RU2466214C1 - Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди - Google Patents
Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди Download PDFInfo
- Publication number
- RU2466214C1 RU2466214C1 RU2011127199/02A RU2011127199A RU2466214C1 RU 2466214 C1 RU2466214 C1 RU 2466214C1 RU 2011127199/02 A RU2011127199/02 A RU 2011127199/02A RU 2011127199 A RU2011127199 A RU 2011127199A RU 2466214 C1 RU2466214 C1 RU 2466214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- copper
- magnesium
- electrolysis
- solution
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения растворов гипохлоритов электролизом, в частности к способу электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди. Способ включает электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита, в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают электрический ток напряжением 3-5 В, при температуре электролита 20-25°С. При этом на медные электроды подают импульсный ток средней плотности 0,5-1,0 А/дм2, частотой 100-200 Гц и скважностью 2-4, при концентрации электролита 5-10% и рН 8-9. Электролиз осуществляют в течение 0,25-0,5 часа. Техническим результатом является увеличение выхода гипохлоритов меди и магния от 18 до 20% и снижение затрат электрической энергии на получение единицы продукта на треть. 3 табл.
Description
Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди.
Изобретение относится к области получения растворов гипохлоритов электролизом.
Известен способ получения раствора гипохлоритов магния, включающий электролиз раствора хлоридов металлов с использованием нерастворимого анода, при этом электролизу подвергают раствор, содержащий хлорид магния в виде бишофита, борную кислоту, сульфат магния и сульфат кальция при рН 4,5-6,0 в электролизере без диафрагмы с анодом из графита и катодом из титана при плотности тока 8-12 А/дм2 и температуре 20-50°С (см. описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1624057, МПК С25В 1/26, публикация 30.01.1991).
Недостатком известного способа является отсутствие растворимого анода. На используемом в качестве анода графите протекают реакции окисления хлорид-ионов с генерацией гипохлорит-ионов, что приводит к увеличению плотности тока. В остальном ионный состав используемого раствора остается неизменным.
В этом же источнике информации (см. №1624057, пример 10, стр.5 и 6) описан способ получения раствора гипохлоритов магния, в котором для приготовления исходного раствора для электролиза берут 0,9 л воды, растворяют в ней 165 г кристаллического бишофита с содержанием 45% MgCl2 и получают 1 л исходного раствора, содержащего 70 г/л MgCl2, pH 5,3. Электролиз проводят в электролизере без диафрагмы с анодом из графита и катодом из титана, при плотности тока 8 А/дм2, температуре электролита 30°C и напряжении 2,8-3,0 В в течение 4 часов 50 минут, осуществляя дополнительно непрерывное интенсивное перемешивание раствора.
Недостатком этого известного способа является высокие плотности тока, используемые в способе и длительное осуществление процесса с дополнительным интенсивным перемешиванием раствора.
Известен способ получения раствора гипохлорита магния, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния в виде бишофита в электролизере с анодом из угольного графита и катодом из стали, на постоянном токе при плотности тока 0,1-1,5 А/дм2 и температуре электролита 20°С (см. описание изобретения к патенту РФ №2238348, МПК С25В 1/26, 1/18, публикация 20.10.2004).
Недостатком известного способа является использование в качестве анода графита, что позволяет получать только один продукт- гипохлорит магния.
Известен способ получения гипохлоритов магния и меди, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают постоянный ток напряжением 1-25 В, плотностью 1-10 A/дм2, при концентрации электролита 0,5-2% и температуре 20-25°С, процесс электролиза осуществляют в течение 0,5 часа (см. описание изобретения к патенту РФ №2361016, MПK С25В 1/00, публикация 10.07.2009).
Недостатком этого известного способа, выбранного в качестве прототипа, является для проведения процесса использование тока постоянного направления. В результате, за счет постоянства токового режима, происходит поляризация электродов. В результате этого для получения единицы продукта (гипохлоритов магния и меди) расходуется излишнее количество электрической энергии, уменьшается выход по току получаемой продукции.
Задачей заявляемого изобретения является повышение эффективности процесса получения гипохлорита магния и меди за счет уменьшения расхода электрической энергии на получение единицы продукции в виде раствора гипохлоритов магния и меди.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита, в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают электрический ток напряжением 3-5 В (в зависимости от величины используемой плотности тока), при температуре электролита 22-25°С. Отличием является то, что на медные электроды подают импульсный ток средней плотностью 0,5-1,0 А/дм2, частотой 100-200 Гц и скважностью импульсов 2-4 при концентрации электролита 5-10% и рН 8-9, процесс электролиза осуществляется в течение 0,25-0,5 часа. Это позволяет увеличить выход по току продукта гипохлорита магния и меди при плотностях тока, значения которых равны плотностям постоянного тока.
Способ осуществляют следующим образом.
Заявляемый способ может быть реализован в электролизере с неразделенными анодным и катодным пространствами непрерывного или периодического действия с медным катодом в растворе минерала бишофита (хлорида магния) концентрацией 5-10% и pН 8-9. Электролизер подключен к источнику импульсного тока частотой 100-200 Гц, скважностью 2-4, с средней плотностью тока 0,5-1.0 А/дм2, процесс электролиза осуществляется в течение 0,25-0,5 часа.
Примеры конкретного исполнения представлены в таблицах 1, 2, 3, где показано влияние плотности, скважности на выход по току ионов меди и активного хлора.
Таблица 1 | ||||
Плотность тока, А/дм2 | Концентрация электролита, % | Выход по току, % | Удельные затраты | |
Гипохлорит меди | Гипохлорит магния | энергии, кВт·час/кг | ||
0,5 | 10 | 55,3 | 45,1 | 5,1 |
0,75 | 10 | 58,1 | 47,2 | 6,8 |
1,0 | 10 | 61,0 | 48,2 | 7,3 |
0,5 | 5 | 44,3 | 27,1 | 7,3 |
0,75 | 5 | 51,0 | 29,0 | 7,8 |
1,0 | 5 | 54,7 | 30,0 | 8,2 |
Таблица 2 | ||||||||||
Плотность тока, А/дм2 | Концентрация электролита, % | Импульсный ток 100 Гц, выход но току(%) при скважности | ||||||||
Гипохлорит меди | Гипохлорит магния | Удельные затраты энергии, кВт·час/кг | ||||||||
2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | ||
0,5 | 10 | 65,0 | 65,8 | 66,2 | 35,0 | 34,2 | 35,3 | 4,1 | 4,3 | 4,6 |
0,75 | 10 | 67,5 | 67,6 | 67,7 | 32,5 | 32,7 | 32,3 | 3,8 | 4,0 | 4,1 |
1,0 | 10 | 69,4 | 69,0 | 68,8 | 30,6 | 31,0 | 31,2 | 5,2 | 5,1 | 4,9 |
0,5 | 5 | 52,4 | 52,3 | 52,2 | 47,6 | 47,7 | 47,8 | 6,8 | 6,7 | 6,6 |
0,75 | 5 | 52,0 | 52,1 | 52,7 | 48,0 | 47,9 | 47,3 | 7,1 | 7,4 | 7,6 |
1,0 | 5 | 55,7 | 55,0 | 54,8 | 44,3 | 45,0 | 45,2 | 7,3 | 7,6 | 7,8 |
Таблица 3 | ||||||||||
Плотность тока, А/дм2 | Концентрация электролита, % | Импульсный ток 200 Гц, выход по току(%) при скважности | ||||||||
Гипохлорит меди | Гипохлорит магния | Удельные затраты энергии, кВт·час/кг | ||||||||
2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 | ||
0,5 | 10 | 66,1 | 66,4 | 67,2 | 33,9 | 33,6 | 32,8 | 4,3 | 4,6 | 4,9 |
0,75 | 10 | 67,3 | 67,1 | 67,4 | 32,7 | 32,9 | 32,6 | 3,7 | 4,5 | 4,1 |
1,0 | 10 | 68,2 | 67,9 | 67,8 | 31,8 | 32,1 | 32,2 | 4,2 | 4,6 | 4,9 |
0,5 | 5 | 53,4 | 52,5 | 52,1 | 46,6 | 47,5 | 47,9 | 6,8 | 6,7 | 6,5 |
0,75 | 5 | 51,0 | 51,7 | 52,1 | 49,0 | 48,3 | 47,9 | 7,9 | 7,1 | 7,3 |
1,0 | 5 | 53,0 | 53,4 | 53,4 | 47,0 | 46,5 | 46,6 | 7,4 | 7,6 | 7,9 |
Использование постоянного тока (таблица 1) позволяет при концентрации электролита 10% получать при плотности тока 0,5 А/дм2 выход по току для гипохлорита меди 55,3%, гипохлорита магния 45,1%.
Применение импульсного тока частотой 100 Гц, той же плотности при скважности 2 (таблица 2) увеличивает выход гипохлорита меди до 65.0%. В диапазоне используемых равных плотностей тока увеличение плотности импульсного тока до 1,0 А/дм2 (скважность 2) приводит к возрастанию выхода по току гипохлорита меди с 61,0 для постоянного до 69,4% (увеличение на 13,8%).
Увеличение скважности импульсного тока частотой 100 Гц от 2 до 3 при одинаковых значениях плотностей тока (таблица 2) из растворов электролита одинаковой концентрации приводит к большему выходу по току гипохлорита меди, чем при использовании постоянного тока: при плотности 0,75 А/дм2 увеличение скважности от 2 до 3 и 4 соответственно по отношению к постоянному току составляет: 2-14%, 3-16,4%, 4-16,5%.
Использование импульсного тока частотой 200 Гц (таблица 3) при равных с постоянным током плотностях и концентрации электролита 5% также приводит к большему выходу гипохлорита меди. Например: при плотности тока 0,5 А/дм2 увеличение скважности от 2 до 4 приводит к увеличению выхода продукта, по сравнению с постоянным током, на проценты: 2-20,5%, 3-18%, 4-17%.
Применение импульсного тока частотой 100 Гц скважностью 2, 3, 4 при одинаковых с постоянным током плотностях тока приводит к сокращению затрат электрической энергии на единицу массы продукта. Например, при плотности тока 0,5 А/дм2 в электролите с концентрацией 10% удельные затраты энергии составляют 5,1 кВт·час/кг, при импульсном токе 100 Гц и, соответственно, скважностях 2, 3, 4 составляют: 2-4,1 кВт·час/кг (24% выигрыша), 3-4,3 кВт·час/кг (18,6% выигрыша), 4-4,6 кВт·час/кг (4,1% выигрыша).
При использовании тока частотой 200 Гц при тех же скважностях и плотности тока 1,0 А/дм2: 2-4,2 кВт·час/кг (73,8% выигрыша), 3-4,6 кВт·час/кг (58,7% выигрыша), 4-4,9 кВт·час/кг (48,9% выигрыша).
Приведенные примеры по влиянию плотности тока, формы, частоты и скважности импульсного тока в сравнении с постоянным током одинаковой плотности тока показывают, что выход по току продукта электролиза увеличивается.
Заявленное изобретение позволяет при замене постоянного тока импульсным током при тех же плотностях тока 0,5-1,0 А/дм2 увеличить выход по току гипохлоритов меди, снизить расход электрической энергии при электролизе раствора бишофита.
Claims (1)
- Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди, включающий электролиз водного раствора хлоридов магния, полученных растворением природного бишофита, в непроточном бездиафрагменном электролизере с медными электродами, на которые подают электрический ток напряжением 3-5 В, при температуре электролита 20-25°С, отличающийся тем, что на медные электроды подают импульсный ток средней плотности 0,5-1,0 А/дм2, частотой 100-200 Гц и скважностью 2-4, при концентрации электролита 5-10% и рН 8-9, и электролиз осуществляют в течение 0,25-0,5 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (ru) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (ru) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2466214C1 true RU2466214C1 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322289
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127199/02A RU2466214C1 (ru) | 2011-07-01 | 2011-07-01 | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2466214C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713176C2 (ru) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049531A (en) * | 1976-07-19 | 1977-09-20 | Ban Stephan C | Electrolytic hypochlorite generator |
US4136005A (en) * | 1976-09-06 | 1979-01-23 | Ag Licento | Electrolytic chlorinator |
DE3145997A1 (de) * | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg | Fungizides mittel |
EP0826794A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-04 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Apparatus for producing hypochlorite |
WO2003023089A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Severn Trent Services-Water Purification Solutions, Inc. | Method and system for generating hypochlorite |
RU2238348C1 (ru) * | 2003-07-30 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ получения гипохлорита |
RU2361016C1 (ru) * | 2008-01-09 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, (ВолгГАСУ) | Способ получения фунгицидов меди |
-
2011
- 2011-07-01 RU RU2011127199/02A patent/RU2466214C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4049531A (en) * | 1976-07-19 | 1977-09-20 | Ban Stephan C | Electrolytic hypochlorite generator |
US4136005A (en) * | 1976-09-06 | 1979-01-23 | Ag Licento | Electrolytic chlorinator |
DE3145997A1 (de) * | 1981-11-20 | 1983-06-01 | Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg | Fungizides mittel |
EP0826794A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-04 | CHLORINE ENGINEERS CORP., Ltd. | Apparatus for producing hypochlorite |
WO2003023089A1 (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Severn Trent Services-Water Purification Solutions, Inc. | Method and system for generating hypochlorite |
RU2238348C1 (ru) * | 2003-07-30 | 2004-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" | Способ получения гипохлорита |
RU2361016C1 (ru) * | 2008-01-09 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет, (ВолгГАСУ) | Способ получения фунгицидов меди |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2713176C2 (ru) * | 2018-03-05 | 2020-02-04 | Общество с ограниченной ответственностью "АГРОСЗР" | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW200738911A (en) | Electrolytic apparatus for producing fluorine or nitrogen trifluoride | |
DE102010017491A1 (de) | Verfahren zur Erzeugung von Chlorwasserstoff oder einer wässrigen Lösung derselben unter Verwendung eines salzhaltigen Rohwassers, damit hergestelltes Produkt, Verwendung des Produkts und Elektrodialyse-System | |
TW200420505A (en) | Method for producing mixed electrolyzed water | |
CN101880888B (zh) | 氨基磺酸镍制备方法 | |
JPWO2009154143A1 (ja) | 1液型電解式の二酸化塩素製造方法 | |
KR100816099B1 (ko) | 차아염소산 나트륨 발생시스템 | |
RU2466214C1 (ru) | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди | |
JP2009136814A (ja) | 微酸性電解水の調製法 | |
CA2390853A1 (en) | Electrolytic process for the production of chlorine dioxide | |
KR20220068566A (ko) | 암모니아 수용액을 이용한 수소 생산 장치 | |
RU2010154378A (ru) | Способ получения чистого перрената аммония | |
JP6528183B2 (ja) | 微酸性次亜塩素酸水の生成方法、複極式電解槽および生成装置 | |
WO2013068599A2 (en) | Process for producing an anolyte composition | |
RU2009113876A (ru) | Способ электроактивирования водных растворов | |
JP2017047362A (ja) | 微酸性次亜塩素酸水生成装置および生成方法 | |
RU2603642C1 (ru) | Способ получения нитрата церия (iv) | |
US20090081077A1 (en) | Alkaline water sterilizer and alkaline sterilizing water production method | |
RU2361016C1 (ru) | Способ получения фунгицидов меди | |
JP5010037B2 (ja) | 電解水の生成方法および組成物 | |
RU2713176C2 (ru) | Способ электрохимического получения раствора гипохлоритов магния и меди | |
RU2238348C1 (ru) | Способ получения гипохлорита | |
RU2405066C1 (ru) | Электрохимический способ получения гипохлорита натрия | |
JP2014015648A (ja) | 苛性ソーダの製造方法 | |
JPH01184293A (ja) | ヨウ素及びヨウ素酸塩の製造方法 | |
RU2691368C2 (ru) | Способ получения оксидантов из водных растворов хлористого натрия |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130702 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140910 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170702 |