Электролизер с направленной циркуляциейэлектролита
Иллюстрации
Реферат
42 033I
ОГ)ИСАНИЕ
ИЗОЬГЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.05.71 (21) 1651896!23-26 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 25.03.74. Бюллетень ¹ 11
Дата опубликования описания 07.10.74 (51) М. Кл. В Olk 3/00
Государственный камитет
Совета Миниетрав СССР вв делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.035.14 (088.8) 2
\ !
Ф®5 (72) Автор изобретения
А. В. Быков
Казахский химико-технологический институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР С НАПРАВЛЕННОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ
ЭЛ ЕКТРОЛ ИТА
Изобретение относится к аппаратурно»у оформлению процессов электролиза и может быть использовано в процессах электрохимнческого восстановления и окисления, например в процессе хкидкофазного каталитического гидрирования.
Известен электролизер с направленной циркуляцией электролита, содержащий катодную и анодную электродные камеры, разделенныс герметично диафрагмой, и плоские электроды.
Циркуляция электролита обеспечивается за счет газовыделения на электродах.
Цель изобретения — обеспечить интенсификацию процессов и возможность получения в одном аппарате различных целевых продуктов при высоком выходе по току.
Для этого предлагаемый электролизер с направленной циркуляцией электролита снабжен магнитом, расположенным так, что создаваемое магнитное поле направлено перпендикулярно к электрическому полю электролизера. Диафрагма выполнена из ионообменного материала, и электролизер снабжен циркуляционной трубой для возвращения электролита в зону электролиза.
Циркуляционная труба может быть расположена в электродной камере, например в катодной, или вне электродной камеры.
Кроме того, циркуляционная труба выполиена из материала, обладающего каталитическими свойствами.
На фнг. 1 представлен электролизер, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1.
Электролизер, выполненный из химически стойкого диэлектрика (фторопласта, полиэтилена и др.), состоит из двух камер 1 и 2, между которыми зажата ионитовая диафрагма 3.
Тип диафрагмы выбирают в зависимости от типа проводимой в аппарате реакции, например, для реакции гндрирования и гндрогенолиза применяют Н-катионнтовую мембрану.
Для проведения процесса гидрирования и гидрогенолнза в катодной камере 1 расположена металлическая циркуляционная труба 4, имеющая сечение, близкое к прямоугольному.
2О Металл, из которого выполнена циркуляционная труба 4, илн сам обладает каталитнческими свойствами, или служит подложкой для каталитического покрытия.
Одной из своих граней труба 4 прижата к
25 контактам 5, которые встроены в стенку электролизера, расположенную против диафрагмы 3. Циркуляционпая труба 4 может быть вынута из электролизера для промывки и электрохпмической или химической регенера30 ции ее поверхности. В камере 2 против диа420331
Выход продуктов, ", < 3 д О о
Я) Ж»
Х О а> а
Й С> сО
И 3 ) аО о
Ех
С0
ы а о
М
f» î м о
Хоп аt= î а Ъ
И v
Материал мембраны.
Катализатор
° О
CJ о ж
И сО
С6 а
"о
Р, &
Q, ( а о
0,5 — 0,6
Целлофан
Катализатора иет
То же
28
0,1
30,1
2,3
4,8
0,5 — 0,6
0,5 — 0,6
0,7 — 0,8
М
Ni
0,06
0,06
0,008
10 — 11
10 — 11
27
26
76,1
76,1
81,6 и
Казеии и древесина (фаиера)
Катализатора нет
То же
30,6
10 — 11
0,7 — 0,8
0,01
10 — 11
40,8
91,8
Целлофан
1 г катализатора, осажденного иа глине
Целлофан. 0,25 г катализатора, осажденного иа глине
0,5 — 0,6
0,06
35,7
11,6 следы
0,5 — 0,6
0,06
18,5
60,1
18,6 следы
Катионитовая мембрана.
Катализатора иет
То же
26
0,9
8 — 9
0,02
95
25
0,9
8 — 9
0,02
93 фрагмы 3 расположен плоский анод б, прихкатый к контактам 7.
В верхней и нижней частях камер находятся патрубки 8, через которые внутренние полости электролизера соединяются с системой подачи и вывода продуктов реакции.
Электролизер размещен между полюсами электромагнита 9 так, что северный полюс находится со стороны наблюдателя, а южный обращен к наблюдателю и расположен позади плоскости чертежа.
Корпус 10 электролизера стянут болтами, проходящими через отверстия а, в него встроены ферромагнитные вкладыши 11 для продолжения магнитопровода.
В результате взаимодействия магнитного поля с электрическим полем электролизера в процессе электролиза электролит будет циркулировать в пространстве ме1кду диафрагПредмет изобретения
1. Электролизер с направленной циркуляцией электролита, содержащий катодную и анодную электродные камеры, разделенные диафрагмой, и плоские электроды, о т л и ч ающийся тем, что, с целью интенсификации процессов и возможности получения в одном аппарате различных продуктов с высоким выходом, он снабжен магнитом, расположенным так, что создаваемое магнитное поле направлено перпендикулярно к электрическому почв электролизера, диафрагма выполнена из
Moé 3 и наружной стенкой циркуляционпой трубы 4 (вверх) и внутри трубы (вниз). Труба может быть вынесена из электролизера и сообщаться с ним через патрубки 8, т. е.
5 камера 1 может иметь устройство, аналогичное камере 2.
Электролизер проверен в процессе гидрирования и гидрогенолиза глюкозы. Гидрирование вели при атмосферном давлении в сла10 бом водном растворе КОН (pH 8 — 9). В качестве конечного продукта получен сорбит, а при повышении температуры лишь на 5—
10 С вЂ” сорбит и ксилит.
Введение в электролизер катализатора зна15 чительно интенсифицирует процесс гидрогснолиза вплоть до появления глицерина. Катализатор может быть введен в виде порошка, а также в виде коллоида или эмульсии.
Результаты опытов приведены в таблице. ионообменного материала, и электролизер снабжен циркуляционной трубой для возвра55 щения электролита в зону электролиза.
2. Электролизер по п. 1, отл и ч а ю щи и с я тем, что циркуляционная труба расположена в электродной камере, например в катодной.
3. Электролизер по п. 1, отличающийся
60 тем, что циркуляционная труба расположена вне электродной камеры.
4. Электролизер по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющийся тем, что циркуляционная труба выполнена из материала, обладающего катали65 тическими свойствами.