Способ одновременного проведения сопряженных реакций

Способ одновременного проведения сопряженных реакций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 542720

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04.72 (21) 1779704/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 04.02.77 (51) М. Кл з С 01В 1/27

В 01К 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3.035 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. В. Коровин и Б. Н. Янчук

Московский ордена Ленина энергетический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО ПРОВЕДЕНИЯ

СОПРЯЖЕННЫХ РЕАКЦИЙ

Изобретение относится к процессу одновременного проведения электрохимического синтеза и кинематического гидрирования органических соединений различных классов.

Известен способ одновременного проведения сопряженных реакций в одном реакторе, разделенном герметичной палладиевой мембраной, в одном отделении которого проводят реакцию превращения водородсодержащего соединения с получением водорода, в другом — используют полученный водород для проведения реакции гидрирования. Дегидрирование водородсодержащего вещества, например продуктов нефтехимической переработки, проводят в газовой фазе при температуре порядка 200 С, а в смежном отделении проводится гидрирование другого вещества также в газовой фазе и при высокой температуре.

Однако проведение процесса при высокой температуре нежелательно.

По предлагаемому способу процессы превращения водородсодержащего соединения и гидрирования ведут в жидкой фазе, превращение водородсодержащего соединения проводят электрохимически с использованием палладиевой мембраны в качестве электрода. Оба сопряженных процесса могут проходить при комнатной температуре.

На чертеже приведена технологическая схема процесса.

В отделение 1 цилиндрического стеклянного или фторопластового реактора, разделенного палладиевой мембраной 2, толщиной 10—

30 мкм вводят раствор водородсодержащего

5 соединения в электролите.

В отделение 3 реактора вводят вещество, подлежащее гидрирова|ию в растворе электролита.

Между мембраной 2 и вспомогательным

10 электродом 4, отделенном от мембраны 2 стеклянным фильтром Шотта 5, прикладывают напряжение постоянного тока источника б, устанавливая заданный потенциал мембраны 2, определяемый экстремальным для дан15 ного водородсодержащего вещества значением. Потенциал мембраны 2 контролируется с помощью капилляра Луггина 7 и электрода сравнения 8 катодным вольтметром 9.

После проведения процесса в отделении 1

23 получают продукт электроокисления водородсодержащего вещества и в отделении 3 продукт гидрирования другого вещества.

Пример. В отделение 1 вводят 3 М раствор формальдегида в 1 М КОН и в отделение

25 3 вводят 1 М раствор малеиновой кислоты в

0,1 н. HgSOg при температуре 18 — 20 С. Между мембраной 2 с площадью одной стороны

6 см и вспомогательным электродом 4 прикладывают напряжение постоянного тока от

30 потенциостата П-5848, устанавливая потен 542720

Формула изобретения

Составитель Ф. Львович

Корректор H. Аук

Тсхред Л. Камыш ни кова

Редактор E. Емельянова

Заказ 26/13 Изд. № 130 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, 71i-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, нр. Сапунова, 2 циал палладиевой мембраны 0,40 в относительно обратимого водородного электрода в том же растворе и проводят процесс электроокисления в течение 30 мин. Указанный потенциал контролируется с помощью окиснортутного электрода сравнения и катодного вольтметра ЛПУ-01. После проведения процесса в отделении 1 получается 10 †моль/л муравьиной кислоты и в отделении 3

-10 4 моль/л янтарной кислоты.

Интенсифицировать процесс можно некото,рым повышением температуры до 100 С и увеличением времени, концентрации водородсодержащего восстановителя и площади мембраны.

Сущность изобретения основана на явлении сорбции водорода палладием при электрохимическом окислении в растворе электролита водородсодержащих восстановителей органического и неорганического состава; при этом количество водорода, сорбированного палладием, увеличивается с ростом анодного потенциала электроокисления водородсодержащего восстановителя, Максимальное количество сорбированного водорода наблюдается при строго определенном для данного восстановителя потенциале окисления, например 0,4 для формальдегида.

Водород как промежуточный продукт электроокисления в атомарном состоянии прони5 кает на другую сторону палладиевой мембраны, где вступает в различные реакции гидрирования.

Способ одновременного проведения сопряженных реакций в одном реакторе, разделенном герметичной палладиевой мембраной, в

15 одном отделении которого проводят процесс превращения водородсодержащего соединения с получением водорода, в другом — используют полученный водород для проведения реакции гидрирования, отличающийся тем, 20 что, с целью снижения температуры процесса, процессы превращения водородсодержащего соединения и гидрирования ведут в жидкой фазе, превращение водородсодержащего соединения проводят электрохимически с исполь25 зованием палладиевой мембраны в качестве электрода.