DD146966A5 - Elektrolytische herstellung von alkalichloraten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Alkalichloraten durch Elektrolyse von Alkalichloriden unter Verwendung von metallischen Anoden, wobei zum wesentlichen Verlaengern der Betriebszeiten der Elektrolysezellen in regelmaeszigen Intervallen die Temperatur des Elektrolyten um 30 - 50 Grad C abgesenkt wird,so dasz notwendige Reinigungen allenfalls in erheblich groeszeren Abstaenden erfolgen muessen.

Description

-Ί-' Berlin, den 7. 3· 1980 GZ 56 448 18

Elektrolytische Herstellung von Alkalichloraten Anwendungsgebiet der Erfindung

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumchlorat durch Elektrolyse, bei dem die Schwierigkeiten, die durch die Anwesenheit von Erdalkalimetallkationen im Elektrolyten entstehen, beseitigt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die industrielle Herstellung von Natriumchlorat wird im wesentlichen durch Elektrolyse einer Natriumchloridlösung vorgenommen. Das industrielle Natriumchlorat, das Industriewasser und die für die Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien enthalten praktisch immer Erdalkalimetallkationen, wie Calcium- und Magnesiumionen. Diese Kationen lagern sich auf der Kathode als Carbonat in dem Fall ab, indem man Graphitanoden verwendet, während sie im wesentlichen als Hydroxide im Falle der Verwendung von Metallanoden abgelagert werden. Die Ausbildung von kathodischen Verkrustungen geht um so schneller, je höher die Arbeitstemperatur und die elektrische Stromdichte sind, «as charakteristisch für die Verwendung von Metallanoden ist.

Diese Ablagerungen, die eine kompakte, fest auf der Kathode haftende Struktur aufweisen, bewirken eine elektrische Isolierung der Kathode' und führen folglich zu einem Anstieg der elektrischen Gesamtspannung an den Klemmen der Zelle, wenn eine konstante elektrische Stromdichte aufrechterhalten werden soll.

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Die Anwesenheit von Erdalkalimetallkationen im Elektrolyten zur Herstellung von Natriumchlorat führt daher einerseits zu einem Anstieg des spezifischen Energieverbrauchs und andererseits zu der Notwendigkeit, die Kathoden und Zellen periodisch zu reinigen, was um so häufiger vorgenommen werden muß, je höher die Arbeitstemperatur und die elektrische Stromdichte sind.

Derartige Reinigungen müssen sehr häufig in dem Fall durchgeführt werden, in dem man Anoden verwendet, die aus einem metallischen Träger und einer Oberflächenschicht bestehen, die eingesetzt werden, um eine Elektrolyse bei erhöhter Temperatur und bei hoher Stromdichte durchzuführen.

Das derzeitig verwendete Verfahren zum periodischen Reinigen von Kathoden besteht darin, daß'der Elektrolysevorgang unterbrochen wird, die Zellen entleert, die Kathoden durch Säurebehandlung von der Verkrustung befreit werden, die Zelle gespült, der Elektrolyt erneut eingefüllt und die Zelle wieder in Betrieb genommen wird. Die Reinigung ist auf Grund der Unterbrechung der Arbeit der Zelle teuer.

Die Säurebehandlung ist im allgemeinen eine Chlorwasserstoff behandlung , die mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure mit einer Konzentration unterhalb von 10 Gewichtsprozent durchgeführt wird. Um die Korrosion von Stahlkationen und anderen Stahlteilen der Zelle zu vermeiden, ist es erforderlich, dem Chlorwasserstoffbad einen Korrosionsinhibitor zuzusetzen»

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Ziel dor Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Reinigungsoperationen zu vermindern und den Energieverbrauch zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfahrensdurchführung zu finden, die den Aufwand für Reinigungsoperationen auf ein Minimum beschränkt und durch die der Energieverbrauch gesenkt wird.

Es wurde nun festgestellt, daß es möglich ist, bei der Herstellung von Natriumchlorat durch Elektrolyse von Chloriden mit metallischen Anoden die Betriebszeiten zwischen den Reinigungen der Zellen wesentlich zu verlängern.

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120	g/i	unter
520	g/i	500 A/m2
1.5	g/i
7	g/i
6.3
70	°c
	2.

Ausführunqsbeispiel

Eine elektrolytische Herstellung von Natriumchlorat in einer industriellen Zelle wird unter folgenden Bedingungen vorgenommen:

Zusammensetzung des Bades

Natriumchlorid Natriumchlorat Natriumhypochlorit Natriumbichromat pH-Wert des Bades Elektrolysetemperatur

Eine Titananode mit einer Beschichtung auf der Basis von Rutheniumbioxid wurde verwendet.

Der Gehalt an Verunreinigungen im Elektrolyten in der Zelle war:

Calcium 30 ppm Magnesium 5 ppm

Bei Inbetriebnahme der Zelle, die vorher gereinigt wurde, betrug die elektrische Spannung 3,15 V, auf den Kathoden ergeben sich fortschreitend Ablagerungen, so daß die Spannung gleichmäßig ansteigt und am Ende von 60 Tagen einen Wert von 3,60 V erreicht.

Gemäß dem bisher verwendeten Verfahren wird dann die Produktion unterbrochen, die Zelle entleert, mit einer Lösung ent-

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haltend 20 g/l Chlorwasserstoffsäure und einen Korrosionsinhibitor gefüllt. Diese läßt man während 8 h in der Zelle, entleert und wäscht die Zelle mit Wasser, bevor sie erneut in Betrieb genommen wird, wozu insgesamt etwa 12 bis 14 h notwendig sind.

Claims (1)

1. 7. 3. 1980 GZ 56 448 18

   ErfindunqsanSpruch

   Verfahren zur Herstellung von Alkalichloraten durch Elektrolyse von Alkalichloriden an metallischen Anoden, gekennzeichnet dadurch, daß in regelmäßigen Abständen die Arbeitstemperatur um 30 bis 50 C abgesenkt wird.