180719. lajstromszámú szabadalom • Levegő-depolarizált klóralkáli cella és eljárás annak működtetésére
15 180719 16 kaptuk. Ezekét a rriüszerállásokat ezután cm3/perc értékre számítottuk át a megfelelő kalibrációs görbe segítségévéi. A katódvizsgálatoknál akkor kaptunk eredményeket, ha a nyomáskülönbségek 13,5 Pa tartományban voltak. A nyomáskülönbség megjelölés a katód két oldala közötti nyomáskülönbséget jelenti. Ebben az esetben a nyomás (13,5 Pa az atmoszferikus nyomás felett) az oxidáló gáztér és a katód másik oldalán az elektrolit által gyakorolt általános hidrosztatikus nyomás között közelítőleg 13,5 Pa. A hidrosztatikus nyomást úgy számítjuk ki, hogy az elektrolit sűrűségét (1,33) megszorozzuk a katód feletti átlagmagassággal, amely átlagosan 762 mm. Becslés szerint a használható nyomástartomány valószínűleg 0,035—67,5 Pa. Várható, hogy ennél a légköri nyomást használó katódnál vagy ahol a gáztérnyomás nem emelkedik a légköri nyomás fölé, a kapott élettartam, mint a 2. példában, 1240 óránál kevesebb. Megjegyezzük, hogy az összes fent leírt kísérletet NaOH elektrolittal végeztük, klóralkáli cellákat nem használtunk, mert pórusos katódokat nem sikerült beszereznünk. A kísérleteket 0,15 amper/cm2 áramsűrűség mellett viteleztük ki és csupán bemutatás céljából, ami nem tekinthető maximális értéknek. Várható, hogy 0,3 amper/cm2 vagy ennél nagyobb áramsűrűségeket is lehet alkalmazni. Az 1—3. példákon bemutatott kísérleteket 60 C°-on végeztük, amely megfelelő a szabványosításnál. Az ismertetett előnyös változatok leírásából látható, hogy valamely elektrolizáló cellában levegő-oxigénkatód működtetésére szolgáló találmány szerinti módszerrel megoldhatók a klóralkáli cella termelésénél jelentkező problémák oxigénkatód alkalmazása esetén. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás klóralkáli elektrolizáló cella működtetésére, amely egy anódteret, egy az anódtértől cellaközfallal elválasztott katódteret és egy a katódtértől oxigénelektróddal elválasztott oxigénteret foglal magában, azzal jellemezve, hogy alkálifémhalogenid-oldatot táplálunk az anódtér belsejébe, vizes oldatot viszünk be a katódtérbe, pozitív túlnyomáson molekuláris oxigént tartalmazó fluidumot 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, a katódtérből alkálifémhidroxidot nyerünk ki és az oxigéntérből oxigénben elszegényedett fluidumot távolítunk el, miközben az oxigéntér belsejében a pozitív túlnyomást fenntartjuk. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 0,035—67,5 Pa tartományba eső pozitív túlnyomást alkalmazunk. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 0,675—33,7 Pa tartományba eső pozitív túlnyomást alkalmazunk. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy 13,5—27,0 Pa tartományba eső pozitív túlnyomást alkalmazunk. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy az elméleti sztöchiometrikus oxigénmennyiség 1,5—10-szeresét alkalmazzuk. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás foganatosítási mód- 5 ja, azzal jellemezve, hogy az elméleti sztöchiometrikus oxigénmennyiség 1,5—5-szörösét használjuk. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy oxigéntartalmú fluidumként széndioxidmentesített levegőt használunk. 10 8. Eljárás klóralkáli elektrolizáló cella működtetésére, amely egy anódteret, egy az anódtértől cellaközfallal elválasztott katódteret és egy a katódtértől oxigénelektróddal elválasztott oxigénteret foglal magában, azzal jellemezve, hogy egy alkálifémhalogenid-oldatot 15 táplálunk az anódtér belsejébe, vizes oldatot viszünk be a katódtérbe, egy — molekuláris oxigént tartalmazó, széndioxidmentes, nagy nedvességtartalmú — gázt szállítunk az oxigéntér belsejébe, az elektrolizáló cella katódja és anódja között elektromos feszültséget létesí- 20 tünk, az anódtérből halogéngázt vezetünk el, a katódtérből alkálifémhidroxidot nyerünk ki és az oxigéntérből oxigénben elszegényedett nedvesített gázt távolítunk el. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, 25 azzal jellemezve, hogy a nagy nedvességtartalmú oxigént tartalmazó gázt 40—70 C=-on telítjük és 40—90 C° hőmérséklettartományban tápláljuk be az oxigéntérbe. 10. Klóralkáli elektrolizáló cella klór és alkálifémhidroxid előállítására, azzal jellemezve, hogy egy alkáli-30 fémklorid anolitot tartalmazó anódtérből (20), alkálifémhidroxid katolitot tartalmazó katódtérből (22) — mely az anódtértől (20) cellaközfallal (16) van elválasztva —, egy cellaközfalból (16), egy oxigéntérből (24), amely oxigéntartalmú, széndioxidtól mentes, ned- 35 vesített fluidumot foglal magában pozitív túlnyomáson és 1,5—10-szeres sztöchiometrikus oxigénmennyiségnek megfelelő pozitív áramlási sebességnél, egy pórusos oxigénelektródból (18), amely a katódteret (22) elkülöníti az oxigéntértől (24), az oxigéntartalmú anyag ned- 40 vességtartalmának a szabályozására alkalmas eszközből, az oxigéntartalmú fluidum nyomásának az oxigéntérben (24) való szabályozására szolgáló eszközből, az oxigéntartalmú fluidum teljes áramlási sebességének az oxigéntérben (24) történő szabályozását végző eszköz- 4.5 bői, egy az alkálifémhidroxidnak a katódtérből való kinyerésére alkalmas eszközből, az alkálifémkloridot az anódtérbe (20) adagoló eszközből és az elektrolizáló elektromos energiát az anódhoz és a katódhoz szállító eszközből áll. 50 11. A 10. igénypont szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a cellaközfal (16) egy diafragma. 12. A 10. igénypont szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a cellaközfal (16) egy 55 kationcserélő membrán. 13. A 12. igénypont szerinti elektrolizáló cella kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a kationcserélő membrán fluorozott kopolimer film, szulfonsav- vagy karbon-60 savcsoportokkal. 2 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 84,1271.66-42 Alföldi Nyomda, Debrecen -- Felelős vezető: Benkő István igazgató
