Способ получения щелочного раствора пероксида водорода и диоксида хлора - RU2002117023A

Реферат

1. Непрерывный способ получения щелочного раствора пероксида водорода и подкисленного раствора соли щелочного металла в электрохимической ячейке, включающей анодное отделение, снабженное анодом, и катодное отделение, снабженное восстанавливающим кислород катодом, причем способ включает следующие стадии: (a) подачу водного раствора соли щелочного металла, содержащего хлорат, в анодное отделение. (b) взаимодействие на аноде указанного водного раствора соли щелочного металла с получением при этом Н⁺ и образованием в анодном отделении подкисленного водного раствора соли щелочного металла, (c) перенос Н⁺ и ионов щелочного металла из анодного отделения в катодное отделение, (d) подачу кислорода или содержащей кислород жидкости и воды в катодное отделение; (e) взаимодействие на катоде указанного кислорода и воды с образованием при этом в катодном отделении водного щелочного раствора, содержащего пероксид водорода (Н₂О₂) и гидроксид щелочного металла (МОН); (f) удаление подкисленного водного раствора соли щелочного металла, образовавшегося в анодном отделении; и (g) удаление щелочного водного раствора пероксида водорода, образовавшегося в катодном отделении, причем молярное соотношение МОН:Н₂О₂ в конечном продукте, содержащем гидроксид щелочного металла и пероксид водорода, в катодном отделении на стадии (е) поддерживается на уровне от приблизительно 0,1:1 до приблизительно 2:1.

2. Способ по п.1, где молярное соотношение МОН:H₂O₂ в конечном продукте, содержащем гидроксид щелочного металла и пероксид водорода, в катодном отделении на стадии (е) поддерживается на уровне от приблизительно 0,5:1 до приблизительно 1,7:1.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, где раствор соли щелочного металла, подаваемый в анодное отделение на стадии (а), также содержит сульфат щелочного металла.

4. Способ по любому из пп.1-3, где молярное соотношение МОН:Н₂О₂ в конечном продукте, содержащем гидроксид щелочного металла и пероксид водорода, в катодном отделении на стадии (е) контролируется путем регулирования кислотности раствора соли щелочного металла, полученного в анодном отделении.

5. Способ по п.4, где молярное соотношение МОН:Н₂О₂ в конечном продукте, содержащем гидроксид щелочного металла и пероксид водорода, в катодном отделении на стадии (е) контролируется путем регулирования продолжительности пребывания в анодном отделении.

6. Способ по любому из пп.1-5, где способ осуществляют при степени конверсии ионов щелочного металла в Н⁺ в анодном отделении, составляющей от приблизительно 0,05 до приблизительно 90%.

7. Способ по любому из пп.1-6, где способ осуществляется при коэффициенте использования тока для получения гидроксида щелочного металла, равном от приблизительно 3 до приблизительно 85%.

8. Способ по любому из пп.1-7, где подкисленный водный раствор соли щелочного металла, полученный в анодном отделении и удаляемый на стадии (f), используют в качестве сырья для получения диоксида хлора.

9. Способ по любому из пп.1-8, где анодное отделение и катодное отделение в ячейке разделены с помощью катионообменной мембраны.

10. Непрерывный способ получения пероксида водорода и одновременного получения диоксида хлора посредством восстановления хлорат-ионов в кислой реакционной среде, поддерживаемой в реакторе, включающий следующие стадии: (i) получение щелочного раствора пероксида водорода и подкисленного раствора соли щелочного металла путем выполнения стадий от (а) до (g) согласно любому из пп.1-9, (ii) подачу в реакционную среду в реакторе подкисленного водного раствора соли щелочного металла, удаленного из анодного отделения на стадии (f) стадии (i), (iii) восстановление хлорат-ионов в реакционной среде с получением при этом диоксида хлора, и (iv) удаление диоксида хлора из реактора.

11. Способ по п.10, где восстановление хлорат-ионов на стадии (iii) осуществляют с использованием восстанавливающего агента.

12. Способ по п.11, где восстанавливающий агент представляет собой пероксид водорода.

13. Непрерывный способ получения пероксида водорода и одновременного получения диоксида хлора восстановлением хлорат-ионов в кислой реакционной среде, поддерживаемой в реакторе, включающий следующие стадии: (i) получение щелочного раствора пероксида водорода и подкисленного раствора соли щелочного металла путем выполнения стадий от (а) до (g) согласно любому из пп.1-9, (ii) подачу в реакционную среду в реакторе подкисленного водного раствора соли щелочного металла, удаленного из анодного отделения на стадии (f) стадии (i), (iii) восстановление хлорат-ионов в реакционной среде с получением при этом диоксида хлора, (iv) удаление диоксида хлора из реактора, (v) удаление отработанной реакционной среды из реактора, (vi) подкисление отработанной реакционной среды со стадии (v) в электрохимической ячейке при одновременном получении гидроксида щелочного металла; и (vii) использование подкисленной отработанной реакционной среды со стадии (vi) в качестве сырья, подаваемого на стадию (а) стадии (i).