180464. lajstromszámú szabadalom • Eljárás halogén folyamatos előállítására halogénhidrogén elektrolízise útján
11 180464 12 körinél nagyobb nyomáson üzemeltetjük, csökken az elektródokon képződött gázbuborékolk nagysága. A kisebb gázbuborékok könnyebben válnak le az elektródfelületről és ezzel elősegítik a gáz alakú elektrolízistennékeknek a cellából való távozását. Egy további előnye annak, hogy ezek a gázbuborékok könnyebben válnak le az elektródfelületről, abban van, hogy megakadályozzák, vagy legalábbis csökkentik gázfiknek kialakulását az elektródfelületen, amelyek az anolit- és katolitoldatoknak a mindenkori elaktródfelülethez való hozzájutását blokkolhatják. Egy hibr.idoellaelrendezésben, ahol csak egy elektród van összekötve a membránnal, a buboréknagyság csökkenése csökkenti a feszültségeséseket, amelyek a buborékhatás alapján jönnek létre a térben a nem kötött elektród és a membrán között, mivel az elektrolitpályát a kisebb buborékok kevésbé szakítják meg. A kationcserélő membránok vastagsága körülbelül 0,1—0,3 mm lehet. A cella készítéséhez olyan anyagokat használunk, amelyek ellenállnak a hádrogéniklorid-oldat és a klór hatásának az anolitkamrában, és a hidrogén hatásánaik a katolitkamráhan. Az anódházat ezért tantálból, nióbiumból és grafitból készíthetjük, a szita tantálból vagy nióbiumból készül, a tömítéseket pedig töltött kaucsukból, így EPDM^ből állítjuk elő. A grafit az előnyös anyag katód előállításához. Más változat szerint azonban az egész cellaház és a véglapok tiszta grafitból vagy más szerves anyagokból is készíthetők, ha ellenállnak a házban levő folyadékok és gázok károsító hatásának. Építettünk elektródokkal ellátott cellákat, amelyek hőstabilizált, redukált platinacsoportbeli fémoxidokat és ventilfémoxidokat tartalmaznak, és az ioncserélő membránnal vannak összekapcsolva. Ezeket a cellákat megvizsgáltuk annak érdekében, hogy a különböző üzemi paramétereknek a cella hatásosságára és a kait talizátorra a hidrogénklorid elektrolízisénél bemutassuk. A II. táblázat hőstabilizált, redukált platinacsoportbeli fémoxidok különböző kombinációinak a hatását mutatja a oellafeszültségre. A cel- 10 Iákat olyan teflonkötésű grafitelektródokkal építettük, amelyek redukált oxidok különböző kombinációit tartalmazzák, és az elektródokat 0,3 mm vastagságú hidratizált katíoncserélő membránnal kapcsoltuk össze. A cellákat 430 ;5 rnA/am2 áramsűrűséggel 30 °C-on és 70 ml/perc bevezetési sebességgel és 9—11 n bevitt hidrogénklorid-oldat koncentrációnál üzemeltettük. Az aktív oellafelület 46,5 cm2 volt. A III. és a IV. táblázatok az üzemidő hatását 20 mutatják a cella üzemfeszültségére az előzőekben megadott cellákra és ugyanolyan körülményekre. Az V. táblázat az anódon különböző áramlási sebességekre és különböző HCl-konoentrációk- 25 nál képződött oxigénrészarányt mutatja be térfogat %-foam. A VI. táblázat a bevitt vizes hidrogénkiloridoldat koncentrációjának a hatását mutatja be 7,5—11,5 n tartományban az anódon képződött 30 gáz oxigéntartalmára térfogat %-ban. Egy cellát, a II. táblázat 5-ös számú cellájához hasonlóan, hőstabilizált redukált platinacsoportbeli fémoxidokat (Ru, 25% ír) tartalmazó teflonkötésű grafittal szerkesztettünk. A cellát állandó 35 . bevezetési sebesség mellett, mégpedig 150 ml/ perc vizes hidrogénklorid-oldat bevezetése közben, 30 °C-on és 430 mA/om2 áramsűrűséggel üzemeltettük. A cella aktív felülete 46,5 cm2 volt. II. táblázat Cellaszám Üzemidő óra Anód-grafit/fluorszénhidrogén és Oxidmenny. mg/cm2 Ka tó-g ráfit/fluorszénhidrogén és Oxidmenny. mg/cm2 Bevitt oldat normalitása Áramsűrűség mA/cm2 Cellafeszültség (V) 1. 6300 (Ru)O x hőstabilizált 0,6 (Ru)0„ hőstabilizált 0,6 9—11 430 2,10 2. 5300 (Ru, Ti)0„. hőstabilizált 0,6 (Ru, Ti)0„ hőstabilizált 0,6 9—11 430 2,01 3. 4900 (Ru, Ti)Ov hőstabilizált 1,0 (Ru, Ti)0,. hastabilizált 1,0 9—11 430 1,97 4. 1800 (Ru, Ti)Ox hőstabilizált 1,0 (Ru)Ox hőstabilizált 1,0 9—11 430 1,91 5. 4000 (Ru, 25% lr)0 „ hőstabilizált 1,0 (Ru, 25% Ir) (X hőstabilizált 1,0 9—11 430 2,07* 0,9) 6. 200 (Ru, Ti, 5% lr)0, hőstabilizált 2,0 (Ru, Ti, 5% ír) O, hőstabilizált 2,0 9—11 430 1,8 7. 100 (Ru, 25% Ta)Ox 2,2 (Pu, 25% Ta)Oy 2,0 9—11 430 1,64 * Ennek a cellának a cellafeszültsége 3800 óra után körülbelül 1,9 volt volt. Tömítetlenség miatt ezt a kísérletből ki kellett zárni. 6
