Способ получения кислоты и щелочи

 

Изобретение относится к электродиализу и позволяет снизить расход электроэнергии при получении кислоты и щелочи. Предложен способ получения кислоты и щелочи электродиали-1 зом в электродиализаторе с катионообменными и анионообменными мембранами с подачей соответствующего раствора соли, причем в раствор соли вводят прлиэлектролит формулы (CH3)j-(CH,-N-(CHj)-Rln с мол. м. (7,6-12,1)-10, где R „ с концентрацией 110- -СН 1 330- г/л или R -СН,(-СН-СН f с СЕ г концентрацией 180-1460 г/л. 1 ил., 1 табл. Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИК

„„SU„,1440

А1 (51)4 B 01 D 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ! где R = -СН

-СН— с мол. мас. (7,6-12,1) ° 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3929784/31-26 (22) 18.07 ° 85 (46) 30.11.88. Бюл. Р 44 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского (72) О.P.Øåíäðèê, М.И.Пономарев, В.Д.Гребенюк и В.И.Писарук (53) 661.357.4(088.8) (56) Патент США М 2721171 кл. 204-301, опублик. 1964. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТЫ И ЩЕЛОЧИ (57) Изобретение относится к электродиализу и позволяет снизить расход электроэнергии при получении кислоты и щелочи. Предложен способ полу1

Изобретение относится к электрохимии ионитов и может быть использовано для получения кислот и щелочей из растворов солей.

Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии при получении кислоты и щелочи.

Сущность изобретения заключается в том, что кислоту и 1целочь получают в электродиализаторе с катионообменными и анионообменными мембранами путем введения электродиализа соответствующего раствора соли в присутствии полиэлектролита формулы

Cl С1

-N — (СН )) 2 — (СН Q -N — (СН )2 -R.чения кислоты и щелочи электродиали-I зом в электродиалнэаторе с катионообменными и анионообменными мембранами с подачей соответствующего раствора соли, причем в раствор соли вводят прлиэлектролит формулы

С1 С1

t. -N - (СН ) 2 - (СН . -N-(CH )2 -R ) „ с мол. м. (7,6-12,1} 10, где R

СН вЂ”, с концентрацией 110-СН, 330 г/л или R * -СН -СН-СН - с (2

СН3 концентрацией 180-1460 г/л. i ил., 1 табл. с концентрацией 110-330 г/л

H>H R = -СН -СН-СН

1

СН3 с концентрацией 180-1460 г/л.

Введение полиэлектролита в раствор соли приводит к генерации в мембранной системе ионов Н и ОН в зоне концентрированного полиэлектролита у катионообменной мембраны. При этом в рассматриваемой мембранной системе отсутствуют области растворов с пониженной электропроводностью и диссоциация воды происходит в зоне концентрированного раствора полиэлектролита с высокой электропроводностью, которая обусловлена собственной про1440524

Снижение =íåðãîçàòðàò на получение усяслоты и щелочи составляет 49Х,.по сравнению с I»3I)PoTII IM способом.

Пример 2. В электродиализаторе устанавливают ионообменные мембраны МА-40 и ИК-40. В камеру tG вводят полиэлектролит формулы (),Н .,),, --CD,„-СН-СН,;

СН3 с мол. мас:, 7,6 -,2,,,,! ) 10 и концен ) рацией 9 l0 )-/л.

При нggto),ci »и»и вн -» J -, =.р"- )»тпи-ческогО поля на элен родиализатор выход пс току кислоты и ще.";."О тя 737..

Падение напряжения на iv :33мбпа)-": Ioê

СИСТЕМЕ U,, бн В. СНИ)КЕПИЕ ЗНЕРГО" 40 затрат на полк-ченяе кислоть1 я щелочи составляет 40;7 по сравнению с известным способом.

Таким обре"-Ом, способ позволяет снизить энерт 03GTpBTbi IIG получение кислоты и щелочи на (3;:" 6 j/ Ho срав-7... нению с известным (см. ". аблицу), t)ОР мул аизОбртения

Н = -Сн -СН-СН I

СНq способ получения кислоты и щелочи злектродиа лязом в элен» Родяализа- . я торе с катяонообменными и анионообменными мембранаи. с подачей соотводимостью полиэлектролята, 3То приводит к существенному снижению пацения напряжения в си теме, что Обеспечивает снижение энергозатрат на генерацию ионов Н я ОН .

Способ получения кислоты и щелочи реализуется B электродиализаторе (см. чертеж), который включает катод 1, анод 2н анионообменные 3, 4, 5 и катионообменные 6, /н 8 мембраны. Рабочая площадь одной мембраны составляет 10 см . Через .. амеру 9

2 щлркулирует раствор соля., Б камеру

10 вводят полиэлектролит„ В камеры с концентрированной кислотой и щелочью 11 и 12 раствор н подается, MoJI »лас. (7 6-"> 2 10," ) Ои" центрацяей 2 )О г/л.

Лри наложении внещнего эл ктвяческогG поля на электродиализатор выход по току кислоты 82;),",, щелоя

87_#_, Падение напряж:::няя на мембранНОЯ АВИСТ).. ) - <О н r)- О ) Р -.). -(Г Н,) -,СН. . -Я н а абра-ование кислоты и щелочи происходит за счет переноса анионов и катионов соли из камеры 9 соответственно в камеры 11 и 12 и ионов ОН и Н яз камер 13 и 10.

Дпя заявленных полиэлектролитов нижний я верхний пределы концентраций выбраны из условий, обеспечиваюших высокий выход по,току кислоты и щелочи при наименьпжх энергозатратах на их получение (см. таблицу, примеры 1-8, 11-21).

IT р и м е р 1. В электродиализаторе устанавливают ионообменные мембраны ИА-40 и ИК-40. В камеру 10 вводят полиэлектролит формулы ветствующего раствора соли, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, в раствор соли вводят полиэлектролит формулы Cl СГ

l --н - (сн») - нн,), -н" (нн,), -н )» с мол. мас. (7 6-12 1) 10

IPP R = -СН вЂ” О

О сн, с концентрацией 110-330 г/л с концентрацией 180-1460 г/л.

1440524

Снижение энергозатПадение напряжеВыход

КонцентФФ Тип использованного п/и полиэлектролита рация полират на получение кислоты ку кисло электролита, г/л ния ты на мембпр едлаг аемым способом, 7. ранкой системе, В

СГ 0i

1 -И+(СН ) (СН ) -1 (СН,) -СН -СН-СН вЂ” 180 !

СН, 12

0,70 9,5 и

Составитель О.Иендрик

Техред .Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор М.Товтин

Тираж 600

Заказ 1268

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

11

5 б

И

8

Il

5-20

1460.

О,?1 6,7

0,72 6,7

0,73 6,2

0,71 5,7

0,74 5,7

0,76 6,7

0,78 6,9

0,80 6,9

0,79 8,5

0,77 9,5

39

46

48

42

43

38

31