專利名稱：醋酸電解法生產(chǎn)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)關(guān)系醋酸的方法及其設(shè)備，具體地是一種醋酸電解法生產(chǎn)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
乙酸(醋酸)是一種重要的有機化工原料，用途廣泛。目前我國對醋酸需求量很大，工業(yè)上制取醋酸的方法有多種，但一般都有如下缺點一要在加溫加壓條件下進行，消耗能量多，成本高；二是原料多為氣體，造成產(chǎn)物不好收集；三是產(chǎn)物中雜質(zhì)較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)成本低，節(jié)約能源的一種醋酸電解法生產(chǎn)方法及其裝置。
本實用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種醋酸電解法生產(chǎn)方法，是以銀氨溶液及乙醛為原料，用電解法生產(chǎn)制得醋酸。
一種生產(chǎn)醋酸的裝置，由容器1、容器2和電源13組成，容器1和容器2通過管道3、4連通；管道4兩端設(shè)置有石棉隔膜5；容器1上下部開有入口6、7，容器1下部內(nèi)壁設(shè)置有石墨層8；容器2中裝有石墨棒11，石墨棒11兩側(cè)有石棉隔膜12；容器2上下部有出口9、10，石墨棒11一端位于出口9處；容器2中，石墨棒11旁，管道4管口處裝有一銀網(wǎng)13；電源14的正、負極分別與容器1中的石墨層8、容器2中的石墨棒11相連。
本發(fā)明的生產(chǎn)原理是以銀氨溶液及乙醛為原料，用電解法生產(chǎn)制得乙酸(醋酸)。通過乙醛與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)被氧化成醋酸酸根，生產(chǎn)的Ag單質(zhì)，附著在電源下極板上氧化成Ag+，再與溶液中NH3H2O再次生成銀氨溶液，達到循環(huán)使用的目的。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)綜合(1)-(5)，容器1中的陽極反應(yīng)為(8)綜合↑(6)、(7)(9)容器1中充滿銀氨溶液，溶有大量CH3CHO的水溶液從入口7流入容器1(容器1溫度保持在70-80℃)發(fā)生反應(yīng)(1)生成CH3OONH4，同時生成Ag單質(zhì)，在容器1中的光滑石墨層上附著形成銀鏡(石墨層與容器壁絕緣)，馬上在通正極的石墨層發(fā)生反應(yīng)(2)生成Ag+，隨后發(fā)生反應(yīng)(3)、(4)再次生成銀氨溶液。因為裝置中的石棉隔膜能阻止氣體分子通過，但不能阻止水分子和離子穿過，因此可阻止水中的NH3分子，但可使CH3COO-及進入容器2。
進入容器2后，H2O在負極上發(fā)生反應(yīng)(6)，繼而發(fā)生反應(yīng)(7)，容器2要高溫加熱，使NH3放出進入管4。由于電源兩極電子數(shù)目相同，容器2中所有的NH4+只有2/3與OH-結(jié)合生成NH3·H2O，而剩下的1/3與CH3COO-數(shù)目比為1∶1，可知有反應(yīng)因此從出口10流出的是比較純的CH3COOH溶液了。負極端石墨棒11兩側(cè)的石棉隔膜主要是阻止H2擴散，使H2從負極上逸出進入出口9，便于收集(其中混有少量的NH3，去雜后，NH3可繼續(xù)用作制CH3COOH的原料從入口處7進入容器1。
本發(fā)明從入口6處通入CH3CHO氣體，它能與將進入管5中的Ag(NH3)2+反應(yīng)，防止Ag(NH3)2+的損耗；即使Ag(NH3)2+進入管5，容器2中石墨棒11旁的銀網(wǎng)13(帶負電)使Ag+還原成Ag。
容器1中連接正極的石墨層8要光滑，利于Ag的附著。
本發(fā)明生產(chǎn)方法簡單，雖然應(yīng)用了較為昂的原料，但由于其整個生產(chǎn)工藝的設(shè)置及其相應(yīng)的為用電解法生產(chǎn)醋酸提供的一種可方便循環(huán)利用較昂貴原料的生產(chǎn)裝置，可降低生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)速率快，節(jié)能高效，適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)醋酸。


圖1 為本發(fā)明生產(chǎn)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
如圖1所示，一種生產(chǎn)醋酸的裝置，由容器1、容器2和電源13組成，容器1和容器2通過管道3、4連通；管道4兩端設(shè)置有石棉隔膜5；容器1上下部開有入口6、7，容器1下部內(nèi)壁設(shè)置有石墨層8；容器2中裝有石墨棒11，石墨棒11兩側(cè)有石棉隔膜12；容器2上下部有出口9、10，石墨棒11一端位于出口9處；容器2中，石墨棒11旁，管道4管口處裝有一銀網(wǎng)13；電源14的正、負極分別與容器1中的石墨層8、容器2中的石墨棒11相連。
容器1中充滿銀氨溶液，溶有大量CH3CHO的水溶液從入口7流入容器1(容器1溫度保持在70-80℃)發(fā)生反應(yīng)(1)生成CH3OONH4，同時生成Ag單質(zhì)，在容器1中的光滑石墨層上附著形成銀鏡(石墨層與容器壁絕緣)，馬上在通正極的石墨層發(fā)生反應(yīng)(2)生成Ag+，隨后發(fā)生反應(yīng)(3)、(4)再次生成銀氨溶液。因為裝置中的石棉隔膜能阻止氣體分子通過，但不能阻止水分子和離子穿過，因此可阻止水中的NH3分子，但可使CH3COO-及進入容器2。
進入容器2后，H2O在負極上發(fā)生反應(yīng)(6)，繼而發(fā)生反應(yīng)(7)，容器2要高溫加熱，使NH3放出進入管4。由于電源兩極電子數(shù)目相同，容器2中所有的NH4+只有2/3與OH-結(jié)合生成NH3·H2O，而剩下的1/3與CH3COO-數(shù)目比為1∶1，可知有反應(yīng)因此從出口10流出的是比較純的CH3COOH溶液了。負極端石墨棒11兩側(cè)的石棉隔膜主要是阻止H2擴散，使H2從負極上逸出進入出口9，便于收集(其中混有少量的NH3，去雜后，NH3可繼續(xù)用作制CH3COOH的原料從入口處7進入容器1。
本發(fā)明從入口6處通入CH3CHO氣體，它能與將進入管5中的Ag(NH3)2+反應(yīng)，防止Ag(NH3)2+的損耗；即使Ag(NH3)2+進入管5，容器2中石墨棒11旁的銀網(wǎng)13(帶負電)使Ag+還原成Ag。
容器1中連接正極的石墨層8要光滑，利于Ag的附著。
權(quán)利要求
1.一種醋酸電解法生產(chǎn)方法，其特征在于所述的方法是以銀氨溶液及乙醛為原料，用電解法生產(chǎn)制得醋酸。
2.一種用電解法生產(chǎn)醋酸的裝置，其特征在于所述的裝置由容器(1)、容器(2)和電源(13)組成，容器(1)和容器(2)通過管道(3)、(4)連通；管道(4)兩端設(shè)置有石棉隔膜(5)；容器(1)上下部開有入口(6)、(7)，容器(1)下部內(nèi)壁設(shè)置有石墨層(8)；容器(2)中裝有石墨棒(11)，石墨棒(11)兩側(cè)有石棉隔膜(12)；容器(2)上下部有出口(9)、(10)，石墨棒(11)一端位于出口(9)處；容器2中，石墨棒11旁，管道4管口處裝有一銀網(wǎng)(13)；電源(14)的正、負極分別與容器(1)中的石墨層(8)、容器(2)中的石墨棒(11)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醋酸電解法生產(chǎn)方法及其裝置。其裝置由容器、電源、石墨層、石墨棒、石棉隔膜等組成；電源4的正、負極分別與容器中的石墨層、石墨棒相連。生產(chǎn)方法，是以銀氨溶液及乙醛為原料，用電解法生產(chǎn)制得醋酸。本發(fā)明生產(chǎn)方法簡單，雖然應(yīng)用了較為昂的原料，但由于其整個生產(chǎn)工藝的設(shè)置及其相應(yīng)的為用電解法生產(chǎn)醋酸提供的一種可方便循環(huán)利用較昂貴原料的生產(chǎn)裝置，可降低生產(chǎn)成本，且生產(chǎn)速率快，節(jié)能高效，適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)醋酸。
文檔編號C25B3/02GK1629360SQ20031011157
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者方珂 申請人:方珂