157642. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klór és egyidejűleg nátriumkarbonát vagy nátriumhidrogén-karbonát elektrokémiai előállítására nátriumklorid-tartalmú vízes oldatokból
157642 6 ként nátriumkloridot, nátriumhidDogérikarbonátot, ammóniumhidpogénkarbonátot és .aimmóniumkloridot tartalmazó vizes oldat („szennylúg"). Ha katolitként egy a) szerinti oldatot haszna- 5 lünk, akikor a katódtéren való átfolyási időt akként szabályozzuk, hogy a lehetőség szerint az összes nátriumihidrogénkarbonát nátriumkarbonáttá alakuljon át, a folyamatot pedig úgy vezetjük, hogy a katódtériben nátriumkarbonát 10 mellett még szabad nátriumhidroxid is képződjön. A katód tériből távozó oldatot a cellán kívül szándioxiddal telítjük. Ekkor az oldhatóságnak megfelelőien szilárd nátriumhidrogénkarbonát 15 válik ki. Ennél a reakciónál szükséges esetben hűtést is alkalmazunk. A kivált nátriumhidrogérikaríbonáto't az anyalúgtól elválasztjuk és ismert módon feldolgozzuk. Az anyalúgot pedig szilárd nátriumkloriddal telítjük és ismét a 20 katódtérbe visszavezetjük i(ka'tolitkönfolyamat). Ha katolitként egy ib) szerinti oldatot használunk, akkor a katódtéren való átfolyási időt úgy szabályozzuk, hogy a lehetőség szerint az összes 25 nátriumihidrogénkarbonát nátriumkarbonáttá alakuljon át, emellett a folyamatot akként vezetjük, hogy a celláiból távozó katolit nátrium. karbonát mellett nátriumhidroxidot is tartalmazzon. Ezt az oldatot adott .esetben hűtés köz- 30 ben széndioxiddal telítjük. A köziben kiváló szilárd nátriumlhiidrogénkarbonátot az anyalúgtól elválasztjuk és ismert eljárással feldolgozzuk.. A nátriumlhidrogénkarbonáttal telített anyalúgot pedig isimét a katódtéribe visszavezetjük 35 !(katolitkö:r!foly.amat). Ha katolitként egy c) .szerinti oldatot használunk, akkor a katódtéren való áthaladását úgy állítjuk foe, hogy a lehetőség szerint az összes nátriuimhidrogénkarlbonát nátriumkarbonáttá, az összes ammóniumklarid pedig ammóniává és nátriumkloriddá alakuljon át. A [felszabaduló ammóniát a katódosan képződött hidrogénnel együtt a katádtérből eltávolítjuk. A gázkeverék elválasztása után az ammóniát ismét a szódaíeldolgozásba adagoljuk. A katódtérből távozó oldatot pedig közvetlenül — a íbenne oldódott ammónia maradéktalan eltávolítása nélkül is •— adott esetiben szilárd nátriujmkloriddal való töményítés után a Solvay-elijiárásihan nátriumklorM oldat helyett alkalmazhatjuk. Az elektrolízis mind az anód-, mind a katódtérben légköri nyomáson, túlnyomásán vagy vákuumban végezhető. Az anolit és a katolit átfolyási sebessége különböző értékre állítható be. A találmány szerinti eljárás alkalmazásából az alábbi előnyök adódnak: a) a katolit- és anolitkörfolyamat elkülönítése folytán anolitként és katolitként különböző öszszetételű vizes oldatok használhatók, 40 b) az anolit tisztítására nem szükséges oly mértékben ügyelni, mint az áteresztő diairagmával dolgozó elektrolízis celláknál, c) az anolitban .'feloldódott klór tökéletes eU távolítása nem feltétlenül szükséges, d) a katódtérben a klórátképződés messzemenően megakadályozható, e) a diafragma anyagként az eddigiekhez képest sokkal több anyag alkalmassá válik, i) az anyalúgot egyik •esetben sem szükséges a feloldott niátriiumlhidrogénkax'bonáttól mentesíteni, sőt az oldódott nátriuimhidrog!ánkair*bonát teljes mértékben kihasználható, g) a iSolvay-eljiárásinál a szilárd nátriumttidrogénkarbonát elválasztása után visszamaradó „szennylúg" katolitként való 'felhasználásával a nyersanyagként bevitt nátriumkloirid tökéletes kihasználása válik lehetővé. A fenti előnyökön kívül a Solvay-eljárás a nátriumkloiridon kívül nátriumkarbonátot is tartalmazó nyersanyag beadagolásával intenzívebbé tehető. A desztillációs művelet elhagyása folytán a Solvay^elj arás egyszerűsíthető. A .mésztej felhasználásának kiküszöbölése miatt a Solvay-eljárás költségei csökkennek. A Solvay-elj árasnál szokásos esetben képződő és megsemmisítendő yéglúgok kiküszöbölhetők. Az eddigiekben ismert Solvay-elj árasnak a képződött „szennylúg" elektrokémiai feldolgozhatóságával való kombinációja folytán a klórtermelés szükség szerint fokozható. A találmány szerinti eljárás részleteit az alábbi kiviteli példák szemléltetik. 1. példa: Diafragmávai elválasztott anód- és katódtérrel felszerelt függőleges elrendezésű elektrolízis cella anódterébe telített nátriumklorid oldatot elektrolízisnek vetünk alá. 45 A képződött klórt elszívatjuk. Az átfolyási sebességet úgy állítjuk be, hogy az anódtónben levő oldat 250—'280 g :NaC.l/liter koncentrációjú legyen. Ezt a klórral telített oldatot szilárd nátriumklorid felhasználásával 310—i320 g NaCl/ 50 liter konoentrációra töményítjük, majd ismét az anódtérbe (bevezetjük. A katódtéren átfolyó oldat natriumhidnogenkaríbonáttal és nátriumkloriddal telítve van. A 55 katolit átfolyási sebességét úgy szabályozzuk, hogy a íkatódtérlből távozó oldat nátriumkloridoh kívül a lehetőség szerint csak nátriumkarbonátot tartalmazzon. (Ezt az oldatot az elektrolizáló berendezésen kívül 40—60 C° közötti 60 hőmérsékleten széndioxiddal telítjük. A közben kiváló nátriumlhiidrogénkarbonátot az oldattól elválasztjuk és ismert eljárással tovább feldolgozzuk. Az anyalúgot szilárd nátriumkloriddal telítjük, és az elektrolizáló cella katód terébe is-65 niét bevezetjük.
