Способ изготовления асбополимерной диафрагмы Советский патент 1982 года по МПК C25B13/06 C25B1/46 

Изобретение относится к технологии электрохимического получения хлора и щелочи, конкретно к производству хлора и растворов гидроокисей щелочных металлов методом электролиза с диафрагмой.

Известен способ изготовления диафрагмы насасыванием на дырчатую основу с помощью вакуума пульпы асбеста, в которую предварительно добавлен полимер в виде порошка. Диафраграгму сушат и подвергают термообработке при температуре плавления полимерного вещества l .

Недостатком этого способа является трудность распределения полимера в пульпе асбеста вследствие склонности его суспензии к коагуляции в щелоче-солевом растворе, на котором готовят пульпу.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления асбополимерной диафрагмы, по которому насосанную на. дырчатую основу асбестовую диафрагму сушат и пропитывают раствором полимерного вещества 2 .

Недостатком известного способа является невозможность использования для пропитки диафрагмы наиболее

химически стойких веществ из известных полимеров - фторопластов. Покрытие поверхности волокон асбеста растворами фторопластов делает диафрагму после сушки несмачиваемой раствором электролита, что ведет к ухудшению показателей электролиза. Целью изобретения является снижение энергозатрат при получении хло10ра и щелочи.

Поставленная цель достигается способом изготовления асбополимерной диафрагмы, включающим насасывание асбеста под вакуумом на перфориро15ванную основу из пульпы асбеста в растворе щелочи с последующей сушкой, пропиткой раствором полимерного вещества и термообработкой при температуре , превышающей , температу20ру плавления полимера, в котором при пропитке используют раствор полимерного вещества в водорастворимом растворителе и после пропитки диафрагму промывают водой.

25

А также тем, что в качестве водорастворимого растворителя используют диметилформамид, кетоны и спирты. В качестве полимерного вещества можно применить политрифторстирол,

30 винилфторид, винидиденфторид, сополимер трифторхлорэтилена с-винилиде фторидом, сополимер тетрафторэтилена с винилиденфторидЪм, сополимер винилиденфторида с трифторхлорэтиленом, сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом, модифицированный тетрафторэтилен и другие аналогичные материалы. При таком способе изготовления происходит коагуляция полимерного вещества в порах диафрагмы и концентрирование его при сушке в места Касания волокон асбеста друг с другом . При этом диафрагма хорошо смачив ется водными растворами электролита и достаточно однородна по структуре Пример. На сетчатый катод Насасывают диафрагму из пульпы 10 г асбеста в растворе, содержащем 100 г/л NaOH и 180 г/л NaCE в течение 15 мин при вакууме 400 мм рт.ст Диафрагму сушат при в течение 3 ч, затем промывают 5%-ным раствором политрифторстирола в диметилформамиде. После этого диафрагму обрабатывают водой, сушат и подвергают термообработке при в течение 2ч. Изготавливают еще 2 диафрагмы. Одну из них по известному способу .без обработки водой. Другую диафраг му насасывают из той же пульпы асбеста, но в пульпу предварительно вводят согласно известному способу 2 г/л сополимера трифторхлорэтилена с этиленом и 0,2 г/л смачивате ля ОП-10, диафрагму высушивают и прокаливают при в течение 2 ч Изготовленные диафрагмы испытывают в лабораторных электролизерах с окисно-рутениевыми анодами при нагрузке 10 А и плотности тока 1500 А/м . Продолжительность опытов принята равной 3 месяцам и не исчерпывает возможностей предложенного способа изготовления диафрагмы. Показатели электролиза рассола 310 г/л NaC& при за 3 месяца работы показаны в табл.1 Пример 2. Изготавливают 7 диафрагм согласно изобретения, по : технологии, описанной в примере 1. Промывку диафрагмы водой после пропитки раствором фтореодержащего полимера в водорастворимом растворителе выполняют погружением катода с диафрагмой в воду на 30 мин. Для пропитки применяют растворы, приготовленные из полимерных веществ и водорастворимых растворителей. Время пропитки диафрагмы составляет 60 мин. Концентрация пропитывающего раствора 10%. Данные о полимерных веществах и водорастворимых растворителях, использованных при изготовлении диафрагм, и результаты испытания этих диафрагм в лабораторном элект ролизере со стальным сетчатым катодом и окисно-рутениевыми анодами при1500 и , в рассоле, содержащем 310 г/л NaC6, показаны в табл.2. Полученные данные указывают на преимущества способа изготовления диафрагмы. Таблица 1

Концентрация щёлочи, г/л NaOH

Содержание хлората в щелочи, г/л NaCBOj

.Состав хлоргаза, % (об.)

се2 1

131

150

135 О, 15 0,75 0,35

97,5

94,5

6,0 1,5 4,5 3,0

Электролизер находился в работе всего 2 недели. 2101150,11 2201200,14 ,2001100,10 2501250,17 2501300,2 Сополимер Ацетон виннлиденфторида с трифторэтиле250131.0,25 Сополимер Ацетон вннилиденфторида с гексафторпропиленом3001130,09 Политетра- Ацетон фторэтилен модифицированный

Продолжение табл. 1

Таблица 2 97,11,50,3,96,23,2 97,31,60,6 96, 97,91,20,396,33,11 97,21,80,696,03,15 96,92,10,595,93,21 96,32,80,394,43,25 97,61,20,796,53,18

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 3694281, кл. 204-295, 1969 (прототип).