SE435735B - Forfarande for att forbettra faraday-utbytet vid elektrolytisk tillverkning av natriumklorat pa metallanoder belagda med platina-iridium eller ruteniumoxid - Google Patents

Description

lO §O 3.5 40 19105004 i 2 hypokloritjonerna enligt följande: 6 C10' + 3 H20 --a 2 0105' + 4 cl' + 6H+ + å 02 + 6ê (6) Denna reaktion är orsaken till den frigöring av syre som observeras under elektrolysen och som är huvudanledningen till att FARADAY-utbytet sjunker.

Vid katoden bildas väte enligt följande reaktion: eafiaf-sznz m' Den i cellen bildade hypokloriten kan reduceras med vätet enligt följande: _ ' C10' + H2-->c1' + H20 (8) Denna konkurrerande reaktion eller bireaktion (8), som ock- så leder till en sänkning av FARADAY-utbytet, motverkas i all- mänhet genom tillsats av natriumdikromat till elektrolyten i en mängd av från 2 till 10 g/l. t En annan anledning till det minskade FARADAY-utbytetLgërröri från det faktum att den vid anoden bildade klorgasen kan avgå eller försvinna direkt från cellen utan att absorberas. Som en följd av jämvikterna: clo' + H* --\H clo _ +T'ï_ HClO+H +Cl íCl2+H2O föreligger sålunda ett visst klorångtryck över lösningen, och klor kan därför avgå från hela vätskeytan.

Reaktion (5) är den väsentliga vid bildningen av kloratet, och denna reaktion befrämjas av ett givet pH-värde, vilket kan variera mellan 6 och 6,5, varvid det optimala värdet är beroende av driftstemperaturen. I syfte att upprätthålla detta optimala pH-värde sätter man sålunda till elektrolyten en syralösning, vanligen saltsyra, varigenom man även kan kompensera för ev. klor- förluster som kan uppträda.

Denna tillsats utföres enligt kända förfaranden, nämligen antingen till den lösning som matas till cellen eller direkt till cellen, eller medelst dessa båda metoder samtidigt och den utföres vanligen automatiskt genom justering av pH-värdet.

Under de driftsbetingelser, som normalt gäller, nämligen följande: NaClO3 g/l O - 790 Nacl g/l 320 - 120 Natriumaikromat g/l 2 - lo Driftstemperatur 55 - 8500 55 40 z 7910-500-3 Drifts-pH 6 - 6,5 erhållet genom tillsats av -40 kg 33% HCl per ton bildat natriumklorat Strömtäthet A/m2 1500 - 6000 Anoder citanbarare med beläggning av Pt/Ir eller Ru02 har de frigjorda gaserna följande sammansättning: H2 96% 02 5,5% G12 0,2 - o, 5% och FARADAY-utbytet är större än 92%.

Försök har gjorts att förbättra detta utbyte. Olika lös- ningar har föreslagits, av vilka alla har syftat till att för- bättra beläggningarna på anoderna, såsom antydes i den franska patentskriften 2 187 416.

Föreliggande uppfinning avser ett förbättrat förfarande, vilket har visat sig resultera i en ökning av FARADAY-utbytet med 1-3 enheter genom att man direkt ingriper pà elektrolyten.

Detta förfarande består i att man till den saltsyra, som an- vändes för att upprätthàlla optimalt pH-värde, sätter fosforsyra i en mängd av från l till 2 kg 85% fosforsyra per ton framställt natriumklorat. ' Ökningen av utbytet är beroende av elektrolytutbytet, cel- lens teknologi och de använda driftsbetingelserna.

Följande exempel illustrerar förfarandet enligt uppfinningen utan att för den skull begränsa detsamma.

Exempel l l) Elektrolys utföres på konventionellt sätt i en industriell cell för 35.000 A försedd med titananoder med en beläggning ba- serad på ruteniumdioxid. Cellen matas med en lösning med följande sammansättning: Nacl g/i 210 Nacloö. g/l 325 Dikromat g/i 7 Naclo g/i 0,3 ca + Mg mg/l 35 Fe, co, Ni mg/i 2 matningshastigheten är 120 l/h.

Man tillsätter kontinuerligt 550 ml 33% HCl till cellen.

Cellen arbetar med en strömtäthet av 2000 A/m2 vid 7000. pH-värdet är 6,3. v» s.. »www-mv lO 7910500-3 4 Sammansättningen för den lösning som lämnar cellen är: NaCl g/1 llO Nacloe g/1 520 dixromat g/ï 7 Nacio g/1 1,5 ca + Mg mg/1 15 _ Fe, Co, Ni mg/l 2 De vid elektrolysen bildade gaserna har följande sammansättning: H2 96,7% 02 2,975 C12 o,4% FARADAY-utbytet är 92,7%. 2) Under samma driftsbetingelser och under användning av för- farandet enligt föreliggande uppfinning sättes kontinuerligt till saltsyran en mängd av 220 ml lO% HEPOÄ av termiskt ursprung.

Sammansättningen för de bildade gaserna blir härvid: H2 97,6% 02 2 % C12 o,4% och FARADAY¥utbytet uppgår till 94,5%.

Man kan sålunda konstatera att utbytet förbättras med 1,8 enheter.

Exemgel 2 Under samma driftsbetingelser för elektrolysen sem i ex. l tillsättes lO% fosforsyra erhållen medelst den våta metoden, så att man erhåller en mängd syra av 0,15 g syra per liter elektrolyt.

Syrehalten i gaserna sjunker med O,3%, vilket innebär att FARADAY>utbytet ökar från 92,72% till 93,32%.

Claims (1)

1. 7910500-3 PATENTKRAV Förfarande för att förbättra FARADAY-utbytet vid elektro- lytisk tillverkning av natriumklorat på metallanoder belagda med platina-irídium eller ruteniumoxid, k ä n n e t e c k n a t av att man till den saltsyra, som användes för att upprätthålla det för driften optimala pH-värdet, sätter fosforsyra i en mängd motsvarande från 1 till 2 kg 85%-íg syra per ton framställt nat- riumklorat. 191osoo-3 f Sammandrag: Häri beskrites ett förfarande, som gör det möjligt att för- bättra FARADAY-utbytet vid elektrolytisk framställning av natrium- klorat pametallanoder belagda med platina-iridium eller rutenium- oxid, vilket förfarande består 1 att man till den saltsyra, som användes för att upprätthålla optimalt drifts-pH, sätter fosfor- syra i en kvantitet av l till 2 kg 85% syra per ton bildat natrium- klorat. V -- ---