэтилена в виде гранул диаметром 0,2 мк. Диафрагму испытывают в следующих условиях: 130 г/л гидроокиси натрия, напряжение 2,92 В при плотности тока А/6,45 см. При этом средний выход щелочи по току составляет 97,5%. Диафрагма работает в течение 196 дней без снижения производительности. Пример 10. Повторяют пример 1 с той разницей, что применяют смесь 25 г полимера хлортрифторэтилена в виде волокон длиной 0,05 см и денье 1 с 1 г полимера хлортрифторэтилена в виде гранул диаметром 10 мк и термообработку проводят при 230°С в течение одного часа. Диафрагму испытывают в следующих условиях: 128 г/л гидроокиси натрия, напряжение 2,95 В при плотности тока 10 А/6,45 см. При этом средний выход щелочи по току составляет 97%. Диафрагма работает в течение 130 дней без снижения производительности. Пример 11. Повторяют пример 1 с той разницей, .что применяют смесь 50 г политетрафторэтилена в виде волокон длиной 1,5 см и денье 70 с 1 г политетрафторэтилена в виде гранул диаметром 100 мк, а также 28 г асбестовых волокон. Диафрагму испьпывают в следующих условиях: 130 г/л гидроокиси натрия, иапряжение 2,95 В при плотиости тока 10 А/6,45 см. При средний выход щелочи по току составляет 98%. Диафрагма работает в течение 138 дней без снижения производительност При получении диафрагмы по известному способу с использованием фторсодержащего полимера в виде гранул срок службы диафрагмы не превышает 2200 ч. I Формула изобретения 1. Способ получения асбестовой диафрагмы, включающий приготовление суспензии асбеста и фторсодержащего полимера, нанесение суспензии на катод, сушку катода, термообработку при температуре, превышающей температуру плавления фторсбдержащего полимера, и охлаждение, отличающийся тем. что, с целью увеличения срока службы диафрагмы, фторсодержащий полимер испольэуюг в виде волокон длиной 0,05-2,5 см и : имеющих денье от 1 до 100 или смеси указанных волокон с гранулами диаметром 0,2-100 мкм. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что волокна и гранулы фторсодержащего полимера используют в соотношении от 1:1 до 50:1. 3.Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что термообработку проводят при температуре, превьпиающей температуру плавления фторсодержащего полимера на 5-50° С. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 388781, кл. С 25 В 1/34, 13.05.71. 2.Авторское свидетельство СССР № 432744, л. С 25 В 13/06, 16.04.71 (прототип).