DE2162487A1 - Verfahren zur herstellung von chlor durch elektrolyse von chlorwasserstoff und polyvalenten metallchloriden - Google Patents

Verfahren zur herstellung von chlor durch elektrolyse von chlorwasserstoff und polyvalenten metallchloriden

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DE2162487A1 DE19712162487 DE2162487A DE2162487A1 DE 2162487 A1 DE2162487 A1 DE 2162487A1 DE 19712162487 DE19712162487 DE 19712162487 DE 2162487 A DE2162487 A DE 2162487A DE 2162487 A1 DE2162487 A1 DE 2162487A1
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
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    • C25B1/26Chlorine; Compounds thereof

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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse von u Chlorwasserstoff und polyvalenten Metallchloriden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppel-Elektrolyt-System unter Verwendung einer elektrolytischen Diaphragma-Zelle.
  • Ein bekanntes Verfahren zur Gewinnung von Chlor durch E'lektrolyse von Chlorwasserstoff benutzt ein polyvalentes Metallchlorid in der Elektrolyt-Lösung. So ist z.B. im US-Patent Nr. 2,468,766 (Low, 3.5.1949) ein Elektrolyse-Verfahren beschrieben, wobei Elektrolyt-haltiger Chlorwasserstoff und ein polyvalentes Metallchlorid (z.B. CuCl2) in den Raum zwischen Anode und Kathode einer Zelle ohne Diaphragma eingebracht wird; hierbei wird an der Anode Chlor frei. und das polyvalente Metallchlorid wird an der kathode reduziert. Dann wird der Elektrolyt durch die poröse Kathode abgezogen und das polyvalente Metallchlorid mit Luft und Chlorwasserstoff reoxidiert, damit es wieder in den Kreislauf zurückgeführt werden kann. Durch dieses Verfahren wird die üblicherweise bei der direkten Elektrolyse von Chlor-Wasserstoff nötige Zellspannung vermindert. jedoch leidet der Wirkungsgrad des Stroms wegen der dem System inharenten Strömungseigenschaften, welche eine Rückreaktion des gelösten Chlors und des niederwertigen Zustands des Netallchlorids erlauben.
  • In der deutschen Patentschrift 1,277,216 ist ein Elektrolyse-System beschrieben, wobei versucht wird, das Elektrolyt-Strömungsbild durch Verwendung eines Diaphragmas zwischen Anode und Kathode zu ändern. Unter Aufrechterhaltung eines Druck-Unterschieds von Null vermindert das Diaphragma die Reaktion des gelösten Chlors (Anoden-Seite) mit dem niederwertigen Metallchlorid (Kathoden-Seite). Hierdurch wird zwar der Wirkungsgrad des Stroms erhöht, jedoch hat das Verfahren Nachteile. Bei diesem System wird aie Reoxidation des polyva]-enten Metallchlorids innerhalb des Kathodenteils der Zelle durchgeführt. Da die Reoxidation die langsamste Reaktion in der Zelle ist, wird hierdurch der Wirkungs-Lrad der Zelle sowie deren Größe beschränkt. Außerdem erhält man nur bei Verwendung von Sauersoff als oxidierendes Gas bessere Resultate.
  • Die vorliegende Erfindung überwindet die obigen Nachteile durch Verwendung eines getrennten, doppelten Stromflusses von Elektrolyten, welche Salzsäure und ein reduzierbares polyvalentes Metallchlorid enthalten. Die Erfindung verwendet eine Elektrolyt-Zelle mlt einem Diaphragma, welches die Zelle in einen Anoden-und Kathoden-Raum teilt. Anolyt und Katholyt werden jeweils in den Anode und Kathoden-Raum eingeleitet. Vorzugsweise wird die Zelle so betrieben, daß praktisch kein Flüssigkeitsstrom durch dieses Diaphragma fließt. Die Stromdichte beträgt bis zu 1 Ampere pro 6,45 cm2.
  • Der Anolyt fließt durch den Anoden-Tell, wo die Salzsäure unter Bildung von gasförmigem Chlor elektrolysiert wird. Der Chlor-haltim'e Anolyt wird aus der Zelle abgezogen und das Gasförmige Chlor vom restlichen Anolyt abgetrennt. Der anolyt kann mit Salzsäure wieder aufgefüllt werden, indem man Chlorwasserstoff absorbiert, worauf man ihn im Kreislauf durch den Anode Raum schickt.
  • Der Katholyt fließt durch den Kahtoden-Raum, wo polyvalentes Metallchlorid zum niederwerktigen Metallchlorid reduziert wird, z.B. CuCl2 zu Cu2C12. Dieser reduzierte Katholyt wird aus dem Kathoden-Raurrs entfernt. Das Metallchlorid kann zum höherwertigen Zustand reoxidiert werden, worauf man den reoxidierten Katholyten im Kreislauf durch den Kathodenraum leitet.
  • Die erfindungsgemäße Doppelstrom-Methode liefert sehr reines Chlor bei einem extrem hohen Wirkungsgrad des Stromes (etwa 95 ), was eine minimale Rückreaktion zwischen dem hergestellten Chlor und dem niederwertigen Zustand des Metallchlorids in der Zelle anzeigt. Außerdem findet die Reoxidation des Katholyten außerhalb der Zelle statt, wodurch man vlelseitigere Vorrichtungen und Apparate verwenden kann. Auf diese Weise arbeitet das System wirksamer, d die Reoxidationsgeschwindigkeit nicht die Zellenreaktion beschränkt.
  • Anolyt und Katholyt können Salzsäure und jedes polyvalente Metallchlorid enthalten, welches in mindestens zwei Oxidationszuständen vorliegt, z.B. Kupferchlorid, Eisenchlorid und Chromchlorid. Vorzugsweise verwendet man Kupferchlorid. Die Konzentrationsbereiche können in weiten Grenzen schwanken und die Konzentration zwischen Katholyt und Anolyt kann verschleden sein; ein besonders bevorzugter Konzentrationsbereich liegt jedoch zwischen etwa 0,5 und z Mol CuCl2 und etwa 3-8 Mol HO1. Wenn Diaphragma und Reaktionsbedingungen geeignet sind, so kann der @atholyt tatsächlich im wesentlichen aus polyvalentem Metallchlorid.und/oder der Anolyt im wesentlichen aus Salzsäure bestehen.
  • Die Reaktionen, welche in dem erfindungsgemäßen System unter Verwendung eines HCl-CuOl2-Elektrolyten stattfinden, sind wie folgt:
    Kathoden-Reaktion: 2 CuCl2# Cu2Cl2 + 2 Cl-
    Anoden-Reaktion: 2 HCl # 2H + Cl2
    Oxidation-Reaktion: Cu2Cl2 + 1/2 02 + 2H + 2 Cl
    2 CuCl2 + H20
    Diese Reaktionen addieren sich zu einer Gesamt-Reaktion von 2 KC1 + 1/2 O2 # C12 + H2O In der Abbildung ist ein schematisches Fließ-Diagramm gezeigt, welches eine Ausführungsform des erfindungsgemäßeu Doppel-Fluß-Elektrolysesystems zeigt.
  • Die Elektrolyse-Zelle 10 besteht aus der Kathode 11, der Anode 12 und dem Diaphragma 13; sie ist mit der Stromguelle 14 verbunden. Als Elektroden-Material verwendet man die üblicherweise in Elektrolyt-Zellen verwendeten Substanzen, wie Kohle oder Graphit. Als Diaphragma-Materialien kommen infrage synthetische Materialien, welche eine ausreichende Widerstandskraft und Dimensionsstabilitbt aufweisen, z.B..Polypropylen und Copolymere aus Vinyl-@hlorid und Acrylnitril, sowie Polyvinylchlorid.
  • Beim Anolyt-Zyklus wird der Anolyt, welcher Salzsäure und polyvalentes Metallonlorid enthält, in deii Anoden-Raum A der Zelle eingefüllt. Die Salzsäure des Anolyten wird elektrolysiert und liefert Chlorgas. Der Anolyt wird aus der Zelle entfernt und das Chlorgas in einer Entgasungseinheit 15 abgetrennt. Der abgelassene Anolyt läuft durch den Wärmeaustauscher 22 in einen Absorptionsturm 16, wo er mit gasförmigem oder flüssigem Chlor wasserstoff in Kontakt gebracht wird ( vorzugsweise gasförmigem).
  • Der Chlorwasserstoff wird in ausreichender enge absorbiert, so daß die während der Elektrolyse verbrauchte Salzsäure erneuert ist. Der aufgefüllte Anolyt läuft dann im Kreislauf durch ein Filter 23 in die Zelle zurück.
  • Das auf diese Weise gewonnene Chlorgas kann weiter aufgearbeitet werden, indem man es durch einen Condensator 17 leitet, der einen wesentlichen Teil des Chlorwasserstoffs im Chlorgas entfernt, worauf man im Chlortrockner 18 trocknet, z.B. unter Verwendung von Schwefelsäure. Die Chlorwasserstoff-kaltigen Kondensate können wieder in den Anolyt zurückgegeben werden.
  • Beim Katholyt-Zyklus wird der Katholyt in den Kathodenraum C gegeben, wo polyvalentes Netallchlorid zum niedrigeren Oxidationszustand reduziert wird. Der reduzierte Katholyt wird aus der Zelle abgezogen und durch den Wärmeaustauscher 22 in einen Oxidationsturm geleitet, wo er oxidiert wird, z.B. durch Vermischen mit einer oxidierenden Atmosphäre, wie Sauerstoff-haltigem Gas oder verdünntem Chlor-haltigem Gas; hierdurch wird das Netallchlorid reoxidiert. In der Abbildung ist die Oxidationsvorrichtung 19 als Gegenstrom-Vorrichtung gezeigt; man kann jedoch erfindungsgemäß jede Turm- oder Tank-Einheit verwenden, welche einen Kontakt der oxidierenden Atmosphäre mit dem reduzierten Anolyten erlaubt.
  • Der reoxidierte Anolyt wird dann im Kreislauf durch ein Filter 23 in den Kathoden-Raum geleitet.
  • Die Gase, welche vom Oxidationsturm ausgeblasen werden, enthalten etwas HC1, welches zurückgewonnen werden kann, indem man die Gase durch einen Kondensator 20 leitet. Das HCl-haltlge Kondensat kann im Kreislauf zur Oxidationsvorrichtung geleitet werden. In der US-Patentschrift 2,665,024 (Low et al., 12.1.1954) ist ein etwas komplizierteres Rückgewinnungssystem beschrieben, welches erfindungsgemäß verwendet werden kann, aber nicht notwendig ist.
  • Anolyt und Katholyt können z.B mittels der Pumpen 21 oder anderen üblichen Vorrichtungen im Kreislauf gefahren werden. Vorteilhaft wird die Temperatur kontrolliert, was unter Verwendung der \"!ärmeaustawscher 22 geschieht. In manchen Fällen ist es wünschenswert, daß die eingeleitsten Elektrolyt-Ströme gefiltert werden, um Feststoffe zu entfernen. Hierzu kann man alle Arten von Filtervorrichtungen 23 verwenden.
  • In der Abbildung ist ein einziges Zellsystem gezeigt; selDstverständlich können Serien von Zellen hintereinander geschaltet und erlindungsgemäß verwendet werden. So können z.B. die Zellen so angeordnet sein, daß eine Seite als Kathode für eine Zelle und die andere Seite als Anode für eine zweite Zelle wirkt.
  • In den folgenden Beispielen ist die Erfindung näher erläutert, wobei die im folgenden beschriebenen allgemeinen Verfahren und Apparate benutzt werden. Sofern nicht anders angegeben, bezeichnet der Ausdruck "Elektrolyt" den Anolyten und den Katholyten.
  • Ein Doppel-Fließsystem ähnlich der Abbildung wird aufgebaut.
  • Katholyt und Anolyt zirkulieren separat mittels Pumpen. Die Fließgeschwindigkeit wird auf 0-65Q ml/min. reguliert. Der Fluß von Anolyt und Katholyt wird mit zwei Rotametern gemessen. Kupfer-(I)-chlorid, welches an der Kathode gebildet wurde, wird mit Sauerstoff oder Luft in der Oxidationßvorrichtung reoxidiert.
  • Die Letztere besteht aus Pyrex-Glas, welches ein aktives Volumen von etwa 1.080 cm3 hat. Der Ausgangsgas-Strom fließt durch einen Kondensator. Sauerstoff oder Luft wird in die Oxidationsvorrichtung durch eine-mittelgroße gesinterte Glasscheibe geleitet.
  • Die Absorption von Chlorwasserstoff findet in einem Glasrohr statt. Die Verbindungsleitungen bestehen entweder aus Polyäthylen oder aus reinem Gummi.
  • Die für die Zelle benutzte Elektrode ist aus einem Graphit-Block hergestollt. Die aktive Elektrodenzone beträgt 96,8 cm2, die Elektroden sind 0,16 cm von Diaphragma entfernt. Alle Teile außer dem Elektrodenteil selbst sind mit einem Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymeren-Zeiment angestrichen um die Elektrolyse auf diesen Oberflächen zu verhindern. Für die Eingänge und Ausgänge des Elektrolyten werden Nippel zus Polytetrafluoräthylen oder Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Copolymer verwendet. Zwei dieser Elektroden werden zusammen mit einem dazwischen befindlochen Gewebe-Diaphragma festgeklemmt, so daß sie eine elelrtrolytische Zelle bilden. Lecks werden vermindert durch einen Silicon-Polymeren-Film entlang dem 2,54 cm-Rahmen der Zelle, wobei dieselbe Fläche auf dem Diaphragma mit plastischem Zement angestrichen und die Ecken des Diaphragmas verschmolzen werden.
  • Eine Kupferplatte, mit der die Kupferleitungen verlötet sind, wird auf die Außenseite jeder Graphit-Platte mittels zwei kurzen Messingschrauben aufgeschraubt. Die gesamte Vorrichtung wird in eine Demperatur-kontrollierte Wärme kammer gestellt.
  • Die Konzentration der Salzsäure wird durch titration mit lN-Natronlauge unter Verwendung von Methylrot als Indikator bestimmt.
  • Die Kupfer-( IfI)-Konzentra-tion im Katholyten wird durch die iodometrische Standard-Methode gemessen, Die Kupfer-(I)-Konzentration wird in folgender Weise bestimmt. Man fügt eine Probe schnell zu einer Ferri-Ammoniumsulfat-tösung in Schwefelsäure. Die Menge an gebildetem Eisen-(II) wird mit O,lN-Zersulfat-Lösung unter Verwendung von Berroin als Indikator zu Eisen-(III) oxidiert-.
  • Chlor wird in 600 ml einer Kaliumjodid-Lösung (400 g/Liter) -in Schwefelsäure absorbiert, auf 1000 ml verdünnt, worauf man aliquote Teile mit O,lN-Natriumthiosulfat titriert.
  • Gas-Analysen werden mit der Orsat-Methode gemacht, Der Wirkungsgrad des Stromes wird dadurch bestimmt, daß man die tatsächliche Menge an produziertem Chlor mit der theorotisch herstellbaren Menge vergleicht.
  • Tabelle e Bedingungen .
  • Zusammensetzung des Elektrolyten: 1,505 Mol CuCl2, 5,8 Mol HCl Elektrolyten-Fluß: 610 ml/min.
  • Diaphragma: Copolymer aus Vinylchlorid und Acrylnitril Widerstand zwischen Anoden- und Kathoden-Verbindungen: 33 Milliohm (70°C).
  • Beispiel Stromdichte Volt Temp. Strom-Wirkungsgrad Nr. (Amps/cm ) ( C) 1 0.052 0.960 71 94.36 2 0.078 1.110 71 95.95 3 0.104 1.270 71 96.93 4 0.130 1.440 71n 97.77 5 0.156 1.680 71 97.64 6 0.052 0.92 80 95.33 7 0.078 1.055 80 95.97 8 0.104 1.20 80 95.13 9 0.130 1.35 80 97.52 10 0.156 1.51 80 97.90 Die Tabelle I zeigt die Strom-Wirkungsgrade des erfindungsgemäßen Systems bei verschiedenen Stromdichten und entsprechenden Spannungen bei zwei Temperaturen. Wie ersichtlich, werden extrem hohe Strom-Wirkungsgrade (95 ß und mehr) in fast allen Fällen erreicht, sogar bei sehr geringen Stromdichten; entsprechend niedrig sind die Zellenspannungen (weniger als 1 Volt).
  • T a b e l l e II Bedingungen: Zusammensetzung des Elektrolyten: 1,46 Mol CuOl2, 5,03 Mol HCl Elektrolyten-Fluß: siehe Tabelle Diaphragma: Polypropylen Widerstand: 17 Milliohm (Temp. 70-70,5°C).
  • Beispiel Stromdichte Volt Elektrolyten-Fluß- Strom-Wirkungs-Nr. (Amps/cni2) Geschwindigkeit, @ grad (ß) (ml/min.) 11 0.078 0.890 610 95,97 12 , 0.078 0.895 5i0 95.97 13 0.078 0.895 400 95.97 14 0.078 0.900 300 95.32 15 0.078 0.910 213 95.75 16 0.156 1.055 610 97.69 17 0.156 1.07 510 97.69 18 0.156 1.10 400 97.69 19 0.156 1.17 300 97.47 20 0.052 0.825 510 92.75 21 0.078 0.890 510 95.32 22 0.104 0.945 510 96.13 23 0.130 0.995 510 97.13 24 0.156 1.060 510 97.68 Tabelle 7 zeigt zwei Aspekte des erfindungsgemäßen Systems.
  • Einerseits können hohe Strom-Wirksamkeitsgrade innerhalb eines breiten Bereichs von Elekrolytfluß-Geschidigeiten erreicht werden (Beispiele 11-15 und 16-19). Diese Beispiele zeigen wenig oder gar keine Abnahme des Strom-Wirksamkeitsgrades, wenn die Flußgeschwindigkeit abnimmt. Andererseits kann der Strom-Wirksamkeitsgrad durch Steigerung der Stromdichte gesteigert werden (Beispiele 20-24).
  • T a b e l l e III Bedingungen Zusammensetzung des Elektrolyten: 1,40 Mol CuC12, 6,0 Mol HC1 Elektrolyten-Fluß: 510 ml/min.
  • Diaphragma: Polypropylen Widerstand: 17 Milliohm (Temp.: 70-70,5°C).
  • Beispiel Nr. Stromdichte Volt O2-Fluß in Menge Strom-(Amps/cm2) der Oxida- Cu+ Wirkungs tionsvor- im reox. grad (%) richtung Katholy-(ml/min.) ten (g/l) 25 0.078 0.90 660 0 90.39 26 0.104 0.96 660 0 94.20 27 0.130 1.04 660 0 94.43 28 0.156 1.12 660 0 95.65 29 0.078 0.92 35 1.3 88.26 30 0.104 0.995 45 1.3 91.62 31 0.130 1.055 80 1.4 93.26 32 0.156 1.14 93 1.4 92.64 33 0.078 0.92 25 2.9 79.2 34 0.104 0.99 21 3.8 82.6 35 0.130 1.055 65 2.7 89.53 36 0.078 1.14 90 2.5 92.6 Tabelle III zeigt ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Systems - nämlich die Fähigkeit, sogar bei unvollständiger Reoxidation des polyvalenten Metallchlorids Chlor in relativ hoher Ausbeute zu produzieren. Die Beispiele 26-28 sind ähnlich den oben gezeigten, wobei ein wesentlicher Überschuß an oxidierendem Gas gegenüber der zur Umwandlung praktisch des gesamten Cu2Cl2 in CuCl2 nötigen Menge vorhenden ist. Auch wenn jedoch der Fluß des oxidierenden Gases in der Oxidationsvorrichtung vermindert ist, so daß eine beträchtliche Menge an Cu+ in dem im Kreislauf gefahrenen Katholyten übrig bleibt , zeigt das erfindungsgemäße System immer noch hohe Strom-Wirksamkeitsgrade, insbesondere bei hohen Stromdichten (Beispiele 33-36).
  • Ein Beispiel für die Chlorgas-Analyse in einem beliebigen obigen Beispiel ist im folgenden wiedergegeben: Cl2 - 99,69 So CO2 - 0,24 O2 - 0,01 N2 - 0,06 So kann das erfindungsgemäße System ur Gewinnung von sehr reinem Chlor durch Elektrolyse von Chlorwasserstoff und einem polyvalenten Metallchlorid bei sehr hoben Strom-Wirksamkeitsgraden innerhalb eines weiten Bereichs von Elektrolyt-Konzentrationen, Stromdichten und Flußgeschwindigkeiten verwendet werden.
  • 3 e i s p i e 1 e 37-41 Eine größere Diaphragma-Zelle mit einem aktiven Elektrodenbezirk von 413 cm2 wird in das erfindungsgemäße System eingebracht. Die Konstruktion der Zelle ist ähnlich deråenigen, die in den vorigen Beispielen verwendet wurde. Als oxidiereds Gas im Oxidationsturm wird Luft einer Fließgeschwindigkeit von etwa 42,5 Liter/min. benutzt.
  • Tabelle IV Zusammensetzung des Elektrolyten: 1,50 Mol CuCl2, 5,5 Mol HCl Elektrolyten-FluB: siehe Tabelle Diaphragma: Polypropylen Widerstand: nicht gemessen (Temp. 70°C).
  • Beispiel Stromdichte Volt Elektrolyten-Fluß- Strom-Nr. (Amps/cm ) Geschwindigkeit . Wirkungs-(ml/min.) grad .(%) 37 0.078 0.94 85 91.4 38 0.078 0.92 185 92.0 39 0. 0.078 0.89 400 92.0 40* 0.078 1.0 760 95.5 41* 0.078 1.0 -190 93 . 2 Aktiver Elektrodenbezirk 362 cm Abstand Diaphragma/Elektrode 0,32 cm.
  • Die Tabelle IV zeigt die hohen Strom-Wirkungsgrade, die durch das erfindungsgemäße System unter Verwendung von Luft als owidierendes Gas innerhalb eines breiten Bereichs von Elektrolytenfluß-Geschwindigkeiten erreicht werden. Die Beispiele 40 und 41 stammen aus einer kontinuierlich arbeitenden Mini-Betriebsanlage.
  • B e i s p i e 1 e 42-43 Gewünschtenfalls kann das erfindungsgemäße System mit verschiedenen HCl-Konzentrationen im Anolyten und Kathol,yter arbeiten, wobei die gleichen ausgezeichneten Strom-Wirkungsgrade erreicht werden (vgl. die folgenden Beispiele, bei denen die Zelle Gemäß Beispielen 40-41 verwendet wurde).
  • Tabelle V Zusammensetzung des Elektrolyten: 1,50 Mol CuCl2, 5.5 Mol HCl Elektrolyten-Fluß: 180 ml/min.
  • Diaphragma: Polypropylen Widerstand: nicht gemessen (Temp. 72-75°C).
  • Beispiel Stromdichte Volt HCl-Konc. Strom-Wirkungs-Nr. (Amps/cm2) (Mol/Liter) grad (%) Anolyt Katholyt 42 0.078 1.02 6.0 3.8 92.1 43 0.078 1.00 7.5 4.2 91.5

Claims (2)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Chlor, dadurch gekennzeichnet, daß man (a) separate Anolyten- und Katholyten-Ströme durch den Anoden-bzw. Kathoden-Raum einer Elektrolyse-Zelle leitet, welche mittels eines Diaphragmas unterteilt ist, wobei Anolyt und Katholyt wäßrige Salzsäure und ein polyvalontes Netallchlorid enthalten, so daß an der Anode Chlorgas entsteht und an der Kathode das polyvalente Metallchlorid von einem höherwertigen Zustand zu einem niedrigerwertigen Zustand reduziert wird, wobei diese Zelle mit einer Stromdichte von bis zu 1 Ampere/6,45 cm2 betrieben wird, (b) den Chlorgas-haltigen Anolyten-Strom aus dem Anoden-Raum und den reduzierten Katholyten-Strom aus dem Kathoden-Raum entfernt, (c) das Chlorgas vom Anolyten-Strom abtrennt, (d) den Anolyten-Strom mit Chforwasserstoff versetzt, um den bei der Elektrolyse verbrauchten Chlorwasserstoff zu ersetzen, und den aufgefüllten Anolyten-Strom im Kreislauf in den Anoden-Raum der Zelle zurückleitet, (e) eine oxidierende Atmosphäre in den reduzierten Katholyten-Strom leitet, um das polyvalente Metallchlorid zu reoxidieren, und den reoxidierten Katholyten-Strom im Kreislauf In den Kathoden-Raum der Zelle zurückleitet.
  2. 2. Vorrichtung zur Herstellung von Chlor durch Elektrolyse, bestehend aus: (a) mindestens einer elektrolytischen Zelle, enthaltend eine Anode, eine Kathode und dazwischen ein Diaphragma, welches die Zêlle in Anoden- und Kathoden-Raum unterteilt, sowie Verbindungen zu einer Energiequelle, (b) mit der Zelle verbundene Vorrichtungen zum Einleiten des Anolyten und Katholyten in den Anoden- bzw. Kathoden-Raum der Zelle, wo bei Anolyt und Katholyt wäßrige Salzsäure und ein polyvalentes Metallchlorid enthalten, so %? an der Anode Chlor gas entsteht und an der kathode das polyvalente Metallchlorid vom höherwertigen Zustand zu einem niedrigerwertigen Zustand reduziert wird, (c) mit der Zelle verbundene Vorrichtungen zur Entfernung des Anolyten und Katholyten aus der Zelle, (d) Vorrichtungen zur Entfernung des Chlorgases aus dem Anolyten, welche mit den Vorrichtungen zur Entfernung des Anolyten verbunden sind, (e) Vorrichtungen, welche mit den zur Entfernung des Chlorgases dienenden Vorrichtungen verbunden sind, um zusätzlichen Chlor wasserstoff im Anolyten zu absorbieren, damit diese im Kreislauf in den Anoden-Raum der reelle geleitet werden kann, und (f) Vorrichtungc-n, die mit den zur Entfernung des Katholyten dienenden Vorrichtungen verbunden sind, um den reduzierten Katholyten zu oxidieren, d.h. das polyvalente Metallchlorid zu reoxidieren und es im Kreislauf in den Kathoden-Raum zurückzuleiten.
    L e e r s e i t e
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0004903A2 (de) * 1978-04-14 1979-10-31 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Chlor aus Salzsäure durch Elektrolyse und Salzsäure-Elektrolysezelle

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