Электролитические способы получения неорганических соединений или неметаллов: ..в электролизерах с диафрагмой – C25B 1/46

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки водных растворов. Установка содержит электрохимический реактор, выполненный из проточных электрохимических снабженных корпусом модульных ячеек, каждая из которых содержит один или несколько вертикальных катодов и три или более анода. Коаксиально каждому катоду установлена диафрагма, аноды установлены в корпусе между наружными поверхностями диафрагм и внутренними стенками корпуса, при этом в плоскость поперечного сечения корпуса условно вписан один правильный многоугольник с числом вершин 3-12, или в плоскость поперечного сечения корпуса условно вписаны несколько плотноупакованных правильных многоугольников, каждый из которых является или равносторонним треугольником, или квадратом, или шестиугольником, при этом коаксиально размещенные катоды и диафрагмы установлены в центре многоугольника или многоугольников, а аноды - в вершинах многоугольника или многоугольников. Каждая ячейка реактора снабжена катодным циркуляционным контуром с емкостью в виде теплообменника. Технический результат - упрощение установки большой производительности, снижение расхода энергии, увеличение выхода целевых продуктов - смеси оксидантов при одновременном повышении надежности. 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Изобретение относится к электрохимическим производствам, в частности к технологии получения хлора и гидроокисей щелочных металлов электролизом раствора хлорида щелочного металла в электролизере с синтетической ионообменной мембраной. Регенерацию ионообменной мембраны, применяемой для получения хлора и гидроокисей щелочных металлов, осуществляют путем подачи в электродные камеры электролизера раствора, состоящего из лимонной кислоты 0,5-20% масс., триэтилсилилметакриловой кислоты 0,1-1,5% масс., этилового спирта 20-60% масс. и воды 18,5-79,4% масс. с температурой раствора 20-90°C при поддержании напряжения на электролизере 1,3-2,4 В без извлечения мембраны из электролизера. Технический результат - увеличение срока службы мембраны без дополнительных затрат на ее извлечение и регенерацию. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу производства хлора, гидроксида щелочного металла и водорода и устройству с компьютерным управлением для осуществления заявленного способа, при этом способ включает следующие стадии: (а) приготовление рассола путем растворения источника хлорида щелочного металла в воде; (b) удаление из рассола, полученного на стадии (а), щелочного осадка в присутствии пероксида водорода или в присутствии, самое большее, 5 мг/л активного хлора посредством фильтра из активированного угля и получение готового рассола; (с) обработка, по меньшей мере, части готового рассола, полученного на стадии (b), на стадии ионообмена; (d) обработка, по меньшей мере, части рассола, полученного на стадии (с), на стадии электролиза; (е) выделение, по меньшей мере, части хлора, гидроксида щелочного металла, водорода и рассола, полученных на стадии (d); (f) обработка, по меньшей мере, части рассола, полученного на стадии (е), на стадии обесхлоривания, осуществляемой в присутствии пероксида водорода; и (g) рециркулирование, по меньшей мере, части обесхлоренного рассола, полученного на стадии (f), на стадию (а). Технический результат заключается в обеспечении экономически целесообразного способа производства хлора, автоматизированного до такой степени, что оно пригодно для дистанционного управления и требует минимального непосредственного внимания и поддержки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната и переработке, по меньшей мере, одной части образованного при этом раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, в находящемся ниже по технологической цепочке электролизе хлорида щелочных металлов, включающему следующие стадии: a) получение фосгена взаимодействием хлора с монооксидом углерода, b) взаимодействие фосгена, образованного согласно стадии a), c, по меньшей мере, одним монофенолом в присутствии основания, при необходимости, основного катализатора до диарилкарбоната и раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, c) отделение содержащей образованный на стадии b) диарилкарбонат органической фазы и, по меньшей мере, одноразовая промывка содержащей диарилкарбонат органической фазы, d) отделение раствора, содержащего хлорид щелочных металлов, оставшегося согласно стадии с), от остатков растворителя и, при необходимости, остатков катализатора путем отпаривания раствора с водяным паром и обработкой адсорбентами, e) электрохимическое окисление, по меньшей мере, одной части раствора, содержащего хлорид щелочных металлов со стадии d) с образованием хлора, щелочи и, при необходимости, водорода, где при отделении d) раствора перед обработкой адсорбентами значение рН раствора устанавливают меньше или равно 8 и f) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) хлора возвращают на получение фосгена согласно стадии a) и/или g) по меньшей мере, одну часть полученного согласно стадии e) раствора щелочи возвращают на получение диарилкарбоната согласно стадии b). Способ позволяет получить целевой продукт с высокой чистотой и высоким выходом с одновременным сокращением загрязнений окружающей среды и решением проблемы отработанной воды. 19 з.п. ф-лы, 6 пр.

Изобретение относится к области электролиза хлоридов щелочных металлов, в частности к способу повышения производительности никелевых электродов с покрытием на основе платиновых металлов, оксидов платиновых металлов или смесей платиновых металлов и оксидов платиновых металлов. Согласно изобретению при электролизе хлорида натрия в католит добавляется растворимое в воде или в щелочи соединение платины, особенно гексахлороплатиновая кислота или платинат щелочного металла, особенно предпочтительно Na ₂PtCl₆ и/или Na₂Pt(ОН)₆ . Техническим результатом является непрерывный режим электролиза, предотвращение продолжительного перерыва в работе электродов для восстановления активности катода. 7 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к газодиффузионному электроду, преимущественно для ячеек хлор-щелочного электролиза, интегрированному в перколятор из пластмассового пористого материала, пригодного для вертикального прохождения по нему нисходящего потока электролита. Электрод содержит каталитическую композицию на основе серебра и/или никеля, смешанную с полимерным связующим, непосредственно нанесенную на перколятор без какого-либо промежуточного сетчатого металлического токосъемника. Предложенная конструкция отличается особой конструктивной простотой и снижением затрат на ее изготовление. Повышение коррозионной стойкости газодиффузионного электрода, повышение качества получаемого продукта при увеличении стабильности работы ячейки является технических результатом предложенного изобретения. 5 н. и 9 з.п. ф-лы.

Заявлена структура катодного пальца для диафрагменных электролизных ячеек, который обеспечен внутренним объемом и содержит, по меньшей мере, одну внешнюю проводящую сетку, покрытую химически инертной пористой диафрагмой, и внутреннюю армирующую и распределяющую ток структуру, состоящую из, по меньшей мере, одной пластины, обеспеченной рядом удлиненных основных выступов, короткая сторона которых открыта для прохождения текучих сред, и поверхности которых обеспечены рядом вспомогательных выступов, непосредственно приваренных к упомянутой проводящей сетке. Изобретение относится также к электролизной ячейке и хлор-щелочному электролитическому способу с использованием катодных пальцев. Технический эффект - повышение эффективности хлор-щелочного электролиза за счет улучшенной конструкции катодных пальцев. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к аноду расширяющегося типа, пригодному для установки в хлорщелочных электролизерах, к способам изготовления данного анода, к хлорщелочному электролизеру, содержащему данный анод, и к процессу хлорно-щелочного электролиза в данном электролизере. Сущность изобретения заключается в том, что анод расширяющегося типа, размещенный между снабженными диафрагмой катодными элементами, содержит токоприемный стержень с присоединенным к нему множеством упругих расширителей и две основные подвижные поверхности, прикрепленные к указанным упругим расширителям. При этом указанные подвижные поверхности содержат сборочные узлы, состоящие из несущего листа, параллельных вертикальных профилей, прикрепленных к указанному несущему листу, снабженных каталитическим покрытием для выделения хлора, и мелкоячеистую сетку, не имеющую каталитического покрытия, в контакте с вершинами указанных параллельных вертикальных профилей. Технический результат заключается в снижении потребления электрической энергии и улучшении качества получаемого хлора. 5 н. и 25 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу электролиза водного раствора хлористого водорода или хлорида щелочного металла. Способ осуществляют в электролитической ячейке, по меньшей мере, состоящей из анодного полуэлемента и анода, катодного полуэлемента и газодиффузионного электрода в качестве катода, катионообменной мембраны для разделения анодного полуэлемента и катодного полуэлемента, причем в катодный полуэлемент вводят содержащий кислород газ, а из катодного полуэлемента отводят избыточный содержащий кислород и водород газ, который подвергают каталитическому окислению водорода, а обработанный каталитическим окислением водорода газ, содержащий кислород, рециклируют в катодный полуэлемент. Изобретение позволяет многократно использовать избыточный кислород без образования взрывоопасной смеси кислорода с водородом. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к учебным пособиям и может быть использовано как прибор для изучения явлений, связанных с протеканием электрического тока в жидкостях. Лабораторный электролизер включает корпус, выполненный из диэлектрического материала и заполненный электролитической жидкостью, и расположенные в корпусе электроды - анод и катод, связанные с источником тока, и магнитное устройство. В центре корпуса к его дну герметично закреплен анод, выполненный в виде медного патрубка, внутри к стенке которого припаян провод, пропущенный сквозь отверстие в диэлектрической пробке, герметично закрывающей патрубок, причем провод посредством реостата и амперметра соединен с источником тока, а катод выполнен съемным в виде плоскопараллельных лепестков, установлен на отбортовке корпуса и соединен с источником тока, при этом над пространством между анодом и катодом установлено магнитное устройство с возможностью изменения ориентации полюсов. Технический эффект - простота в изготовлении надежность, наглядность, удобство в использовании. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электролизеру для получения газообразного галогена из водного раствора галогенида щелочного металла. Ячейка электролизера для получения газообразного галогена содержит корпус из двух полуоболочек, выполненных из электропроводного материала, анод (4) и катод (5) с расположенной между ними электролитической мембраной (6). По меньшей мере одна из упомянутых полуоболочек снабжена встроенными элементами, обеспечивающими повышение уровня жидкости, причем упомянутые встроенные элементы образуют внутренний лоток (7), расположенный горизонтально и параллельно электролитической мембране (6) и отделенный от нее первым промежуточным пространством (9, 14), и между лотком (7) и верхней стороной упомянутой по меньшей мере одной полуоболочки образовано второе промежуточное пространство (10, 15), наклоненное наружу и вверх по отношению к горизонтальной плоскости, если смотреть со стороны электролитической мембраны (6). Лоток (7) имеет по меньшей мере одно отверстие, сообщающееся с упомянутым вторым промежуточным пространством (10, 15), и по меньшей мере одно выпускное отверстие. 2 и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрохимическому получению продуктов анодного окисления раствора хлорида щелочного металла, которые могут быть использованы для дезинфекции и стерилизации различных объектов. Способ осуществляют в диафрагменном электрохимическом реакторе, электроды которого разделены мелкопористой диафрагмой на анодную и катодную камеры. В анодную камеру подают исходный раствор хлорида щелочного металла концентрацией 10-30 г/л. В катодную камеру подают пресную воду прямотоком или противотоком по отношению к подаче исходного раствора в анодную камеру. Скорость подачи воды превышает скорость подачи исходного раствора соответственно в 10-30 и в 5-15 раз. От воды, прошедшей обработку в катодной камере, могут отделять ее часть с газообразными продуктами электролиза и выделившимися в процессе электролиза примесями, а оставшуюся часть смешивают с продуктами анодного окисления для получения водного раствора оксидантов. Технический эффект - упрощение способа при снижении затрат на его осуществление, улучшение характеристик получаемого продукта. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к производству хлора электролизом растворов галогенидов щелочных металлов. Описывается конструкция катодных пальцев для хлоро-щелочного диафрагменного электролизера, которая характеризуется тем, что внутрь каждого пальца вставлен снабженный выступами лист. Плетеная проволочная сетка или перфорированный лист, образующие каждый палец, прикреплены проводящим соединением, предпочтительно сваркой, к верху каждого выступа, посредством чего обеспечивается оптимальная равномерность распределения электрического тока. Выступы имеют форму, предпочтительно эквивалентную сферическим колпачкам, расположенным в шахматном порядке. Внутренний объем каждого пальца разделен снабженным выступами листом на две части, в которых происходят как свободное восходящее движение пузырьков водорода, так и свободное продольное движение отделенного водорода по направлению к периметрической камере электролизера. Во внутреннем объеме каждого пальца, который только частично занят выступами, происходит также естественная рециркуляция раствора, состоящего из произведенной каустической соды и обедненного хлорида натрия, которая поддерживается за счет пузырьков водорода. Технический эффект - создание конструкции электродного пальца, характеризующегося жесткостью и равномерностью распределения электрического тока. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу получения хлората щелочного металла в электролизере, к установке, содержащей такой электролизер, и к их применению для получения хлората щелочного металла и/или диоксида хлора. Электролизер разделен катионоселективным сепаратором на анодный отсек, в котором размещен анод, и катодный отсек, в котором размещен газодиффузионный электрод. В анодном отсеке предусмотрены впуск раствора электролита и выпуск раствора, подвергнутого электролизу, а в газовой камере предусмотрен впуск для введения кислородсодержащего газа. Способ включает в себя введение раствора электролита, содержащего хлорид щелочного металла, в анодный отсек и кислородсодержащего газа - в катодный отсек. Подвергнутый электролизу раствор из анодного отсека транспортируют в хлоратный реактор для дальнейшего реагирования с получением концентрированного электролита с хлоратом щелочного металла. Технический эффект - создание энергоэффективного электролитического способа получения хлората щелочного металла, исключающего добавление извне химических реагентов, корректирующих рН. 5 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрохимическому получению хлора и хлорсодержащих окислителей и может быть использовано для дезинфекции воды хозяйственно-питьевого водоснабжения, бытовых и промышленных сточных вод. Способ включает проточный диафрагменный электролиз насыщенного водного раствора хлорида щелочного металла с использованием диафрагмы из пористого армированного поливинилхлорида. Способ реализуется в установке, основной частью которой является электролизер фильтр-прессного типа в виде комплекта чередующихся однотипных плоских элементов, состоящих из перфорированных анодов и катодов, разделенных диафрагмой из пористого поливинилхлорида, имеющих заэлектродные анодные и катодные камеры. Камеры объединены соответствующими коллекторами в единые циркуляционные контуры анолита и католита, снабженные газоотделительными устройствами и находящимися под давлением ниже атмосферного. Протекаемость диафрагмы обеспечивается гидростатическим давлением в анодном циркуляционном контуре и регулируется величиной подачи исходного солевого раствора в него. Технический эффект - исключение избыточного давления в анодном циркуляционном контуре, увеличение производительности, обеспечение регулировки производительности по активному хлору, упрощение изготовления, монтажа и ремонта электрохимического реактора, повышение надежности и безопасности установки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил., 2 табл.

Заявленное изобретение относится к диафрагменным электролизерам. Электролизер содержит нижний модуль с анодами и катодами и по меньшей мере один наложенный на него верхний модуль с анодами и катодами, причем указанный по меньшей мере один верхний модуль имеет анодное пространство, непосредственно сообщающееся текучей средой с анодным пространством указанного нижнего модуля. По меньшей мере один из указанных модулей снабжен в целом U-образными анодами, имеющими две вертикальные основные поверхности, прикрепленные к первому горизонтальному токоснимателю. К по меньшей мере одной из указанных вертикальных основных поверхностей снаружи прикреплены дополнительные медные токосниматели с титановой облицовкой, при этом в пустом пространстве внутри указанных вертикальных основных поверхностей указанных анодов заключены покрытые диафрагмой катоды. Технический эффект - увеличение активной поверхности модуля при заданной занимаемой электролизером площади поверхности. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкции электролизной ячейки для электрохимических способов. Электролизная ячейка включает в себя анодное отделение, содержащее анод, и катодное отделение, содержащее катод, разделенные ионообменной мембраной. По меньшей мере одно из этих двух отделений содержит сборку, состоящую из распределителя тока, соединенного со стенкой соответствующего отделения посредством опор, газодиффузионного электрода в контакте с поверхностью распределителя тока, средств для подачи газа в газодиффузионный электрод, расположенных в нижней части указанной ячейки, средств для выпуска уходящего газа из газодиффузионного электрода, расположенных в верхней части указанной ячейки, и пористого планарного элемента, выполненного из пластикового материала, выбранного из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности и фторированных пластиков, вставленного между указанной мембраной и указанным газодиффузионным электродом и выполненного с возможностью подачи в него по меньшей мере одного жидкого реагента, просачивающегося в его внутреннее пространство. Технический эффект - снижение энергетических затрат, обеспечение взрывобезопасности процесса. 6 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к конструкции электролизера, предназначенного для электролиза рассола с целью получения хлора, водорода и каустической соды. Предложена конструкция монополярного диафрагменного электролизера, содержащего токоведущее анодное биметаллическое дно с установленными на нем анодами и катодами. Дно электролизера выполнено из цельных алюминиевой и титановой плит, соединенных сваркой взрывом. Токоведущая плита катодного каркас-кармана выполнена двусторонней выштамповкой, а катодная шина приварена к корпусу взрывным способом. Технический эффект - снижение энергетических затрат на ведение процесса, увеличение выхода по току целевых продуктов технологического цикла, уменьшение металлоемкости аппарата. 3 ил.

Изобретение относится к диафрагменному электролизеру для производства хлора и каустической соды. Электролизер содержит нижний модуль с нижним анодным блоком и нижним катодным блоком и установленный поверх него, по меньшей мере, один верхний модуль с верхним анодным блоком и верхним катодным блоком, причем указанные модули гидравлически соединены последовательно. Указанное гидравлическое последовательное соединение содержит внешний коллектор для полученной щелочи и прямоточное соединение между указанным верхним анодным блоком и указанным нижним анодным блоком посредством отверстий или щелей, предусмотренных в проводящей станине. Технический эффект - увеличение площади активной поверхности диафрагменного электролизера при сохранении его постоянной опорной поверхности. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности к устройствам для электролиза водных растворов хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов и получения газообразных продуктов электролиза, таких как хлор и кислород, для использования как в процессах очистки и обеззараживания воды, так и в процессах электрохимического получения различных химических продуктов. Установка содержит, как минимум, один электрохимический реактор, выполненный из 2-16 электрохимических ячеек, каждая из которых содержит коаксиально установленные внутренний цилиндрический полый анод и внешний цилиндрический катод и размещенную между ними диафрагму, выполненную из керамики на основе оксидов циркония, алюминия и иттрия. Катод и анод установлены в нижнем и верхнем узлах крепления с образованием гидравлически замкнутых анодной и катодной камер с входом в нижнем узле крепления и выходом в верхнем, при этом вход и выход анодной камеры сообщаются с полостью анода. Анод выполнен с перфорационными отверстиями. Анод и катод установлены с межэлектродным расстоянием (МЭР) 8-10 мм, при этом d=1,5-2,3 МЭР, D=3,0-4,3 МЭР, L_d=25-40 МЭР, =0,15-0,35 МЭР и S_kS _a, где d - внешний диаметр анода, D - внутренний диаметр катода, L_d - длина катода, - толщина боковых стенок диафрагмы, S_k - площадь поперечного сечения катодной камеры, S_a - площадь поперечного сечения анодной камеры. Ячейки снабжены линиями подвода в катодную и анодную камеры и линиями отвода из катодной и анодной камер, выполненными в виде трубопроводов, имеющих внутренний диаметр не более 0,5 МЭР и одинаковую длину - не менее 2 L_d . Технический эффект - повышение производительности установки, снижение расхода энергии, повышение надежности и ресурса непрерывной работы, упрощение конструкции и уменьшение габаритов. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к технологии электрохимического синтеза гипохлорита натрия. Электролизер для получения гипохлорита натрия содержит прямоугольную ванну, нижнюю и верхнюю герметичные крышки, имеющие соответственно входной и выходной штуцеры. Электродный блок установлен в полости ванны между крышками с образованием входной камеры и выходной камеры, а электроды, включенные биполярно, отделены друг от друга имеющими с ними одинаковую высоту пористыми мембранами так, что отношение расстояний "катод-мембрана" и "мембрана-анод" выбраны из ряда 0,1-1,0. При этом блок электродов установлен в ванне с возможностью вертикального перемещения между крышками для установки объемов камер в соответствии с исходными характеристиками раствора хлорида натрия и режима электролиза. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.