168789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés ionosan disszociáló vegyületek elektolizisére
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 168789 iMÉBk\ Nemzetközi osztályozás: Bejelentés napja: 1974. II. 25. (HO—1651) B 01 K 3/00 Amerikai egyesült államokbeli elsőbbsége: 1973. II. 26. (335 957) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1976. II. 28. Megjelent: 1977- VIII. 31. -Feltaláló: Falvo Ralph vegyész, Niagara Falls/New York, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Hooker Chemicals and Plastics Corporation, Niagara Falls/New York, Amerikai Egyesült Államok Eljárás és berendezés ionosán disszociált» vegyületek elektrolízisére i A találmány tárgya eljárás és berendezés ionos diszszociációra képes vegyületek vizes oldatainak elektrolízisére. A találmány tárgya pontosabban eljárás halogének, például klór, és alkálifém-hidroxidok, így nátriumhidroxid előállítására az ismert módszereknél elő- 5 nyösebb eljárással. Ismeretes, hogy ionosán disszociálódó vegyületek vizes oldatait, különösen a sóoldatokat olyan, anóddal és katóddal ellátott cellákban elektrolizálják, amelyekben 10 az anódot és a katódot porózus membrán választja el egymástól. A cellákat rendszerint olyan körülmények között üzemeltetik, hogy a porózus diafragmán molekulák és ionok vándoroljanak keresztül. A migráció eredményeképpen bontatlan elektrolittal szennyezett 15 katódfolyadékot és a katód és anód anyagának reakciótermékét tartalmazó anódfolyadékot kapnak. Ismeretesek olyan cellák is, amelyekben a diafragma mind a folyadékok, mind pedig a gázok számára átjárhatatlan, s így az üzemeltetés során mind az ionos, mind 20 pedig a molekuláris migrációt szabályozni lehet. Számos szabadalmi leírás ismertet olyan elektrolizáló cellákat, amelyek szintetikus szerves ioncserélő műgyanta membránokat tartalmaznak diafragmaként (lásd például a 2 967 807 és a 3 390 055 sz. amerikai egyesült 25 államokbeli szabadalmi leírásokat és az 1 510 265 sz. francia szabadalmi leírást). Az említett szabadalmi leírások például „Amberlite" típusú kationcserélő műgyanták (szulfonált sztirol-divilnilbenzol kopolimerek) alkalmazását ismertetik. 30 Az ioncserélő gyanták azonban az alábbi okokból nem teljesen kielégítőek a fenti célokra: a) a műgyanták 75 C°-nál magasabb hőmérsékleten nem állnak ellen tömény lúg- és/vagy savoldatok hatásának, b) a gyanták viszonylag rövid ideig hatásosak, c) a gyanták költségesek, d) ha a katódfolyadék nátriumhidroxid-koncentrációja 200 g/l fölé emelkedik, a membrán feszültségesése rendkívül megnő, e) a katolit nátriumhidroxid-koncentrációjának növekedésével csökken a membrán ionszelektivitása és kémiai kompatibilitása, és f) a katolit nátriumhidroxid-koncentrációjának növekedésével csökken az elektrolízis nátriumhidroxidhozama. A 212 171 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi bejelentés eljárást és berendezést ismertet ionos disszociációra képes vegyületek, elsősorban nátriumklorid elektrolízisére. Az elektrolízist olyan cellában hajtják végre, amelyben az anódot és a katódot folyadékok és gázok számára lényegében áthatolhatatlan, az elektrolit és az elektrolízis-termékek szempontjából közömbös, lényegében hidrolizált tetrafluoretilén-szulfonált perfluorviniléter kopolimerből álló permszelektív membránból kialakított egyetlen réteg választja el egymástól. Ez a cella hosszú ideig üzemeltethető a diafragma anyagának károsodása nélkül, és kis nátriumklorid tartalmú nátriumhidroxidot szolgáltat. Azt tapasztaltuk azonban, hogy ha a katolit lúgkoncentrációja körül-168789 1
