172244. lajstromszámú szabadalom • Eljárás klorid iont tartalmazó vizes oldatok elektrokémiai bontására
15 172244 16 bun pedig napi mintegy 2,4 tonna nátrium-hidroxidot termel, miközben a katódos áramkihasználás 86% és az anódos áramkihasználás 96%. 4. példa Négyrekeszes, laboratóriumi méretű elektrolizáló cellát állítunk össze. A cella anódtérből, katódtérből és az ezeket elválasztó két puffertérből áll. Az anódtér Hetron márkanév alatt forgalomba hozott, 1,4,5,6,7,7-hexaklór-endo-5-norbornén-2,3-dikarbonsav bázisú poliészterből, a két puffertér polipropilénből és a katódtér lágyacélból készült. Az anódteret és az első pufferteret, valamint az első és a második pufferteret egymástól kationcserélő-membrán zárófal választja el. Ez a membrán egy 254 ti. vastag, tetrafluor-etilén és szulfonált perfluor-viniléter hidrolizált kopolimerjéből (előállítható a 3 282 875 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett módon ; egyenértéksúlya mintegy 1100) készült film. A második pufferteret és katódteret egymástól egy hagyományos azbeszt-diafragma választja el. 320 g/liter nátrium-kloridot tartalmazó sóiét cirkuláltatunk az anódteren keresztül, amely fel van szerelve egy, ruténium-oxid bevonattal ellátott titán-anóddal, és az első puffertérbe vizet táplálunk be. Az első puffertérből kifolyó folyadékot a második puffertérbe szivattyúzzuk. A második puffertérből a folyadék a pórusos azbeszt-diafragmán keresztül a katódtérbe folyik, amely acélkatóddal van felszerelve. A cellát 120 A áramerősséggel, 0,31 A/cm2 anódos áramsűrűséggel és 4,4 V feszültségen üzemeltetjük. Az első puffertérben az oldat nátrium-hidroxid-koncentrációja 120 g/liter, a második puffertérben a nátrium-hidroxid-koncentráció 187 g/liter és a katódtérben a nátrium-hidroxid-koncentráció 209 g/liter, az utóbbi oldat mintegy 0,5 g/liter mennyiségben tartalmaz nátrium-kloridot. Ilyen körülmények között működtetve a cellát az anódos áramkihasználás 96% és a katódos áramkihasználás 93% abban az esetben, amikor az anolithoz sósavat adunk sztöchiometrikus mennyiségekben az anódos és a katódos áramkihasználás közötti különbség kompenzálására. 5. példa A 4. példában ismertetett módon eljárva az 1. példában leírt cellát működtetjük 120 A áramerősséggel, 0,31 A/cm2 anódos áramsűrűséggel és 4,3 V feszültségen. Az első puffertérben az oldat 140 g/liter nátrium-hidroxidot, a második puffertérben az oldat 226 g/liter nátrium-hidroxidot és a katódtérből elkülöníthető oldat pedig 240 g/liter nátrium-hidroxidot és mintegy 0,6 g/liter nátrium-kloridot tartalmaz. Az anódos áramkihasználás 96% és a katódos áramkihasználás 90%. 6. példa A 4. példában ismertetett cellát úgy módosítjuk, hogy a második puffertér és a katódtér közötti azbeszt-diafragmát a DuPont De Nemours Inc. amerikai egyesült államokbeli cég által ESL323 jelzéssel forgalomba hozott pórusos perfluor-szulfonsav membránnal helyettesítjük. Az 1. példában ismertetett módon eljárva a cellát úgy működtetjük, hogy az első puffertérben az oldat koncentrációja 100 g/liter nátrium-hidroxid, a második puffertérben 140 g/liter és a katódtérben 213 g/liter. Az anódos áramkihasználás 96% és a katódos áramkihasználás 94%. 7. példa A 4. példában ismertetett cellát úgy módosítjuk, hogy a pórusos azbeszt-diafragmát Celgard márkanév alatt forgalomba hozott pórusos polipropilén-filmmel helyettesítjük. Az 1. példában ismertetett módon eljárva a cellát az alábbi körülmények között működtetjük, és így az alábbi eredményeket kapjuk. Nátrium-hidroxid koncentrációja Első puffertér Második puffertér Katódtér Katódos áramkihasználás 110 g/Iiter 135 g/liter 191 g/liter 93% 125 g/liter 159 g/liter 252 g/liter 92% 135 g/liter 173 g/liter 244 g/liter 91% 150 g/liter 214 g/liter 303 g/liter 89% Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás kloridiont tartalmazó vizes oldatok elektrokémiai bontására olyan elektrolizáló cellában, amelynek anódot tartalmazó anódtérből, katódot tartalmazó katódtérből és legalább egy, az anód- és a katódtér között elhelyezkedő puffertérből álló cellateste van, és az egyes cellaterek közötti zárófal egy perfluorozott szénhidrogén és egy szulfonált perfluor-viniléter hidrolizált, át nem járható kopolimeréből vagy egy át nem járható szulfosztirolozott perfluorozott etilén-propilén-polimerből vagy egy átjárható pórusos diafragmából van, azzal jellemezve, hogy a cella anódterébe egy ionizálható klórtartalmú vegyület vizes oldatát, míg katódterébe és a legalább egy puffertérbe vizet vagy alkálifémhidroxid vizes oldatát tápláljuk be, a cella anódja és katódja között 0,4—4 A/cm2 anódos áramsűrűségű és 3,4—4,8 V feszültségű áramot bocsátunk át, és az elektrolízistermékeket a cellaterekből ismert módon elkülönítjük. (Elsőbbsége: 1973. augusztus 15.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az anódtérbe ionizálható klórtartalmú vegyület vizes oldataként alkálifém-halogenid vizes oldatát, a katód- és puffertérbe pedig vizet táplálunk be. (Elsőbbsége: 1973. augusztus 15.) 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy alkálifém-halogenidként nátrium-kloridot használunk, továbbá az anódtérből klórgázt, a puffertérből híg nátrium-hidroxid-oldatot és a katódtérből tömény nátrium-hidroxid-oldatot különítünk el. (Elsőbbsége: 1973. július 19.) 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy ionizálható klórtartalmú vegyület vizes oldataként sósav vizes oldatát használjuk, továbbá az anódtérből klórgázt és a katódtérből hidrogéngázt különítünk el. (Elsőbbsége: 1973. augusztus 15.) 5. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a puffertérből elvezetett híg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
