145456. lajstromszámú szabadalom • Kénsav és nátronlúg gyártása nátriumszulfátból
lí? Megjelent: 1960. május 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.456. SZÁM 12. h. OSZTÁLY — KE-565. ALAPSZÁM Kénsav és nátronlúg gyártása nátriumszulfátból Kerti József vegyészmérnök, egyetemi adjunktus A bejelentés napja: 1957. november 21. A természetbeni glaubersó, és az ipari melléktermékként kinyerhető nátriumszulfát kénsavra és lúgra való elektrolitikus feldolgozása régóta ismert probléma. Az eljárásra számos szabadalom jelent meg. Valamennyi az anódikus savanyodáson és katódikus lúgosodáson alapul. Ismeretes, hogy a nátriumszulfát higanykatódos diafragmás elektrolízisekor az áramkihasználás a savtöménység növekedésével romlik, és jó áramkihasznáMssal csak híg, és sóval erősen szennyezett savtermelés érhető el. Emiatt egyetlen szabadalom sem terjedt el világviszonylatban ipari méretekben. A vázolt nehézséget a bejelentés tárgyát képező eljárás azáltal küszöböli ki, hogy a hidrogén, és hidróxil ionoknak a vezetésben való részvételét bipoláris ólom-ólomszulfát elektróddal megakadályozza, mely azonban a sóiból a savba lehetővé teszi a szulfátióátmenetet. A folyamat a következőképpen történik. A nátriumszulfát telített, semleges oldatát melegen elektrolizáljuk. Anódul a cella alján elhelyezett aktív ólomporréteget, katódul az ólomréteg fölött elhelyezett műanyag, vagy keménygumi csatornákban cirkuláló higanyt alkalmazunk. A higany a csatornákból körfolyamatosan a bontótérbe áramlik, ahol az ismert módon lúgot keletkeztet. Az ólom^anód és higanykatód között egy kettős keményólomrács-elektród helyezkedik el, mely azonban az ólom szulfatálása alatt nem szerepel az áramkörben. A szulfatáció befejezése után az oldat tömé-nyitás közbeiktatásával a következő cellába áramlik, és helyére a cellába töményítendő kénsav kerül. Ekkor az aktív ólompor-elektródot katódul kapcsoljuk a kettős ólomrács elektródhoz képest, A kénsav szintje az ólomrács és a higanycsatornák között van, így a higany az áramkörből ki van iktatva ebben a szakaszban. Elektrolízis alatt az ólomrácson oxigén fejlődik, az ólomszulfát redukálódik, és kénsav keletkezik. Az egymással sorbakapcsolt cellákban tehát az aktív ólom felváltva szulfatálódik és redukálódik, miközben a cellában nátriumszulfát, illetve kánsav elektrolit van. Ily módon, az ismert szabadalmakkal ellentétben, a termékek koncentrációjától az áramkihasználás függetleníthető, és 4 kilowattóra villamosenergiával 1 kg kénsav, 1 kg lúg, fél m3 hidrogén, és egynegyed m3 oxigén nyerhető. Az eljárással 40%-os kénsav, és 50%-os lúg érhető el. Szabadalmi igénypontok: 1. Eljárás kénsav és nátronlúg előállítására nátriumszulfátból, azzal jellemezve, hogy az elektrolízisnél anódként az ismert higanykatóddal szulfatálható* ólmot alkalmazunk, mellyel a nyersanyag szulfáttartalmát anódikusan megkötjük, majd a következő ütemben egy indifferens anódhoz képest történő redukció útján a kénsavat kinyerjük. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a folyamatos termelést az oldatok megfelelő áramoltatása mellett az elektrolitszint alkalmas változásával érjük el. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 60732. Terv Nyomda, Budapest V., Balassi Bálint utca 21-23. •
