Электролизер для получения ароматических кислот

Электролизер для получения ароматических кислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 477738 (61) Дополнительное к авт,.свид-ву(51) М, Кл.

В Olk 3/00

С 07с 63/00 (22) Заявлено 17.04.73 (21) 1916986/23-26 с присоединением заявки №Государственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 25.07.75,Бюллетень № 27 (53) УДК621.357.3 (088.8) Дата опубликования описания29.07.75 (72) Авторы I. Н, ФРейдлин, Е. П. Ковсман, Б. 1. Солдатов, I . В. Моцак, изобретения В. Н. Бодягин и В. М. Шишкин (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт мономеров (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ КИСЛОТ

Изобретение относится к устройствам, используемым при электрохимическом получении ароматических кислот с азосвязью путем восстановления нитроароматических кислот. Чистые ароматические кислоты с азосвяэью являются исходными полупродуктами для синтеза полимерных материалов.

Известен электролизер для получения ,ароматических кислот, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, мешалки, элект- 1р родные комплекты и анодные камеры в виде керамических пористых цилиндров, выполняющих роль диафрагмы, Металлический корпус электролиэера одновременно служит катодом, для увеличения его рабочей поверх та ности к корпусу приварены лопасти, Однако в известном электролизере невозможно получать чистые продукты, так как взаимное расположение катода, анода и мешалок не обеспечивает равномерного по« 20 крытия катода губчатым свинцом, что является основным условием синтеза чистого продукта. Кроме того, электрохнмические характеристики процесса невысоки из-за несовершенства керамической диафрагмы, 25

1которая не препятствует диффузии промежуточных и конечных продуктов восстановления в анодную камеру и к аноду, где происходит их непроизводительное окисление, кераа1ическая диафрагма в ходе процесса забивается продуктами электролиза, что приводит к повышению напряжения на электролизере.

С целью интенсификации процесса электрохимического восстановления и повышения чистоты получаемого продукта, предлагается электролизер, в котором катоды выполнены плоскими и размещены горизонтально под соответствующими анодами, диафрагмы изготовлены из ионообменного материала и закреплены на корпусах анодных камер, изготовленных из электроизоляционного материала, например иэ фторопласта, лопасти мешалки расположены s межэлектродном пространстве между катодом и диафрагмой.

На чертеже изображен предлагаемый электролиэер, продольный разрез.

Электролизер состоит нз эмалированного корпуса 1 с рубашкой 2 и крышкой 3.

477738

К крышке крецятся анодные камеры, 4.

Анодные камеры изготовлены из электроизоляционного материала, устойчивого в растворах минеральных кислот и щелочей, например из фторопласта, и снабжены ио- 5 нообменными диафрагмами 5. Диафрагма может служить дном анодной камеры и крепится накидной гайкой 6. В анодных камерах помещены свинцовые аноды 7.

Электрический ток к анодам - подводится анодной шиной 8. Анодная камера снабжена штуцером 9 для отвода газа.

На крышке 3 смонтирован катодный блок, содержащий штангу 10, на конце ко- 15 торой укреплена кольцевая штанга 11 с расположенными на ней плоскими катодами

12, выполненными, например, из стали

Х18Н10Т (2) в виде диска. Катоды располагаются строго против анодов. Электриче- 20

Ф ский ток подводится к катодам 12 шиной

13. Шины 8 и 13 изолированы кожухом

14. В крышке 3 находится штуцер 15 для заливки католита и штуцер 16 для выхода водорода из катодной камеры. Через гидро- 25 затвор 17 проходит вал 18 лопастной мегг.алки 19 к электродвигателю 20. В днище корпуса находится штуцер 21 для слива реакционного раствора.

Электролизер работает следующимr 30 обра:ом, В анодные камеры 4 заливают водный раствор серной кислоты. В корпус

1, который является катодной камерой, заливают щелочной раствор 1п3троароматической кислоты, например A-нитробензой- 35 ной с добавкой ионов свинца. Раствор нагревают до рабочей температуры цри помощи теплоносителя, подаваемого в рубашку 2 и, включая электродвигатель 20, приводят во вращение вал 18 с лопастной 40 мешалкой 19.

При достижении рабочей температуры от источника тока через шины 8 и 13 и штанги 10 и 11 подается напряжение на катоды 12 и на аноды 7. При этом íà 45 катодах, расположенных строго против аноI дов, образуется равномерный осадок свинI ца в виде губки, на которой происходит электровосстановление нитроароматической кислоты до соответствующего гидроксиламина, который мешалкой 19 отводйтся

; вглубь раствора, где, реагируя с исходной . кислотой, образует азоксикислоту. Последняя мешалкой 19 дос"тавляется вновь к катодам 12, где восстанавливается в конечный продукт - гидроазоароматическую, кислоту.

Часть нитро- и азоксикислот под действием электрического тока может двигат3 ся по направлению к аноду 7, однако они будут оседать на ионообменной диафрагме

5, которая препятствует их проникновению в анодную камеру 4. Поток жидкости, направляемой мешалкой 19,смывает этот осадок и доставляет его к катоду. По окончании процесса электровосстановления реакционный раствор сливают из корпуса 1 через штуцер 21. Образующийся в процессе синтеза водород удаляют через штуцер 16.

Предмет изобретения

Электролизер для получения ароматических кислот, включающий цилиндрический корпус с. крышкой, лопастную мешалку, электродные комплекты и анодные камеры сдиафрагмами, отличаю щи йс я тем, что, с целью интенсификации процесса электрохимического восстановления и повышения чистоты получаемого продукта, катоды выполнены плоскими и размещены горизонтально под соответствующими анодами, диафрагмы выполнены из ионообменного материала и закреплены на корпусах, анодных камер, изготовленных из электро-, изоляционного материала, например из фто- ропласта, лопасти мешалки расположены в межэлектродном пространстве между като- дом и диафрагмой.

477768

Составитель ф 11. редактор д у„.зиец<юд Текред Л,Казсниогзя Корректор

Л Бр; х низ

1!11ИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1!3035, Раушская наб., 4

Предприитие «Патент», Москва, Г.59, Бережковская иаб., 24

3a aз g3 Изд. ЭЬ Ì3 Тираж78

Подписное