Электролизер с направленной циркуляцией электролита - SU420331A1

Чертежи

Описание

1

Изобретение относится к аипаратурному оформлению процессов электролиза и может быть использовано в процессах электрохимического восстановления и окисления, например в процессе жидкофазного каталитического гидрирования.

Известен электролизер с направленной циркуляцией электролита, содержащий катодную и анодную электродные камеры, разделенные 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 иредлагаемый электролизер с направленной циркуляцией электролита снабжен магнитом, расположенным так, что создаваемое магнитное поле направлено перпендикулярно к электрическому полю электролизера . Диафрагма вынолиена 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 выполнена из материала, обладающего каталитическими свойствами.

На фиг. 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 гидрирования и гидрогенолиза примепяют Н-катионитовую мембрану.

Для проведения процесса гидрирования и гидрогеиолиза в катодной камере 1 расположена металлическая циркуляционная труба 4, имеющая сечение, близкое к прямоугольному.

Металл, из которого выполнена циркуляционная труба 4, пли сам обладает каталитическими свойствами, или подложкой для каталитического покрытия.

Одной из своих граней труба 4 прижата к

контактам 5, которые встроены в стеику электролизера , расположенную против диафрагмы 3. Циркуляционная труба 4 может быть вынута из электролизера для промывки н электрохимической или химической регенерации ее поверхности. В камере 2 против диафрагмы 3 расположен плоский анод 6, прижатый 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 между диафрагмой 3 и наружной стенкой циркуляционной трубы 4 (вверх) и внутри трубы (вниз). Труба может быть вынесена из электролизера и сообщаться с ним через патрубки 8, т. е.

камера 1 может иметь устройство, аналогичное камере 2.

Электролизер проверен в процессе гидрирования и гидрогенолиза глюкозы. Гидрирование вели при атмосферном давлении в слабом водном растворе КОН (рН 8-9). В качестве конечного продукта получен сорбит, а при повышении температуры лишь на 5- 10°С - сорбит и ксилит. Введение в электролизер катализатора значительно интенсифицирует процесс гидрогенолиза вцлоть до появления глицерина. Катализатор может быть введен в виде noponjKa, а также в виде коллоида или эмульсии. Результаты опытов приведены в таблице.

Реферат

Формула

Предмет изобретения

1. Электролизер с направленной циркуляцией электролита, содержащий катодную и анодную электродные камеры, разделенные диафрагмой, и плоские электроды, отличающийся 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 ноле направлено перпендикулярно к электрическому почю электролизера, диафрагма выполнена из

ионообменного материала, и электролизер снабжен циркуляционной трубой для возвращения электролита в зону электролиза.

2.Электролизер по п. 1, от л и ч а ю щи и ся тем, что циркуляционная труба расположена в электродной камере, например в катодной.

3.Электролизер по н. 1, отличающийся тем, что циркуляционная труба расположена вне электродной ка.меры.

4.Электролизер по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что циркуляционная труба выполнена из материала, обладающего каталитическими свойствами.

Фиг

А-А

.Z