Способ получения пербората натрия

 

О П И (: А Н И Е 39I995

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Совхоз Советски)а

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт, свидетельства №

М. Кл. С 01Ь 15/12

Заявлено 10.1 V.1971 (№ 1644269/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 27Х!1.1973. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 29.III.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 661.495: 621.357.1 (088.8) Авторы изобретения А. Я. Футорянский, Г. А. Степаненко, A. С. Шубин, Ю. С. Плышевский, К. В. Ткачев, А. О. Кожевников, А. М. Алехин, А. Ф. Васильев и

P. С. Бронштейн

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕРБОРАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к производству пербората натрия электрохимическим путем.

Известен способ получения пербората натрия путем электролиза раствора метабората, содержащего карбонат и бикарбонат натрия и другие добавки с платиновым анодом. Процесс электролиза осуществляют при плотности тока 0,8 а/см - и отношении Na CO .

: NaHCO3 — — 4,33 — 1,85 в электролите. После электролиза раствор подают на кристаллизацию. Выход по току достигает 69,5%. Напряжение, на электролизере составляет 5,15 — 5,2 b.

Раствор метабората натрия готовится путем растворения буры и едкого патра с последующей очисткой от примесей.

По известному способу получения пербората натрия при нарастании концентрации активного кислорода в растворе после электролиза на 0,1 г/л на кристаллизацию и последующую фильтрацию насосом откачивается

1 мз раствора на 1 кг получаемого продукта.

Вследствие инкрустации поверхности теплообменника, последний нуждается в очистке через каждые 12 — 15 час работы.

С целью повышения стабильности процесса и упрощения способа электролиз осуществляют под давлением 0,5 — 1,5 ати, плотности тока 0,5 — 0,7 а/см- и при отношении в электролите Na CO . ИаНСОе ) 5.

На чертеже показана схема установки для осуществления предлагаемого способа.

По предлагаемому способу электролизу подвергают электролит — маточный раствор после кристаллизации пербората натрия, содержащий бор, соду, бикарбонат натрия и некоторые добавки.

Бор вводят в процесс в виде раствора, получаемого путем разложения в реакторе 1 бор10 содержащего сырья в зависимости от его вида едкой щелочью, содой или гидроокисью кальция в части маточного раствора. Полученный раствор после отделения примесей на фильтре 2 дозируют в смесительную воронку 8, на1s ходящуюся на высоте Н над уровнем электролизера, где он смешивается с электролитом и самотеком поступает на электролпз в герметичные электролизеры 4. Так Как электролиз сопровождается выделением газов — водорода

2Э и кислорода, то выходящий из электролизеров газонаполненный электролит имеет меньшую плотность, чем входящий. Эта разница плотностей и используется в качестве движущей силы циркуляции.

25 Газонаполненный электролит из электролпзеров по магистралям б поднимается в газоотделитель б. В газоотделителе электролизные газы отделяются от электролита и системой вентиляции 7 выбрасываются в атмосферу.

30 Освобожденный от газов электролит самотеЗИ 995 ком поступает через теплообменник 8 в кристаллизатор 9. Кристаллизацию пербората натрия из электролита осуществляют в кристаллизаторе 9 со взвешенным слоем кристаллов.

Электролит поступает в охлаждаемую нижнюю зону кристаллнзатора, где во взвешенном слое кристаллического продукта происходит кристаллизация пербората натрия.

В верхней части кристаллизатора суспензия пербората натрия в электролите разделяется на твердую и жидкую фазу. Твердый перборат натрия возвращают в зону кристаллизации, а осветленный электролит — маточный раствор вытекает в смесительную воронку 8 и после смешения с борсодержащим раствором снова поступает на электролиз.

Сгущенная суспензия пербората натрия выводится нз нижней зоны крпсталлпзатора в емкость 10 на фильтрацию или фугование, а электролит — маточный раствор направляют на приготовление борсодержащего раствора в реактор 1.

Пример. В герметичный электролизер, работающий под давлением 0,55 кг/си-, создаваемым высотой столба электролита 5,5»t, непрерывно при температуре 10 С подают

75 л>/час раствора, содержащего, г/л:

NaCO 130; NaHCO;> 15; В О> 6 и добавки, улучшающие электрол из, N a C r>O>, М $10 .

Электролизер представляет собой герметичный пакет из чередующихся между собой

35 стальных никелированных катодов и

34 платиновых анодов (сетка из проволоки диаметром 0,13 ля) размером рабочей части

250+250»t»t. Расстояние между электродами составляет 2,5 — 2,8 л»и

При силе тока 6000 а, анодной плотности тока 0,6 а/см- и катодной 0,14 а/с» -, напряже1р ние на электролизере составляло 4,5 в. Получено с шести электролизеров в час около 70 кг кристаллического пербората натрия, Выход по току около 70О/о. Это соответствует расходу постоянного тока — 2330 квт/час. Энергия вы1 деляющихся при электролизе газов используется на создание аэролифта, перекачивающего весь электролит. При снижении содержания бикарбоната натрия до 10 — 15 г/л безостановочное время работы установки увеличива20 лось до трех и более суток.

Предмет изобретения

Способ получения пербората натрия путем электролиза раствора метабората, содержа25 щего карбонат и бикарбонат натрия с платиновым анодом, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и упрощения способа, процесс электролиза осуществляют под давлением 0,5 — 1,5 ати, плотно30 сти тока 0,5 — 0,7 а/c»t - и при отношении в электролите 1х1а СОз. Ха ICO> 5.