180719. lajstromszámú szabadalom • Levegő-depolarizált klóralkáli cella és eljárás annak működtetésére
MAGYAR SZABADALMI 180719 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS jKppkL, Nemzetközi osztályozás : igf Bejelentés napja: 1979. IX. 12. (Dl—316) NSzOj C 25 B 1/34 C 25 B 1/46 Közzététel napja: 1982. Vili. 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1984. VIII. 31. V& &abadalnil Tír, ' N**h-^tAJDQNA 5S Feltalálók: Labarre Ronald Lowry, vegyészmérnök, Flutington Beach, Kalifornia, Amerikai Egyesült Államok Szabadalmas : Diamond Shamrock Corporation, Cleveland, Ohio, Amerikai Egyesült Államok Levegő-depolarizált klóralkáli cella és eljárás annak működtetésére 1 A találmány tárgya levegő-deporalizált klóralkáli cella és eljárás annak működtetésére, A találmány tehát valamely elektrolizáló cellában használatos oxigénelektród működtetése és különösen klórnak és marónátronnak (nátriumhidroxidnak) az előállítása, amelynek eredményeként jelentős mértékben csökken az ilyen elektrolizáló cellák működéséhez szükséges feszültség és nagy mértékben növekszik az oxigénelektródokat használó elektrolizáló cellák hatásfoka. A találmány különösen olyan oxigénelektródok javított működtetésére terjed ki, amelyeknél pozitív levegőt alkalmaznak az oxigénelektród levegöbeviteli oldalán a folyadék nyomás csökkentése és a teljesítőképesség növelése érdekében, szabályozzák a bevitt gázáram egész útvonalát, így növelik a tömegátvitelt a reakcióoldalon levő oxigénelektród levegöbeviteli része felé, nedvesítik az oxigénelektródhoz adagolt gázt a száradás csökkentése céljából és leválasztják az oxigénelektródról a rátapadt rétegeket, így az nagyobb áramsűrűség mellett hosszabb ideig működik, továbbá eltávolítanak egyes gázokat, például széndioxidot, ily módon megnövelik az oxigénelektródok élettartamát, mivel olyan sók kialakulását akadályozzák, amelyek az oxigénelektród pórusos szerkezetén keletkeznének a használat során. Ezek a módszerek egymagukban vagy előnyösen kombinációban alkalmazhatók kisebb feszültségeknél nagyobb hatásfok elérése érdekében, így nagyobb energiahatásfokú oxigénelektród létesül az elektrolizáló cellákban, elsősorban klór és marónátron (nátriumhidroxid) termelésére alkalmas cellákban. 2 A találmány szerinti klóralkáli cellát az jellemzi, hogy alkálifémhalogenid-oldatot táplálunk az anódtér belsejébe, vizes oldatot viszünk be a katódtérbe, pozitív túlnyomáson molekuláris oxigént tartalmazó fluidumot 5 vezetünk az oxigéntérbe, a reakcióhoz elméletileg szükséges sztöchiometrikus oxigénmennyiség feleslegben való időegységenkénti áramát biztosítjuk, az elektrolizáló cella katódja és anódja között elektromos feszültséget létesítünk, az anódtérből halogéngázt vezetünk el, 10 a katódtérből alkálifémhidroxidot nyerünk ki és az oxigéntérből oxigénben elszegényedett fluidumot távolítunk el, miközben az oxigéntér belsejében a pozitív túlnyomást fenntartjuk. Ismeretes, hogy a klór és marónátron nagy mennyi- 15 ségben használt fontos anyagok, melyeket számos iparvállalat igényel. Ezeket az anyagokat csaknem teljesen elektrokémiai úton állítják elő alkálifémhalogenidek — különösen nátriumklorid — vizes oldataiból. Ezeknek a termékeknek a nagyobb része diafragmás elektro- 20 lizáló cellák termeléséből származik. A diafragmás elektrolizáló cellákkal dolgozó eljárás során tömény konyhasó-oldatot (nátriumklorid-oldatot) táplálnak folyamatosan az anódtérbe, amely szokásosan azbesztrészecskékből készített diafragmán keresztül egy per- 25 forált felépítésű kátédhoz áramlik. A hidroxilionok visszavándorlásának a lehető legkisebbre történő csökkentése érdekében az áramlási sebességet mindig az átalakulási sebesség felett tartják, így a keletkező katolitoldat még felhasználatlan és reagálatlan nátriumkloridot 30 tartalmaz. A hidrogénionokat eltávolítják a katódnál 180719
