[发明专利]生产浓烧碱的离子膜电解方法

权利要求书

1、在70-110℃温度下，于包括被阳离子交换膜所隔开的阳极室和阴极室的电解槽中，电解氯化钠水溶液以制备氢氧化钠的方法，其中将较浓的氯化钠溶液连续引入阳极室、将较稀的氯化钠溶液连续排出阳极室、并连续从阴极室回收所产生的氢氧化钠溶液，其特征在于，使用至少由一层构成的离子膜作为阳离子交换膜，其中至少最接近阴极的材料是由四氟乙烯与通式：

所示单体Z的共聚物，式中n为0、1或2，Y为F或CF₃，树脂中四氟乙烯对单体Z的摩尔比为7.6-8.2，在面向阴极液的侧面上，离子膜材料本身无孔，但在离子膜和阴极之间有一层直接与之接触或与之紧邻的多孔阴极液扩散层，该扩散层的孔隙率为10-99%，平均孔径为0.01-2000微米，该层的厚度为0.1-500微米；

输入溶液中的氯化钠浓度接近于工作温度下饱和盐水的浓度，离开阳极室的氯化钠溶液的浓度为18-24%(重量)，在稳态工作过程中，除了从阳极室透过离子膜渗到阴极室的水之外，不再向阴极液添加水；

从阴极室回收氢氧化钠浓度为42-45%(重量)的阴极液。

2、根据权利要求1所述的方法，其中Z的通式中，n＝1，Y为CF₃′。

3、根据权利要求1所述的方法，其中电解时所用温度为80-100℃。

4、根据权利要求1所述的方法，其中阳离子交换膜包含至少一层由含磺酸盐侧基的全卤化共聚物组成的材料，该层面向阳极室，还包含至少一层四氟乙烯与单体Z的共聚物，Z的通式为：

式中n与Y的定义如权利要求1，并且，该层面向阴极室。

5、根据权利要求4所述的方法，其中含磺酸根基团的共聚物具有含-CF₂CFR′SO₃Na基团的侧链，R′为F、Cl、CF₂Cl、或者一个C₁-C₁₀全氟烷基游离基。

6、根据权利要求5所述的方法，其中侧链具有通式-（OCF₂CFY）₅OCF₂CFR′SO₃Na，Y为F或CF₃，r为0-3的整数，R′的定义同上。

7、根据权利要求6所述的方法，其中通式中R′为F，Y为CF₃，r＝1。

8、根据权利要求1所述的方法，其中得到氢氧化钠浓度为44-46%（重量）的阴极液，并用溶液的显热蒸发一部分水，将所回收的阴极液浓缩到含48-50%（重量）的氢氧化钠。

9、根据权利要求1所述的方法，其中单体Z通式中的n为1，得到氢氧化钠浓度为44-46%（重量）的阴极液，并用溶液的显热蒸发一部分水，将所回收的阴极液浓缩到含48-50%（重量）的氢氧化钠。

10、根据权利要求1所述的方法，其中从阳极室排出的溶液中氯化钠的浓度为21-24%（重量），同时所回收的阴极液的氢氧化钠浓度为47-54%（重量）。

11、根据权利要求1所述的方法，其中以至少93%的电流效率持续制造42-46%（重量）的氢氧化钠。

12、根据权利要求11所述的方法，其中是以93-96%的电流效率制造44-46%（重量）的氢氧化钠。

13、根据权利要求11所述的方法，其中是以93-97%的电流效率制造42-43%（重量）的氢氧化钠。