CH362684A

CH362684A - Process for the production of a practically alkali metal hydroxide free from alkali chloride

Info

Publication number: CH362684A
Application number: CH4482357A
Authority: CH
Inventors: Manfred Dr Morgner
Original assignee: Wolfen Filmfab Veb
Priority date: 1957-03-14
Filing date: 1957-04-09
Publication date: 1962-06-30

Description

  

  
 



  Verfahren zur Herstellung einer praktisch alkalichloridfreien Alkalilauge
Im Hauptpatent Nr. 351259 wird ein Verfahren zur Herstellung einer praktisch alkalichloridfreien Alkalilauge auf osmotischem Wege beschrieben, wobei man das Alkalihydroxyd einer chloridhaltigen Alkalilauge durch eine für Alkalichlorid schwer durchlässige Membran diffundieren lässt und als Membranmaterial ein gelartiges, in wässrigen bzw. alkalischen Medien quellfähiges, aber unlösliches, polare Gruppen aufweisendes Kunstharz verwendet.



  Die Membranen können mit Folien aus gegen Alkalilauge indifferenten Kunststoffen oder mit anderen Stoffen wie z. B. Asbest, Glas usw., zur Verbesserung der mechanischen Stabilität, verstärkt werden. Als polare Gruppen der zu verwendenden Kunstharze kommen beispielsweise die SO3H-Gruppe und/oder die Hydroxylgruppe in Betracht. Besonders bewährt haben sich Kondensationsharze aus Phenolen und/oder Phenolsulfosäure mit Aldehydgruppen enthaltenden Verbindungen.



   Es wurde nun gefunden, dass sich zur Durchführung des im Hauptpatent beschriebenen Verfahrens Membranen besonders gut eignen, die als Membranmaterial ein Kondensationsharz aus einem aromatischen Amin, einer aliphatischen Aminoverbindung und Formaldehyd aufweisen. Vorzugsweise verwendet man als Membranmaterial ein m-Phenylen   diamin - Polyäthylendiamin - Formaldehyd - Kondensa-    tionsharz oder ein m-Phenylendiamin-Dicyandiamid Formaldehyd-Kondensationsharz.



   Man kondensiert beispielsweise 1 Mol Phenylendiamin im sauren Medium mit 0,5 Mol Polyäthylendiamin   (H2N-C2H4-[NH-C2H4-]NH-C2H4-    NH2) und 1,5 bis 2 Mol Formaldehyd. Die Kondensation wird vorzugsweise bei   80-90"C    in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre vorgenommen.



   Die genannten Membranen besitzen wegen ihrer Quellfähigkeit meistens keine genügende mechanische Stabilität und können aus diesem Grunde, wie im Hauptpatent ausgeführt ist, mit Folien oder Geweben aus gegen Alkalilauge indifferenten Kunststoffen verstärkt werden. Als in dieser Hinsicht indifferenter Kunststoff eignet sich besonders Polyvinylchlorid und Polyacrylnitril. Die Beständigkeit der so hergestellten Membranen ist im alkalischen Medium grösser als die der im Hauptpatent beispielsweise genannten, deren polare Gruppen aus SO3Hbzw. OH-Gruppen bestehen. Ebenfalls sind die auf Amin-Formaldehyd-Basis hergestellten Membranen bedeutend elastischer als die im Hauptpatent genannten Membranen. Die Diffusionsgeschwindigkeit ist bei den beschriebenen Austauschermembranen um etwa den zehnfachen Wert höher.



   Beispiel 1
Das Membranmaterial kann auf folgende Weise erhalten werden: Man löst 38 Gewichtsteile Dicyandiamid in 140 Gewichtsteilen   30 /0igem    Formalin.



  Die Lösung wird mit konzentrierter Salzsäure unter Zugabe einiger Tropfen Methylrot sauer gestellt und auf   5-10"C    gekühlt. Weiterhin werden 102 Gewichtsteile m-Phenylendiamin in 42 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure und 300 Gewichtsteilen Wasser gelöst und auf   0  C    abgekühlt. Die beiden Lösungen werden zusammengegeben und mit einer vorher auf   0o C    gekühlten Mischung von 23 Gewichtsteilen Paraformaldehyd, 100 Gewichtsteilen Wasser mit 50 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure gut verrührt. Mit dieser Lösung wird ein Polyvinylchloridbzw. Polyacrylnitrilgewebe getränkt. Anschliessend wird das getränkte Gewebe eine Stunde lang bei 85 bis 900 einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre ausgesetzt.

   Die Kondensation lässt sich auch auf kontinuierlichem Wege über dampfbeheizten Walzen in einer Wasserdampfatmosphäre ausführen. Mit einer  so hergestellten Membran kann aus einer technischen Natronlauge der Zusammensetzung
750 g NaOH/l und 15 g   NaCl/l    eine kochsalz arme Lauge der Zusammensetzung
300 g NaOH/l und 0,4 g   NaCI/l    erhalten werden.



   Beispiel 2
Ein anderes Membranmaterial kann erhalten werden, indem man 156 Gewichtsteile m-Phenylendiamin in 500 Gewichtsteilen Wasser und 110 Gewichtsteilen konzentrierter Salzsäure löst. Die Lösung wird gut gekühlt, und unter intensivem Rühren lässt man eine Mischung von 36 Gewichtsteilen Polyäthylendiamin in 78 Gewichtsteilen konzentrierte Salzsäure fliessen.



  Um eine Temperatur von   0"    zu erreichen, setzt man der Mischung Eis zu. Die Kondensation wird anschliessend durch Eintragen von 324 Gewichtsteilen   300/oigem    Formalin unter kräftigem Rühren in das obige Gemisch erreicht. Darauf wird ein Polyvinyl  chlorid- bzw.    Polyacrylnitrilgewebe mit der Harzlösung getränkt und in einer Wasserdampfatmosphäre von   85"    kondensiert. Die Kondensation kann ebenfalls auf kontinuierlichem Wege erfolgen. Mit der auf diesem Wege hergestellten Membran konnte bei gleicher Zusammensetzung der technischen Natronlauge, wie im Beispiel 1, eine chloridarme Lauge von folgender Zusammensetzung erhalten werden:
350 g NaOH/l und 0,5 g NaCl/l.   



  
 



  Process for the production of a practically alkali metal hydroxide free from alkali chloride
The main patent no. 351259 describes a process for the production of a practically alkali chloride-free alkali lye by osmotic means, whereby the alkali hydroxide of a chloride-containing alkali lye is allowed to diffuse through a membrane that is poorly permeable to alkali chloride and the membrane material is a gel-like, but swelling in aqueous or alkaline media insoluble synthetic resin having polar groups is used.



  The membranes can be covered with foils made of plastics indifferent to alkali or with other substances such as e.g. B. asbestos, glass, etc., to improve the mechanical stability, reinforced. As polar groups of the synthetic resins to be used, for example, the SO3H group and / or the hydroxyl group come into consideration. Condensation resins made from phenols and / or phenolsulfonic acid with compounds containing aldehyde groups have proven particularly useful.



   It has now been found that membranes which have a condensation resin composed of an aromatic amine, an aliphatic amino compound and formaldehyde as the membrane material are particularly suitable for carrying out the process described in the main patent. A m-phenylenediamine - polyethylene - formaldehyde - condensation resin or an m-phenylenediamine-dicyandiamide-formaldehyde condensation resin is preferably used as the membrane material.



   For example, 1 mol of phenylenediamine is condensed in an acidic medium with 0.5 mol of polyethylene diamine (H2N-C2H4- [NH-C2H4-] NH-C2H4-NH2) and 1.5 to 2 mol of formaldehyde. The condensation is preferably carried out at 80-90 "C in a saturated steam atmosphere.



   Owing to their ability to swell, the membranes mentioned usually do not have sufficient mechanical stability and for this reason, as stated in the main patent, can be reinforced with foils or fabrics made of plastics which are indifferent to alkali. Polyvinyl chloride and polyacrylonitrile are particularly suitable as plastics that are indifferent in this regard. The resistance of the membranes produced in this way is greater in an alkaline medium than that of those mentioned in the main patent, for example, whose polar groups are composed of SO3H or. OH groups exist. The amine-formaldehyde-based membranes are also significantly more elastic than the membranes mentioned in the main patent. The diffusion rate is about ten times higher with the exchange membranes described.



   example 1
The membrane material can be obtained in the following manner: 38 parts by weight of dicyandiamide are dissolved in 140 parts by weight of 30/0 formalin.



  The solution is acidified with concentrated hydrochloric acid with the addition of a few drops of methyl red and cooled to 5-10 ° C. Furthermore, 102 parts by weight of m-phenylenediamine are dissolved in 42 parts by weight of concentrated hydrochloric acid and 300 parts by weight of water and cooled to 0 ° C. The two solutions are combined and stirred well with a mixture of 23 parts by weight of paraformaldehyde, 100 parts by weight of water and 50 parts by weight of concentrated hydrochloric acid, which was previously cooled to 0 ° C. A polyvinyl chloride or polyacrylonitrile fabric is impregnated with this solution. The impregnated fabric is then subjected to a saturated steam atmosphere for one hour at 85 to 900 exposed.

   The condensation can also be carried out continuously over steam-heated rollers in a steam atmosphere. With a membrane produced in this way, the composition can be obtained from a technical sodium hydroxide solution
750 g NaOH / l and 15 g NaCl / l a lye containing low sodium chloride of the composition
300 g NaOH / l and 0.4 g NaCl / l can be obtained.



   Example 2
Another membrane material can be obtained by dissolving 156 parts by weight of m-phenylenediamine in 500 parts by weight of water and 110 parts by weight of concentrated hydrochloric acid. The solution is cooled well, and a mixture of 36 parts by weight of polyethylene diamine in 78 parts by weight of concentrated hydrochloric acid is allowed to flow with vigorous stirring.



  Ice is added to the mixture in order to reach a temperature of 0 ". Condensation is then achieved by adding 324 parts by weight of 300% formalin to the above mixture with vigorous stirring. A polyvinyl chloride or polyacrylonitrile fabric is then placed with the resin solution soaked and condensed in a steam atmosphere of 85 ". The condensation can also take place continuously. With the membrane produced in this way, with the same composition of technical caustic soda as in Example 1, a low-chloride lye with the following composition could be obtained:
350 g NaOH / l and 0.5 g NaCl / l.

Claims

PATENT CLAIM Process for the production of a practically alkali-chloride-free alkali lye by osmotic means, according to claim of the main patent, characterized in that a condensation resin composed of an aromatic amine, an aliphatic amino compound and formaldehyde is used as the membrane material.

SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the membrane material used is a m-phenylenediamine-polyethylene diamine-formaldehyde condensation resin.

2. The method according to claim, characterized in that a m-phenylenediamine-dicyandiamide -formaldehyde condensation resin is used as the membrane material.