專利名稱：一種具有除氧構(gòu)件的電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電解槽，具體地說，涉及一種適用于有機(jī)化合物合成、具有除氧構(gòu)件的電解槽。
目前電解槽所用的隔膜有多種，如離子交換膜、微孔陶瓷隔板、微孔聚丙烯板、石棉隔膜、高分子纖維膜等。所有這些隔膜在允許氫離子通過的同時(shí)，不可避免地伴有相當(dāng)數(shù)量的氧進(jìn)入陰極室。
美國專利USP4,584,070提出在以離子交換膜隔離的陽極室和陰極室之間設(shè)置第三室，在第三室中通入氮?dú)庖猿詢綦娊赓|(zhì)溶液中的溶解氧。這樣，電解槽的結(jié)構(gòu)變得非常復(fù)雜，而且由于其槽電壓增加較大，使得對(duì)氨基苯酚的生產(chǎn)成本有較大幅度的上升。美國專利USP5,066,369建議，在離子交換膜上覆以金屬膜組成SPE電極以此除去進(jìn)入陰極室的氧，但由于SPE電極直接與陰極室反應(yīng)液接觸，使得陰極上的電化學(xué)反應(yīng)的選擇性不理想，陰極室反應(yīng)液中PAP與AN的重量比為4.9-5.7∶1。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于根據(jù)有機(jī)電化學(xué)合成(例如硝基苯電解合成對(duì)氨基苯酚)過程的要求，提供一種能將阻氧功能和除氧功能相結(jié)合的除氧構(gòu)件，用以分隔電解槽的陽極室和陰極室，以達(dá)到較徹底的除氧效果，進(jìn)而達(dá)到較高的反應(yīng)選擇性。
技術(shù)方案本實(shí)用新型所述的電解槽主要有由陰極室、陽極室和位于陰極室與陽極室之間的除氧構(gòu)件組成。其中所述的除氧構(gòu)件由兩隔膜和設(shè)置于該兩隔膜之間由金屬絲網(wǎng)或板網(wǎng)片疊合而成除氧電極構(gòu)成，疊合層數(shù)為2-10層。所述隔膜為微孔陶瓷板、微孔聚丙烯板、微孔聚四氟乙烯膜、石棉隔膜、高分子纖維膜或離子交換膜中的一種或二種。
組成除氧構(gòu)件兩隔膜之間距離優(yōu)選1-10mm。
本實(shí)用新型所提出的除氧構(gòu)件的電壓降在0.6V以下，能將陽極室透過來的氧基本除盡，使得原先從陽極室進(jìn)入陰極室的氧量大大減少，從而抑制生成苯胺和偶類氮化合物的副反應(yīng)，提高對(duì)氨基苯酚的收率。所得反應(yīng)液中對(duì)氨基苯酚的濃度達(dá)到100g/L時(shí)，對(duì)氨基苯酚與苯胺的重量比值在10以上。
下面通過實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但其并不影響本實(shí)用新型的保護(hù)范圍實(shí)施例1在一硝基苯還原制備對(duì)氨基苯酚的電解槽內(nèi)，采用本發(fā)明提出的帶有除氧構(gòu)件的電解槽。除氧構(gòu)件面對(duì)陰極室的隔膜采用微孔陶瓷膜，除氧構(gòu)件面對(duì)陽極室采用聚丙烯無紡布，除氧電極由5層銅板網(wǎng)平片疊合而成，其上的電流為電解槽總電流的4％，除氧構(gòu)件的電壓降為0.6V。陰極液和陽極液均為濃度為20％的硫酸。陰極室和陽極室的溫度均保持在85℃。表觀電流密度為1000A/m2。硝基苯連續(xù)加入，加料速率為0.08ml/A.min。反應(yīng)結(jié)束后電解液中對(duì)氨基苯酚的濃度為100g/L，對(duì)氨基苯酚與苯胺的重量比為11.5∶1，偶氮苯的收率為1.5％。
實(shí)施例2在與實(shí)施例1相同的電解槽內(nèi)，操作條件亦相同。反應(yīng)結(jié)束后電解液中對(duì)氨基苯酚的濃度為60g/L，對(duì)氨基苯酚與苯胺的重量比為14.1∶1，偶氮苯的收率為1.4％。
比較例在與實(shí)施例1相同的電解槽內(nèi)，以杜邦離子交換膜代替上述兩例所用的除氧構(gòu)件，操作條件與實(shí)施例1相同。反應(yīng)結(jié)束后電解液中對(duì)氨基苯酚的濃度為60g/L，對(duì)氨基苯酚與苯胺的重量比為5.6∶1，偶氮苯的收率為5.0％。
權(quán)利要求1.一種具有除氧構(gòu)件的電解槽，其特征在于，所述的電解槽主要有由陰極室(3)、陽極室(1)和位于陰極室(3)與陽極室(1)之間的除氧構(gòu)件(2)組成，其中所述的除氧構(gòu)件(2)由隔膜(5)和隔膜(8)及設(shè)置于該兩隔膜之間的除氧電極(6)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的電解槽，其特征在于，其中所述隔膜(5)和隔膜(8)為微孔陶瓷板、微孔聚丙烯板、微孔聚四氟乙烯膜、石棉隔膜、高分子纖維膜或離子交換膜中的一種或二種。
3.如權(quán)利要求1所述的電解槽，其特征在于，其中所述的除氧電極(6)由金屬絲網(wǎng)或板網(wǎng)片疊合而成，疊合層數(shù)為2-10層。
4.如權(quán)利要求1所述的電解槽，其特征在于，其中所述隔膜(5)和隔膜(8)之間的距離為1-10mm。
5.如權(quán)利要求1-4所述的任意一種電解槽，其特征在于，其中所述的除氧電極(6)通過限流電阻(7)與電解槽電源的負(fù)極連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于有機(jī)電化學(xué)合成的帶有除氧構(gòu)件的電解槽，除氧構(gòu)件由兩層隔膜和設(shè)置于該兩層隔膜之間的除氧電極構(gòu)成，除氧構(gòu)件同時(shí)具有阻氧和除氧的功能，能達(dá)到較徹底的除氧效果，從而提高的反應(yīng)選擇性。對(duì)于硝基苯合成對(duì)氨基苯酚過程采用本實(shí)用新型所提出的電解槽，所得反應(yīng)液中對(duì)氨基苯酚的濃度達(dá)到100g/L時(shí)，對(duì)氨基苯酚與苯胺的比值在10以上。
文檔編號(hào)C25B9/08GK2581464SQ0226168
公開日2003年10月22日 申請(qǐng)日期2002年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月19日
發(fā)明者陳敏恒, 張瑞生, 周紅 申請(qǐng)人:上海欣晨新技術(shù)有限公司