180464. lajstromszámú szabadalom • Eljárás halogén folyamatos előállítására halogénhidrogén elektrolízise útján
MAGYAR NÉPKÖZT ARSASÄG SZABADALMI 180464 LEÍRÁS Nemzetközi ' öl A bejelentés napja: 1978. XII. 08. (GE—1053) Elsőbbség: 1977. XII. 9. (858 942) Amerikai Egyesült Államok osztályozás: NSZCh: C 25 B 1/24 A közzététel napja: 1982. VII. 28. ff SiA»«-1 Tto *J ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1984. VIII. 31. Feltalálók : La Canti Anthony Basil, Lynnfield, Dempsey Russel Mason, Hamilton, Coker Thomas George, Waltham, mérnökök, Massachusetts, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas : General Electric Company, New York, N. J Amerikai Egyesült Államok Eljárás halogén folyamatos előállítására halogénhidrogén elektrolizise útján 1 A találmány általában nagy tisztaságú halogéneknek vizes balogénhidrogének elektrolízise útján történő előállítására alkalmas eljárásra vonatkozik. A találmány tárgya különösen eljárás klór előállítására hidrogénklorid-oldat elektrolízise útján egy polimerelektrolittal, valamint katalitikus anóddal és katóddal rendelkező cellában, amelyek legalább a membrán egyik felületével össze vannak kötve a hidrogénklorid-oldat elektrolizálása végett. A találmány kiterjed az eljárás kivitelezésére szolgáló berendezésre is. Vizes halogénhidrogéneknek, így hidrogénkloridnák az elektrolízise útján történő halogénelőállításnak nagy gazdasági jelentősége van, mivel szerves vegyületak klórozásánál, és más ipari eljárásoknál melléktermékként nagy tömegű felesleges hidrogénklorid keletkezik. A hidrogénklorid-szükséglet a keletkező viszonylag kis értékű hidrogénkloriddal nem tart lépést. Ilyen mennyiségű, melléktermékként keletkező HC1 elhelyezése környezetvédelmi szempontúikat figyelembe véve, komoly problémákat jelent, mivel ezt a nagy mennyiségű hidrogénkloridot úgy kell elhelyezni, hogy a környezetet ne szennyezze. A hidrogénklorid vizes oldatban való közvetlen elektrolízisének az ipar számára nagy jelentősége van, mivel ez olyan eljárást biztosít nagy mennyiségű felesleges hidrogénklorid értékesítésére, amely hasznos és egyidejűleg 2 klórt szolgáltat, amelyre az ipar egyre nagyobb és növekvő mennyiségben tart igényt. Klórt eddig vizes hidrogénklorid-oldatok elektrolízise útján állították elő diafragma típusú 5 elektrolizáló cellákban. Ilyen cellákban szilárd grafitelektródok alkalmas tömítésekkel vannak egymástól elválasztva, az elektródák közötti tereket hidrogénfclorid-oldattal töltik meg és perforált diafragmával különítik el egymástól. Az 10 elektrolízis folyamán az anódon klór, a katódon pedig hidrogén szabadul fel. Az üzemfeszültségek ilyen kereskedelmi elektrolizáló cellákban jóval az fölött az elméleti feszültség felett vannak, mint amelynél a klórnak az anódon, a hid- 15 rogénnek pedig a katódon le kellene válnia. Ez a túlfeszültség a kereskedelmi HCl-elektrolizáforoknál főiként a grafitanódon levő klórtúlfeszültség és a grafitkatódon jelentkező hidrogéntúlfeszültség alapján keletkezik, valamint a 20 iiafragmában és az elektrolitban fellépő túlfeszültségből adódik. Ez természetesen befolyásolja az eljárás gazdaságosságát, mivel az üzemköltségek szoros kapcsolatban vannak a cellafeszültséggel. A túlfeszültségeknek ésszerű érté- 25 kekre való csökkentését célzó kísérletek csekély áramsűrűség melletti üzemeltetést követeltek, amely ugyancsak hátrányosan befolyásolja a költségeket. A cellafeszültség és az üzemköltségek csökkentésére, és egyidejűleg elfogadható 30 áramsűrűség melletti üzemeltetésbe, mégpedig 180464 1
