Verfahren zur Reinigung des Elektrolyten bei der Chloralkalielektrolyse. Gegenstand des Hauptpatentes 203689 ist ein Verfahren zur Reinigung des Elektro lyten hei der Chloralkalielektrolyse durch Entfernung gelösten Chlors und Zerstörung von Chlorsauerstoff-Verbindungen ausserhalb der Zelle und anschliessende Aufsättigung, das dadurch gekennzeichnet ist, sass die Ent fernung des nach Zusatz von Säure vorhan denen freien Chlors durch Anwendung von. Minderdruck, gegebenenfalls unter gleichzei tigem Ausblasen, vor der Wiederaufsätti gung und der darauf erfolgenden Entfer nung von Verunreinigungen vorgenommen wird.
Mit Hilfe dieser Arbeitsweise ist es mög lich, die Alkalielektrolyse nach dem Amal gamverfahren unter kontinuierlicher Reini gung und Wiederaufsättigung des Elektro lyten mit technischen Rohsalzen durchzu führen.
Es wurde nun gefunden, sass man das nach Zusatz von Säure im Elektrolyten vor- handene freie Chlor nicht nur durch An wendung von Minderdruck, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Ausblasen. sondern auch durch Ausblasen allein vor der Wieder aufsättigung und der darauf erfolgenden Entfernung von Verunreinigungen entfernen kann. Man muss jedoch auch hier berück sichtigen, dass das Chlor zum Teil in ge löster Form vorliegt. Es lässt sich daher durch Behandlung des Elektrolyten mit Luft auch nur teilweise entfernen.
Der Rest des aktiven Chlors ist in Form von Hypochlorit und. unterehloriger Säure vorhanden. Wenn man der Hypochlori.tlösung nun mindestens soviel Säure zusetzt, sass alles AlkaJihypo- chlorit in unterchlorige Säure umgewandelt wird, und dann erst mit Luft ausbläst,
so lässt sich das gesamte Chlor in kurzer Zeit vollständig aus dem Elektrolyten entfernen. Als Säure setzt man zweckmässig Salz säure zu, weil hierdurch wieder Alkalichlo- rid gebildet wird, das im Elektrolyt nicht stört.
Das Ansäuern und Ausblasen lässt sich auch in der Weise vereinigen, dass zum Aus blasen anstatt Luft ein Gas verwendet wird, das sich zu einem Teil in dem Elektrolyten unter Säurebildung löst, z. B. Kohlensäure. Hierbei tritt z. B. folgende U msetzung auf NaOCl + CO2 + H2O = H0Cl + NaHCO3.
Falls nach den oben beschriebenen Be handlungsweisen noch geringe Mengen von Chlor zurückbleiben, kann man diese durch Zugabe von Reduktionsmitteln, z. B. schwef lige Säure, deren Salze, Schwefelwasserstoff oder dessen Verbindungen u. a., beseitigen. Ebenso ist durch diese Zusätze eine Reini gung des Elektrolyten von Chlorat möglich. Zu diesem Zweck leitet man beispielsweise auf einer Kolonne schweflige Säure in die neutrale oder schwaeh saure Elelztrolytlö- sung. Diese Behandlung wird zweckmässig bei Temperaturen über 50 vorgenommen.
weil bei dieser Temperatur einerseits die Ge schwindigkeit der Reaktion genügend gross ist, um in kurzer Zeit praktisch vollständig zu verlaufen, und weil anderseits das Lö- sungsrvermögen der Sole für schweflige Säure bei dieser Temperatur noch hinreicht, um die gesamte zur Reduktion des Chlorats erforderliche SO2-Menge in der Sole in Lö- sug zu bringen. Durch Einhaltung dieser Arbeitsweise gelingt es, die Reduktion des im Elektrolyten gelösten Chlorats mit der stöchiometrischen SO2-Menge in kurzer Zeit praktisch vollständig durchzuführen.
Die auf diese Weise von aktivem Chlor befreite Lösung kann man in normaler Weise mit Chloralkali aufsättigen und von Verun reinigungen, wie Eisen-, Magnesium- und Kalziumsalzen sowie Sulfaten, befreien, z. B. durch Fällung mit Hydroxyden, Karbonaten und Bariumverbindungen (Bariumkarbonat). Hierbei ist es möglich, ohne Verluste an Chlor und Alkalisalz mit der theoretisch er forderlichen Menge von Fällungsmitteln aus zukommen und eine Sole zu erhalten, deren Elektrolyse ohne Störung gelingt. Ein wei terer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass infolge der Chlorfreiheit der Salzlösung die Aufsättigungs- und Reinigungsapparate wesentlich weniger angegriffen werden und deshalb auch aus weniger widerstandsfähigen Baustoffen hergetellt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren zur Reinigung des Elektrolyten bei der Chloralkalielektrolyse durch Entfer nung gelösten Chlors und Zerstörung von Chlorsauerstoffverbindungen ausserhalb der Zelle und anschliessende Aufsättigung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Ent fernung des nach Zusatz von Säure vorhan denen freien Chlors durch Ausblasen vor der Wiederaufsättigung und vor der darauf er folgenden Entfernung von Verunreinigungen vorgenommen wird.
Besonders wirtschaftlich lässt sich das neue Verfahren gestalten in Verbindung mit einer andern Arbeitsphase der Amalgam elektrolyse: Das aus der Amalgamzelle stammende Chlor enthält bekanntlich steh eine gewisse Menge Wasserstoff, der durch vorzeitige Zersetzung das Amalgams in der Zelle neben einer entsprechenden Menge Hypochlorit ent steht. Diesen Wrasserstoff pflegt man da durch zu beseitigen, dass man ihn mit einem entsprechenden Anteil Chlor in Salzsäure umwandelt und diese aus dem Chlor aus wäscht. In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verfährt man zweckmässig so, dass man das Chlorgas mit der aufzusättigenden Salzlösung wäscht, so dass die Salzlösung unmittelbar für die Ansäuerung der Sole und die Zerstörung des Hypochlorits nutz bar gemacht wird.
Process for cleaning the electrolyte in chlor-alkali electrolysis. The subject of the main patent 203689 is a process for cleaning the electrolyte hot chlor-alkali electrolysis by removing dissolved chlorine and destroying chlorine-oxygen compounds outside the cell and subsequent saturation, which is characterized by the removal of the free chlorine present after the addition of acid by using. Minor pressure, if necessary with simultaneous blowing, is carried out before replenishment and the subsequent removal of impurities.
With the help of this procedure, it is possible, please include, to perform the alkali electrolysis by the amalgam process with continuous cleaning and resaturation of the electrolyte with technical crude salts.
It has now been found that the free chlorine present in the electrolyte after the addition of acid is not only achieved by applying reduced pressure, possibly with simultaneous blowing out. but can also be removed by blowing out just before resaturation and the subsequent removal of impurities. However, it must also be taken into account here that some of the chlorine is in dissolved form. It can therefore only be partially removed by treating the electrolyte with air.
The rest of the active chlorine is in the form of hypochlorite and. hypochlorous acid present. If at least as much acid is added to the hypochlorite solution, all the alkali hypochlorite is converted into hypochlorous acid and only then blown out with air,
in this way, all of the chlorine can be completely removed from the electrolyte in a short time. It is advisable to add hydrochloric acid as the acid, because this leads to the formation of alkali chloride, which does not interfere with the electrolyte.
The acidification and blowing can also be combined in such a way that instead of air, a gas is used to blow off a gas that partially dissolves in the electrolyte with acid formation, e.g. B. carbonic acid. Here z. B. the following conversion to NaOCl + CO2 + H2O = H0Cl + NaHCO3.
If small amounts of chlorine remain after the above-described treatment modes, this can be done by adding reducing agents, eg. B. sulphurous acid, its salts, hydrogen sulfide or its compounds u. a., eliminate. These additives also enable the chlorate to be removed from the electrolyte. For this purpose, for example, sulfurous acid is passed on a column into the neutral or weakly acidic Elelztrolyte solution. This treatment is expediently carried out at temperatures above 50.
because at this temperature, on the one hand, the speed of the reaction is high enough to be practically complete in a short time, and on the other hand, the solubility of the brine for sulphurous acid at this temperature is sufficient to absorb all of the SO2 required to reduce the chlorate -Quantity to bring in the brine in Lö- sug. By following this procedure, it is possible to carry out the reduction of the chlorate dissolved in the electrolyte with the stoichiometric amount of SO2 in a short time.
The solution freed of active chlorine in this way can be saturated in the normal way with chlor-alkali and cleans from Verun, such as iron, magnesium and calcium salts and sulfates, free z. B. by precipitation with hydroxides, carbonates and barium compounds (barium carbonate). Here it is possible to get from the theoretically required amount of precipitants without losses of chlorine and alkali salt and to obtain a brine whose electrolysis succeeds without interference. Another advantage of this process is that, as the salt solution is free of chlorine, the saturation and cleaning devices are significantly less attacked and can therefore also be made from less resistant building materials.
The invention therefore relates to a method for cleaning the electrolyte in the chlor-alkali electrolysis by removing dissolved chlorine and destroying chlorine-oxygen compounds outside the cell and subsequent saturation, which is characterized in that the removal of the chlorine which is free after adding acid is blown out before the resaturation and before the subsequent removal of impurities.
The new process can be designed particularly economically in connection with another working phase of the amalgam electrolysis: The chlorine from the amalgam cell contains a certain amount of hydrogen, which is produced by the premature decomposition of the amalgam in the cell along with a corresponding amount of hypochlorite. This hydrogen is usually eliminated by converting it with a corresponding proportion of chlorine into hydrochloric acid and washing it out of the chlorine. In connection with the present invention, the procedure is expedient to wash the chlorine gas with the salt solution to be saturated, so that the salt solution is immediately made usable for the acidification of the brine and the destruction of the hypochlorite.