Електрохімічна утилізація розчинів хлориду натрію з отриманням хлоридів заліза

Автор(и)

  • Яна Павлівна Крижановська
  • Ірина Миколаївна Макаренко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Микола Дмитрович Гомеля Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна
  • Тетяна Олександрівна Шаблій Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2020.207815

Ключові слова:

хлорид натрію, хлорид заліза, електроліз, католіт, аноліт, трьохкамерний електролізер, двохкамерний електролізер

Анотація

У даній роботі були досліджені процеси електрохімічної переробки розчинів хлориду натрію з отриманням хлориду заліза (III) і лугу в трикамерному електролізері з аніонообмінною мембраною МА-41 і катіонообмінною мембраною МК-40 та в двокамернму електролізері з катіонообмінною мембраною
МК-40. Показано, що для підвищення концентрації хлориду заліза (ІІІ) в аноліті при відносно невисоких концентраціях розчину хлориду натрію доцільно в робочій камері поступово змінювати знесолені розчини на вихідні. Доведено, що процес електролізу хлориду натрію в двокамерному електролізері з катіонною мембраною проходить ефективно на початковій стадії процесу за високих значень концентрацій в аноліті катіонів натрію. В подальшому за рахунок отруєння мембрани катіонами заліза процес припиняється. З’ясовано, що при використанні в анодній області залізної стружки, що контактує з анодом, вихід розчинного хлориду заліза не перевищує 15 % через випадання значної кількості оксихлориду заліза в осад при підвищенні рН до 5,1–5,7. Показано, шо підтримання в анодній області трикамерного електролізеру із залізним анодом при електролізі хлориду натрію рН на рівні 1–2 в аноліті дозволяє отримати концентрований розчин FeCl3 при високому виході за струмом як FeCl3 в аноліті, так і NaOH в католіті.

Біографії авторів

Яна Павлівна Крижановська

аспірант кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Ірина Миколаївна Макаренко, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський по-літехнічний інститут»

Микола Дмитрович Гомеля, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Тетяна Олександрівна Шаблій, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

доктор технічних наук, доцент, професор кафедри екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Посилання

Gomelya M., Hrabitchenko V., Trokhymenko A., Shabliy T. Research into ion exchange softening of highly mineralized waters // Easten-Europen journal of Enterprise Technologies, 2016. 4/10 (82). Р. 4–9.

Epsztein R., Nir O., Lahav O., Green M. Selective nitrate removal from groundwater using a hybrid nanofiltration-reverse osmosis filtration scheme // Chemical Engineering Journal, 2015. 279. P. 372–378.

Gomelya M., Trohymenko A., Hlushko O., Shabliy T. Electroextraction of heavy metals from wastewater for the protection of natural water bodies pollution // Eastern-European Journal of enterprise technologies, 2018. 1/10 (91). P. 55–61.

Htira T., Cogné C., Gagniere E., Mangin D. Experimental study of industrial wastewater treatment by freezing // Journal of Water Process Engineering, 2018. 23. P. 292–298.

Ferry J., Widyolar B., Jiang L., Winston R. Solar thermal wastewater evaporation for brine management and low pressure steam using the XCPC // Applied Energy, 2020. 265.

Wenyi Deng, Yaxin Su, Weichao Yu. Theoretical calculation of heat transfer coefficient when sludge drying in a nara-type paddle dryer using different heat carriers // Procedia Environmental Sciences, 2013. 18. P. 709–715.

Chafi M., Gourich B., Essadki A., Vial C., Fabregat A. Comparison of electrocoagulation using iron and aluminium electrodes with chemical coagulation for the removal of a highly soluble acid dye // Desalination, 2011. 281. P. 285–292.

Трус І. М., Гомеля М. Д., Радовенчик Я.В. Спосіб концентрування розчинів лугу при електрохімічній переробці елюатів, що містять солі натрію // Східно-Європейський журнал передових технологій, 2013. 5/6 (65). С. 20–23.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-17

Як цитувати

Крижановська, Я. П., Макаренко, І. М., Гомеля, М. Д., & Шаблій, Т. О. (2020). Електрохімічна утилізація розчинів хлориду натрію з отриманням хлоридів заліза. Вісник НТУУ “КПІ імені Ігоря Сікорського”. Серія: Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження, (1), 50–59. https://doi.org/10.20535/2617-9741.1.2020.207815

Номер

№ 1 (2020)

Розділ

РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).