Способ получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора Советский патент 1983 года по МПК C25B1/46 

() СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО РАСТВОРА ГИДРООКИСИ НАТРИЯ И ХЛОРА Изобретение относится к технологии процесса электролиза раствора хлорида натрия с фильтрующей диафраг мой с одновременным получением концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора. Известен способ получения раствора гидроокиси натрия и хлора в элект ролизере с вертикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей катодное и анодное пространства. Б анодное пространство электролизера подают концентрированный раствор хлорида натрия (290-325 г/л), а из катодного пространства электролизера выводят раствор гидроокиси .натрия с концен7рацией 100-145 г/л, содержащей 170-200 г/л остаточного хлорида натрия (электролитические щелока). Степень разложения хлорида не пре вышает 0,55 и обычно составляет 0,5-0,50. При использовании окисных рутениево-титановых анодов (ОРТА) значение pii анолита находится на уровне 3-. Выход по току 90-96. Незначительное повьшение концентрации щелочи в католите при электролизе, например до 200 г/л гидроокиси натрия, приводит к резкому снижению выхода подтоку (чиже 80%) ll. Недостатком известного способа является.получение сравнительно разбавленных растворов каустической соды d высоким содержанием остаточного хлорида (до 200 г/л хлорида натрия) , а также высокий расход энергии на упаривание электролитических щелоков для получения концентрированных растворов щелочи с содержанием 600-650 г/л каустической соды. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора путем (электролиза раствора хлорида натрия в электролизере с вертикальной фильт рующей диафрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрация гидроокиси натрия в католите ЙО-260 г/л и концентрации хлорида натрия в анолите г/л, а значения рН анолита в интервале 1,,0. Процесс электролиза ведут с общеизвестной степенью разложения хлорида 0,52-0,53. 8 электролизере поддерживают перепад уровней анолита и католита для обеспечения протекаемости анолита через диафрагму. Перепад уровней анолита и католита регулируется от 125 до мм столба рассола. Соотношение уровней анолита и католи та 1,2-1,6:1. Выход по току в.известном способе 93, при концентрации гидро окиси натрия 259-1 0 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите 240-300 г/л и значении рН анолита 2,1-i,5. Известный способ предполагает воз можность сильного подкисления анолита соляной кислотой (до 20 от общего количества получаемого хлора) и при этом выход по току хлора составляет 95,2-97,2 2, Недостатком известного способа является пониженный выход по гоку при получении концентрированных растворов гидроокиси натрия. Так, в . условиях известного способа при концентрации гидроокиси натрия в католите г/л NaQ-I, значении рН анолита , концентрации хлорида натрия в анолите 300 г/л NaCl выход по току 96.0, а при концентрации гидроокиси натрия в католите 259 г/л НаШ, значении рН анолита 4,05, концентрации хлорида натрия в анолите 283 г/л NaCl выход по току снижается до 33,9%. Цель изобретения - повышение выхо да по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения концентрированного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза рас твора лорида натрия в электролизере с вертикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрации гидро окиси натрия в католите 200-250 Г/л, концентрации хлорида натрия в аноли(те 280-320 г/л и более высокого уров ня анолита относительно уровня католита, соотношение уровней анолита и католита поддерживают в пределах 1,8-2,2:1. Пример. Электролиз концентрированного раствора хлорида натрия проводят в лабораторном электролизере с ветрикальной диафрагмой фильтрующей на нагрузку 10 кА при пропускании тока 0,2 А/см , температуре 97 С и анодом ОРТА. В анОде пространство электролизера (емкость 120 мл) подают раствор хлорида натрия с концентрацией 315 г/л NaCl в количестее 330 мл/ч. Избыток аиолита отводят на донасыщение, а затем возвращают в электролизер. Из катодного пространства электролизера выводят электролитические щелока через сифонную трубку, поворотом которой можно регулировать высоту столба католита в электролизере, т,е, соотношение уровней анолита и католита. Результаты опытов приведены в таблице. Как видно из результатов, приведенных в таблице, поддержание соотношения уровней анолита и католита в интервале 1,8-2,2:1 обеспечивает получение раствора и4елочи с концентрацией 200-250 г/л и выходом по току Эб-97. Снижение указанного соотношения до 1.6:1 приводит к снижению выхода по току до 93,3% при концентрации NaCXl в католите 208 г/л и содержании хлората 0,65 г/л, т.е. выше допустимой нормы (0,3 г/л). Повышенное соотношение уровней анолита и католита до 2,35:1 не приводит к дальнейшему возрастанию выхода по току, а наоборот выход по току падает до 91.. Предлагаемый способ позволяет по,лучать концентриробанный раствор гидроокиси натрия, что приводит к снижению энергозатрат при выпарке электролитических щелоков, причем выход по току при электролизе возрастает в среднем на 1-3, что дает дополнительную экономию электроэнергии. Таким образом, поддержание соотношения уровней анолита и католита 1,8-2,2:1 приводит к повышению выхода по току при получении концентрированного раствора гидроокиси натрия (200-250 г/л NaOH) без возрастания

59869666

содержания примеси хлората а католи- ляет 500 тыс. руб. из расчета те.на мосцность производства 00

Экономический эффект от использо- 100 тыс.,т. каустическЫ) содн вания предлагаемого способа состав- в год.

Формула изобретения Способ получения концентрирован ного раствора гидроокиси натрия и хлора путем электролиза раствора хлорида натрия в электролизере с ве тикальной фильтрующей диафрагмой, разделяющей католит и анолит, при поддержании концентрации гидроокиси натрия в католите 200-250 г/л, концентрации хлорида натрия в анолите 280-320 г/л более высокого уровня анолита относительно уровня католит отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току, соотношение уровней анолита и католита поддерживают в пределах 1,82,2:1. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Якименко Л.М. Производство Х1Ю ра, каустической соды и неоргашшеских хлорпродуктов, М., Химия, 197, с. 2 Э-2б7. 2.Патент США V З ОЗОВЗ, кл. , 1968 (прототип).