RU2061103C1 - Способ получения пербората натрия - Google Patents
Способ получения пербората натрия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061103C1 RU2061103C1 SU5066830A RU2061103C1 RU 2061103 C1 RU2061103 C1 RU 2061103C1 SU 5066830 A SU5066830 A SU 5066830A RU 2061103 C1 RU2061103 C1 RU 2061103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbonate
- sodium
- mixture
- sodium perborate
- decomposition
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229960001922 sodium perborate Drugs 0.000 title claims abstract description 22
- YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M sodium;oxidooxy(oxo)borane Chemical compound [Na+].[O-]OB=O YKLJGMBLPUQQOI-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 48
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 41
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 18
- VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N tricalcium;diborate Chemical group [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] VLCLHFYFMCKBRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 abstract 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 18
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 17
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- -1 peroxide compounds Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011182 sodium carbonates Nutrition 0.000 description 2
- NVIFVTYDZMXWGX-UHFFFAOYSA-N sodium metaborate Chemical compound [Na+].[O-]B=O NVIFVTYDZMXWGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N platinum titanium Chemical compound [Ti].[Pt] UUWCBFKLGFQDME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940088417 precipitated calcium carbonate Drugs 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003385 sodium Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии боропродуктов, в частности к электрохимическим способам получения пербората натрия, который находит применение в составах отбеливающих, чистящих, дезинфицирующих средств, а также в текстильной промышденности, быту. Сущность изобретения: способ получения пербората натрия предусматривает разложение бората кальция смесью карбоната натрия и карбоната калия при массовом соотношения K2CO3 и Na2CO3, равном 1 : (10 - 20), с последующим электросинтезом и кристаллизацией. Способ позволяет снизить расход электроэнергии за счет повышения выхода по току и снижения напряжения на электродах. 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству перекисных соединений, в частности к производству пербората натрия электрохимическим способом.
Существующие способы получения пербората натрия электрохимическим путем включают приготовление раствора метабората натрия, их фильтрацию, электролиз на платиновом аноде, кристаллизацию и отделение готового продукта.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемой цели является способ получения пербората натрия путем электрохимического окисления растворов метабората натрия и карбоната натрия, получаемых путем разложения бората кальция содовым раствором.
Недостатком этого способа является большой расход электроэнергии за счет невысокого выхода по току целевого продукта и повышенного напряжения на электродах.
Цель изобретения совершенствование процесса получения пербората натрия из бората кальция путем снижения энергозатрат на процесс электрохимического окисления карбонатметаборатных растворов, полученных разложением бората кальция карбонатом натрия.
Цель достигается тем, что в способе, включающем электрохимическое окисление растворов метабората натрия и карбоната натрия, получаемых путем разложения бората кальция содовым раствором, разложение бората кальция проводят смесью карбоната натрия и карбоната калия при соотношении карбоната калия к карбонату натрия равном от 1:20 до 1:10.
Отличительными признаками предлагаемого способа являются разложение бората кальция карбонатом натрия в смеси с карбонатом калия при соотношении карбоната калия к карбонату натрия равном от 1:20 до 1:10.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в электрохимическом производстве пербората натрия.
Способ осуществляется следующим образом.
Борат кальция разлагают раствором, содержащим смесь карбонатов натрия и калия, при +90оС в течение 30 мин. Полученный карбонат-метаборатный раствор отделяют фильтрацией от выпавшего в осадок карбоната кальция и затем направляют на электрохимическое окисление. Электросинтез пербората натрия осуществляют в электролизере, представляющем собой герметичный пакет из чередующихся между собой стальных катодов и титановых анодов. Образовавшийся в карбонат-метаборатном растворе перборат натрия выделяют в твердом виде в кристаллизаторах с взвешенным слоем кристаллов пербората натрия. Готовый кристаллический продукт (перборат натрия) выводится из кристаллизатора, а осветленный электролит (маточник), обогатив карбонат-метаборатным раствором, направляют в электролизер на очередной цикл.
Существенными признаками изобретения являются разложение бората кальция смесью карбоната натрия и карбоната калия при массовом соотношении равном от 1:20 до 1:10 (К2СО3:Na2СО3).
Разложение бората кальция карбонатом натрия в смеси с карбонатом калия позволяет получать карбонат-метаборатные растворы, используемые для электрохимического окисления, с улучшенными электрохимическими характеристиками: повышается электропроводность растворов, изменяется потенциал выделения кислорода. Использование таких растворов в электросинтезе пербората натрия приводит к ускорению основной электрохимической реакции (окисление карбонат-иона в перкарбонат-ион) и снижению напряжения на электродах.
Технический результат наблюдается при использовании для разложения бората кальция смеси К2СО3 и Na2СО3, взятых в соотношении 1:20-1:10. Осуществление разложения бората кальция смесью карбонатов натрия и калия при соотношении К2СО3:Na2СО3 ниже, чем 1:20 не позволяет получить карбонат-метаборатные растворы с улучшенными электрохимическими характеристиками. При этом электрохимическое окисление карбонат-метаборатных растворов протекает при повышенном расходе электроэнергии. Поэтому значение соотношения К2СО3:Na2СО3 1:20 взято за нижний предел заявляемого способа.
Повышение соотношения К2СО3:Na2СО3 в смеси карбонатов, используемых для разложения бората кальция, сверх 1:10 приводит к значительному повышению электропроводности карбонат-метаборатного раствора, что позволяет значительно снизить напряжение на электродах. Однако, использование таких растворов в электросинтезе пербората натрия становится практически невозможным из-за резкого снижения выхода по току пербората натрия, связанного с повышением растворимости образующегося пербората натрия, в результате чего резко снижается выход продукта в кристаллическую фазу и возрастают потери полезно затраченного электричества.
В связи с этим, значение соотношения К2СО3:Na2СО3 1:10 принято за верхний предел предлагаемого способа.
Практическое осуществление предлагаемого способа иллюстрирует следующий пример.
П р и м е р 1 (опыт 1). Борат кальция подается на разложение смесью карбонатов (К2СО3 и Na2СО3), взятых в соотношении: 1 мас.ч. К2СО3 и 20 мас. ч. Na2СО3. Разложение ведут при 90оС при перемешивании в течение 0,5 ч. Полученный в результате разложения карбонат-метаборатный раствор подвергается электрохимическому окислению на титано-платиновых анодах при плотности тока 0,4 А/см2. Образовавшийся в результате электроокисления перборат натрия выкристаллизовывают при 10-12оС, фильтруют, сушат, определяют выход по току пербората натрия, фиксируют напряжение на электролизере и рассчитывают удельный расход электроэнергии на процесс. За 40 ч непрерывной работы выход по току составляет 51,5% при этом напряжение на электролизере не превышает 4,35 В, что соответствовало расходу электроэнергии на процесс 3619 кВт·ч/т.
П р и м е р ы 2-8 (опыты 2-8). Получение пербората натрия из бората кальция осуществляют в условиях аналогичных условиям примера 1 при изменяющихся значениях соотношения К2СО3:Na2СО3 в смеси, используемой для разложения бората кальция.
П р и м е р 2. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:18.
П р и м е р 3. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:16.
П р и м е р 4. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:14.
П р и м е р 5. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:12.
П р и м е р 6. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:10.
П р и м е р 7. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:9.
П р и м е р 8. Используют смесь карбоната калия и карбоната натрия в соотношении К2СО3:Na2СО3 1:21.
Цифровые результаты каждого опыта приведены в таблице.
Опыт 9 проводят в условиях известного способа (прототип). Выявлено, что для получения пербората натрия из бората кальция по известному способу требуется значительное количество электроэнергии 3763 кВт·ч/т из-за высокого значения напряжения на электролизере 5,4 В и низкого значения выхода по току 50%
Опыты 1-6 проводят в условиях предлагаемого способа при использовании для разложения бората кальция смеси карбоната калия и натрия при определенных их соотношениях, в пределах предлагаемых условий. Опыты показывают, что при получении пербората натрия из бората кальция, путем разложения последнего смесью карбонатов калия и натрия и последующим электрохимическим окислением карбонат-метаборатных растворов, достигаются более высокие значения выхода по току (51,5-51,8%) в сравнении с известным способом (50,0%), низкие значения напряжения на электродах (5,35-4,6 В) в сравнении с известным (5,4 В), что позволяет затрачивать на процесс меньшее количество электроэнергии: 3619-3206 кВт·ч/т против 3763 кВт·ч/т по известному способу.
Опыты 1-6 проводят в условиях предлагаемого способа при использовании для разложения бората кальция смеси карбоната калия и натрия при определенных их соотношениях, в пределах предлагаемых условий. Опыты показывают, что при получении пербората натрия из бората кальция, путем разложения последнего смесью карбонатов калия и натрия и последующим электрохимическим окислением карбонат-метаборатных растворов, достигаются более высокие значения выхода по току (51,5-51,8%) в сравнении с известным способом (50,0%), низкие значения напряжения на электродах (5,35-4,6 В) в сравнении с известным (5,4 В), что позволяет затрачивать на процесс меньшее количество электроэнергии: 3619-3206 кВт·ч/т против 3763 кВт·ч/т по известному способу.
Таким образом, в пределах предлагаемого способа достигается снижение энергозатрат на процесс получения пербората натрия электрохимическим путем.
Осуществление разложения бората кальция при более низком соотношении смеси К2СО3:Nа2СО3 или более высоком, чем предлагаемые, не позволяет снизить энергозатраты на процесс при электрохимическом окислении полученных в данном случае карбонат-метаборатных растворов (опыты 7 и 8), т.е. на выходе за пределы предлагаемых условий технический результат не достигается.
В сравнении с известным способом, предлагаемый способ позволяет снизить расход электроэнергии на процесс в количестве 144-557 кВт·ч/т.
Claims (1)
- Способ получения пербората натрия, включающий разложение бората кальция карбонатом натрия, отделение осадка карбоната кальция и электрохимическое окисление полученного карбонат-метаборатного раствора, отличающийся тем, что разложение бората кальция проводят смесью карбоната натрия с карбонатом калия при массовом соотношении карбоната калия к карбонату натрия 1 10 20.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066830 RU2061103C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ получения пербората натрия |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5066830 RU2061103C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ получения пербората натрия |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2061103C1 true RU2061103C1 (ru) | 1996-05-27 |
Family
ID=21615427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5066830 RU2061103C1 (ru) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Способ получения пербората натрия |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061103C1 (ru) |
-
1992
- 1992-09-02 RU SU5066830 patent/RU2061103C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Плышевский К.В. и Плышевский Ю.С. Технология неорганических соединений бора. Л.: Химия, 1983. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU651359B2 (en) | Chlorine dioxide generation from chloric acid | |
| WO2018131493A1 (ja) | 過硫酸アンモニウムの製造方法 | |
| US5004527A (en) | Continuous electrolytic production of alkali metal perchlorates | |
| JP2001233606A (ja) | 過硫酸ナトリウムの製造方法 | |
| RU2061103C1 (ru) | Способ получения пербората натрия | |
| JP3832533B2 (ja) | 過硫酸アンモニウムの製造方法 | |
| US3616325A (en) | Process for producing potassium peroxydiphosphate | |
| SU467511A3 (ru) | Способ электролиза | |
| US4032416A (en) | Electrolytic oxidation process | |
| US2270376A (en) | Process of treating alkali metal hydroxide solutions | |
| CA1280996C (en) | Electrolytic process for manufacturing pure potassium peroxydiphosphate | |
| JPH11189888A (ja) | 過硫酸ナトリウムの製造方法 | |
| US4802959A (en) | Electrosynthesis of persulfate | |
| JPS6342386A (ja) | 硝酸カリウムの製法 | |
| EA001666B1 (ru) | Способ проведения электролиза водного раствора соли | |
| US4626327A (en) | Electrolytic process for manufacturing potassium peroxydiphosphate | |
| RU2036252C1 (ru) | Способ получения пербората натрия | |
| RU1836492C (ru) | Электрохимический способ получени двуокиси хлора | |
| JP4182302B2 (ja) | 過硫酸カリウムの製造方法 | |
| RU2181791C2 (ru) | Способ получения пероксодикарбоната калия | |
| JPH01184293A (ja) | ヨウ素及びヨウ素酸塩の製造方法 | |
| SU652238A1 (ru) | Способ получени серной кислоты | |
| SU1421807A1 (ru) | Электролизер дл регенерации сернокислых травильных растворов | |
| CN111394746B (zh) | 一种碘酸钾与氢碘酸电化学联产方法 | |
| US3843500A (en) | Purification of magnesium perchlorate |