Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 15. 15 april 1950 - Framställning av vätesuperoxid, av Gösta Wranglén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
i 5 april 1950
329
moniumpersulfatlösningen. Då (NH4)2S208 är
mycket lättlösligt, kan man ej genom nedkylning
kristallisera lit någon avsevärd del av det. Man
får därför sönderdela persulfatet i lösning. För
att underlätta denna process arbetar man med
en betydligt surare lösning än i föregående fall,
ungefär ekvivalenta mängder (250—300 g/1)
(NH4)2S04 och H2S04, som alltså kan uppfattas
som en lösning av ammoniumbisulfat
(500—-600 g/1). Då det här icke finns någon risk för
utkristallisering av persulfater i
elektrolysceller-na kan man driva upp persulfatkoneentrationen
högre, nämligen till ca 230 g/1 (NH4)2S208
(1—m) mot 140 g/1 (0,6—m) vid kaliumper
sulfatförfarandet. Då en så stor del av sulfathalten
skall oxideras, tillsättes en större mängd
ammo-niumrodanid, nämligen 0,5 g/1. Lösningen
rinner ju i detta fall långsammare genom cellerna,
och en större del av rodaniden hinner då
förstöras genom oxidation. Utgående elektrolyt har
en halt fri syra motsvarande ca 170 g/1 H2S04.
Det aktiva syret frigöres vidare helt ur lösningen
vid destillationen medan vid
kaliumpersulfatme-toden endast hälften fälles ut. Mängden
cirkulerande elektrolyt per producerad enhet aktivt
syre blir sålunda lägre vid vätskeförfarandet.
Reningsprocedurerna blir därmed också mindre
omfattande. Då vidare diafragmorna icke sättes
igen av K2S208, blir cellspänningen lägre, och
cellerna behöver icke periodiskt kopplas ur.
Ammoniumpersulfatmetoden utföres vanligen
med porslinsdiafragmor, alltså med skilda
anod-och katodrum8.9. Elektrolytcirkulationen är
följande: anodrum — destillation — utspädning -—
katodrum — rening — anodrum. Anoderna är
platinafolier eller -trådar, uppspända på ramar,
och katoderna blyplattor. Elektroderna är
placerade så nära diafragmorna som möjligt och
dessa är mycket tunna, allt för att nedbringa
cellspänningen. Anodruinmet innehåller vidare
glaskylare och katodrummet kylslingor av bly.
Temperaturen hålles vid 20—30°C. Vid en
ano-disk strömtäthet av 150 A/dm2 blir
cellspänningen 4,5—5 V, alltså lägre än vid föregående
förfarande. Härtill bidrar även den högre
syra-halten. Strömutbytet är på grund av denna och
den längre uppoxideringen lägre än vid
K2S208-förfarandet. Då förlusterna vid katoden är
mindre än där, uppgår det dock till 80—85 %.
Kato-lyten renas genom behandling med
natrium-ferrocyanid.
Då de stora, endast 2 mm tjocka
porslinsdiafragmorna lätt går sönder, har processen även
utförts med användning av asbestlindade
grafit-katoder i celler av samma utförande som de
under K2S208-förfarandet beskrivna10. Man
erhåller då en cellspänning på endast 4,5 V men
strömutbytet sjunker till 75 %.
Av det sagda framgår, att den direkta
utvinningen av H202 ur ammoniumpersulfatlösningar
har många fördelar framför fällningsförfarandet
vad elektrolysen beträffar. Energiförbrukningen
är densamma eller t.o.111. något lägre, och
anläggningskostnaderna är mindre. Framför allt
kännetecknas emellertid processen av ett lågt
arbetskraftsbehov, varför den borde ha
utvecklingsmöjligheter särskilt i USA. Metoden har
emellertid icke slagit igenom trots 20 års
ar-farenhet. Detta beror på att avdestilleringen av
H202 är svår att genomföra.
Destillation
Apparaturen utgöres enligt äldre utförande8 av
en filmindunstare, kopplad till en
fraktione-ringskolonn. Lösningen tas in nedtill i ett knippe
ångmantlade blyrör, och ångan och vätskan
suges uppåt genom rören. Efter separation går
lösningen åter till elektrolyscellerna och H20—
H202-ångan till en fyllkroppskolonn där 30 %
H202 avrinner nedtill. Trycket hålles vid 30—40
torr i kolonnens kondensor och vid 90—100 torr
vid inloppet till indunstaren. Utbytet anges till
85 %. Livslängden på blytuberna är endast 1—2
månader. Försök att ersätta dem med
porslinsrör och att ta in lösningen upptill har ej slagit
väl ut9.
Enligt ett modernare utförande10
vakuum-indunstas ammoniumpersulfatlösningen först till
halva sin volym utan sönderdelning, och
väte-superoxiden frigöres och avdrives sedan i en
sil-bottenkolonn, där lösningen införes upptill och
direktånga nedtill. Temperaturen i kolonnen är
70—90°C, trycket 50—90 torr. Koncentrerad
ammoniumbisulfatlösning avrinner nedtill och
går efter utspädning till elektrolyscellerna,
medan HoO—HaOo-ånga avgår upptill och
fraktioneras i en fyllkropparskolonn på vanligt sätt.
Utbytet anges till 95 %.
översvavelsyraförfarandet
Elektrolys
Vid detta förfarande innehåller elektrolyten
endast svavelsyra, ca 500 g/1, jämte
ammonium-rodanid. Elektrolyscellerna är långsmala och
innehåller 10 platinaanoder per cell, var och en
omgiven av ett cylindriskt porslinsdiafragma,
3—4 mm tjockt. Anodrummen innehåller även
kylrör av glas. Diafragmorna är omgivna av
perforerade cylindriska blykatoder och med dem
förbundna kylslingor av bly. Temperaturen
hålles vid 20—30° C. Elektrolyten rinner i serie
genom katodrummen i en kaskad på 26—27 celler
och därpå i 10 parallella strömmar i serie genom
anodrummen med sådan hastighet, att den från
den sista cellens diafragmacylindrar avrinnande
elektrolyten håller ca 250 g/1 H2S208. De bästa
strömutbytena erhålles vid en strömtäthet av
60—80 A/dm2, alltså lägre än vid
ammoniumper-sulfatelektrolysen. Detta torde sammanhänga
med sulfatjonernas lägre överföringstal i en sur
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
