BE744565A

BE744565A - Cellule electrolytique.

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Publication number: BE744565A
Authority: BE
Original assignee: Ici Ltd
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1970-01-16
Publication date: 1970-07-16

Description


   <EMI ID=1.1> 

  
 <EMI ID=2.1>   <EMI ID=3.1>   <EMI ID=4.1> 

  
distillation et laveurs à brouillard). Ce terme désigne aussi spécialement le produit connu sous le non de "métal déployé" cbtenu

  
 <EMI ID=5.1> 

  
la formation de cloisons. L'épaisseur eobale du ^:étal déployé est d'habitude égale au double au moins de l'épaisseur du .:,étal massif d'origine et les ondulations des brins augmentent la rigidité. D'habitude, la vaille du nétal déployé présente une petite

  
 <EMI ID=6.1> 

  
à l'épaisseur de la tOle initiale. 

  
 <EMI ID=7.1> 

  
lier de .^_étal et d'habitude la grille est entièrement faite de  métal. Une matière non conductrice recouverte de métal, par

  
exemple une matière plastique recouverte par dépôt non électrolytique,convient aussi. La nature du métal choisi dépend de l'élec-  trolyse exécutée en particulier dans la cellule.

  
Les brins de la toile métallique, du tricot de fil métallique du .^.étal déplcyé ou de toute autre catière constituant..  la grille sent disposés de manière à constituer des obstacles

  
 <EMI ID=8.1> 

  
et détournent le courant du liquide d'un côté à l'autre, ce qui  . assure un bon mélange latéral et fait apparaître des perturba-  tions dans le courant d'ensemble. De préférence, la disposition  <EMI ID=9.1>   <EMI ID=10.1> 

  
Par conséquent, lorsque la grille est en métal déployé, la petite dimension de la naille est de préférence dans la direction générale de l'écoulement de l'électrolyte.

  
Si en le désire, une grille convenant pour l'unité

  
de cellule de l'invention peut être forcée par asse-iblage de deux ou plusieurs tôles de métal déployé en un stratifié dans lequel les faces entaillées ou les plus lisses des tôles sont tournées vers l'extérieur. Pour augmenter la surface spécifique

  
 <EMI ID=11.1> 

  
entre deux t&#65533;les extérieures. Le soudage par points ou suivant toute autre technique pemet d'assurer le contact électrique entre les tôles du stratifié. D'autres grilles mixtes peuvent

  
 <EMI ID=12.1> 

  
de fil -métallique et la toile métallique tissée et ainsi de suite.

  
De préférence cependant, l'unité de cellule de l'in-

  
 <EMI ID=13.1> 

  
siblement l'espace confiné.

  
Avantageusement, ce type préféré d'unité de cellule

  
 <EMI ID=14.1> 

  
métal déployé en contact électrique avec un cadre métallique qui

  
 <EMI ID=15.1> 

  
seur environ égale à l'épaisseur globale de la tôle de métal déployé et étant muni de dispositifs d'admission et de soutirage pernettant de diriger l'électrolyte sur la tOle de métal déployé. Un tel composant est appelé ci-après composant de cellule de l'invention.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
prendre des membranes de part et d'autre de l'électrode en forme  <EMI ID=17.1> 

  
trolyte peut s'écouler. Les membranes peuvent toucher l'électrode en forme de grille et être supportées par celle-ci ou bien peuvent en être séparées quelque peu,par exemple par une mince grille iso-

  
 <EMI ID=18.1> 

  
de matière plastique poreuses ou une combinaison de membranes de ce genre, par exemple un stratifié d'une aeabrane échangeuse d'ions  entre deux membranes poreuses plus robustes, peuvent être utilisées de même. - ,

  
L'unité de cellule ainsi forcée par une électrode 

  
en force de grille et deux membranes peut faire partie d'un en- 

  
 <EMI ID=19.1> 

  
cellule. Suivant les nécessités les anodes ou bien les cathodes sont les électrodes actives, c'est-à-dire celles

  
où une réaction recherchée a lieu. Dans un tel ensemble, chaque électrode active peut être disposée entre les contre-électrodes pour que le champ soit symétrique. 

  
Dans un autre assemblage, on peut utiliser une électrode mixte comprenant une plaque centrale massive et des grilles de part et d'autre. Les membranes.de part et d'autre de l'électro-

  
 <EMI ID=20.1> 

  
cellule. De préférence, la plaque rassive constitue une électrode bipolaire, c'est-à-dire une cathode sur une face et une anode sur l'autre&#65533;et les connexions extérieures ne sont alors réalisées qu'aux électrodes extrêmes de l'ensemble complet.

  
Avantageusement, une cellule assemblée peut conprendre plusieurs composants de cellule de l'invention alternant avec des cenbranes. Une telle cellule assemblée a une très grande surface spécifique efficace d'électrode pour sa dinension. Si la chose   <EMI ID=21.1> 

  
des cathodes.

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
Fig. 1 est une vue en ccune d'extrémité en élévation de la cellule; <EMI ID=25.1> 

  
de la Fig. 1, et  <EMI ID=26.1> 

  
construction de la cathode.

  
 <EMI ID=27.1>  attaches des pieds 3. Trois cadres rectangulaires isolants <EMI ID=28.1> 

  
qui est ;écrite plus en détail ci-après et les deux autres compar-

  
 <EMI ID=29.1> 

  
 <EMI ID=30.1> 

  
anodes ne sont cas représentées. Des conduits 11, ménagés dans la partie supérieure et dans la partie inférieure des cadres

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
avec leurs surf aces lisses vers l'extérieur. Un soudage par points,

  
 <EMI ID=33.1> 

  
tact électrique. L'épaisseur globale de la cathode en forme de

  
 <EMI ID=34.1> 

  
les faces extérieures de la grille touchent les membranes 7 et 3.

  
Les anodes sont forcées par deux feuilles de r.étal déployé séparées d'une distance facilitant l'élimination du gaz

  
 <EMI ID=35.1> 

  
ment extérieur.

  
Une autre forme de réalisation spécifique est décrite

  
 <EMI ID=36.1>  de cellule; <EMI ID=37.1> 

  
composant de cellule, et Fig. 6 est une vue en élévation d'extrémité d'une cel- <EMI ID=38.1>  côté de la cellule assemblée sont connectées à la 'berne positive <EMI ID=39.1>  <EMI ID=40.1> 

  
 <EMI ID=41.1>   <EMI ID=42.1>  continua dans la cellule.

  
 <EMI ID=43.1>   <EMI ID=44.1> 

  
pcnJante à la cathode de la cellule.

  
 <EMI ID=45.1> 

  
oxydés ainsi sont:

  
le phénol,

  
 <EMI ID=46.1> 

  
que l'acrylonitrile. &#65533; cette fin, on peut prendre une électrode du type défini conne cathode active. Le catholyte est un mélange d'un ncnonitrile non sature et d'eau contenant un électrolyte,

  
 <EMI ID=47.1> 

  
 <EMI ID=48.1> 

  
 <EMI ID=49.1> 

  
 <EMI ID=50.1> 

  
du mononitrile qui contiennent des solvants organiques tels que l'acétonitrile. Les électrolytes spéciaux connus sous le non

  
de sels de McKee qui ont la propriété d'augmenter les solubilités des composés organiques dans l'eau peuvent être incorporés avec

  
 <EMI ID=51.1> 

  
mononitrile, de sorte que la teneur en =ononitrile de la rhase  <EMI ID=52.1> 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
le peut être utilisée avec avantage parce qu'elle permet des économies de dimensions et de frais d'exécution et en particulier des économies sur la consolation d'électricité. La cellule convient donc peur la production du chlore et de la soude caustique, de l'hypochlorite de sodium et du chlorate de sodium qui tous sont produits par électrolyse d'une saumure. Du. fait

  
 <EMI ID=54.1> 

  
intervient en najeure partie dans les frais de fabrication, une économie inpcrtante résulte de la faible différence de potentiel

  
 <EMI ID=55.1> 

  
 <EMI ID=56.1> 

  
déployé qui alternent et sont séparées par des plaques de

  
 <EMI ID=57.1> 

  
entre elles de manière à constituer deux rangées dent l'une

  
 <EMI ID=58.1> 

  
exemples suivants dans lesquels les parties et pourcentages sont en poids.

  
 <EMI ID=59.1> 

  
La cellule utilisée dans cet exemple est construite

  
 <EMI ID=60.1> 

  
dres anodiques et cathodiques sent de 15 en x 7,5 en. Le cadre cathodique central contient quatre grilles de cuivre déployé et

  
 <EMI ID=61.1> 

  
aux cations.

  
 <EMI ID=62.1> 

  
 <EMI ID=63.1>   <EMI ID=64.1> 

  
pères, tandis que la différence de potentiel appliquée à l'électro-

  
 <EMI ID=65.1> 

  
 <EMI ID=66.1> 

  
 <EMI ID=67.1> 

  
(acide de Y.och),est isolé avec un rendement très élevé (au =oins
95&#65533;) après évaporation de la solution. Des mesures du potentiel

  
 <EMI ID=68.1> 

  
 <EMI ID=69.1> 

  
des densités de courant plus élevées lorsqu'on prend des solutions

  
 <EMI ID=70.1> 

  
EXEMPLE 2 -

  
La cellule utilisée dans cet exemple est semblable à

  
 <EMI ID=71.1> 

  
aux anions et la polarité des électrodes est inversée. L'anode consiste en une électrode centrale forcée de quatre grilles de

  
 <EMI ID=72.1>   <EMI ID=73.1> 

  
 <EMI ID=74.1> 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
trile à 67[deg.]C à raison de 1 =:-/heure dans la chantre cathodique d'une cellule telle que celle c'e l'exemple 3. Cn fait circuler l'anolyte

  
 <EMI ID=76.1>   <EMI ID=77.1> 

  
 <EMI ID=78.1> 

  
 <EMI ID=79.1> 

  
de l'acrylonitrile.

  
 <EMI ID=80.1> 

  
 <EMI ID=81.1> 

  
d'acrylonitrile, c'est-à-dire contenant 15; de phase huileuse.

  
 <EMI ID=82.1> 

  
 <EMI ID=83.1> 

  
nulle de prorionitrile. L'efficacité du courant pour la conver-

  
 <EMI ID=84.1> 

  
 <EMI ID=85.1> 

  
 <EMI ID=86.1> 

  
 <EMI ID=87.1> 

  
sonne et de 92&#65533; sur la base de l'acrylcnitrile.

  
 <EMI ID=88.1>   <EMI ID=89.1> 

  
 <EMI ID=90.1> 

  
 <EMI ID=91.1> 

  
EXEMPLE 9 -

  
La cellule utilisée dans cet exemple est semblable ;  celle de la Fig. 6,mais conprend trois électrodes au lieu de c

  
 <EMI ID=92.1> 

  
 <EMI ID=93.1> 

  
 <EMI ID=94.1> 

  
 <EMI ID=95.1> 

  
 <EMI ID=96.1> 

  
 <EMI ID=97.1>  

  
 <EMI ID=98.1>

Claims

<EMI ID=99.1> 6 - Unitd suivant la revendication 5. caractérisée .

<EMI ID=100.1>

à naillos plus petites entre deux tôles extérieures de cétal déployé.

7 - Unité suivant la revendication 1, caractérisé*"

<EMI ID=101.1>

qui l'entoure et la supporte et qui est revêtu d'une matière isolante, ce cadre ayant une épaisseur globale environ égale

<EMI ID=102.1>

<EMI ID=103.1>

sur la tôle de métal déployé.

9 - Unité suivant l'une quelconque des revendications

<EMI ID=104.1>

part et d'autre de l'électrode en forme de grille et définissent

<EMI ID=105.1>

<EMI ID=106.1>

en ce que les nenbranes touchent l'électrode en force de grille et sont apportées rar celle-ci.

11 - Unité suivant la revendication 9, caractérisée

<EMI ID=107.1>

en forae de grille par une mince grille isolante.

12 - Cellule électrolytique, caractérisée en ce qu'elle

<EMI ID=108.1>

et est forcée par un ensemble d'électrodes et de membranes dans lequel une électrode sur deux est à l'anode et l'autre à la cathode, ainsi que des plaques d'extraite isolantes.

13 - Cellule électrolytique suivant la revendication 12, caractérisée en ce que toutes les électrodes actives sent disposées entre des contre-électrodes.

<EMI ID=109.1>

<EMI ID=110.1>

constituant les Unités de deux compartiments de cellule.

15 - Cellule électrolytique, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs composants de cellule suivant la revendication 8 qui alternent avec des ne�branes.

16 - Unité suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend deux électrodes de

<EMI ID=111.1>

espace négligeable par rapport à celui occupé par les électrodes.

17 - Cellule électrolytique en substance conne décrit ci-dessus avec référence aux Fig. 1, 2 et 3.

<EMI ID=112.1>

ci-dessus avec référence aux Fig. 4 et 5.

19 - Cellule électrolytique en substance corne dé- crit ci-dessus avec référence à la Fig. 6.

20 - Procédé d'électrolyse.caractérisé en ce qu'on fait s'écouler un électrolyte dans un espace confiné rempli sea-

<EMI ID=113.1>

<EMI ID=114.1>

perturbations provoquées par des obstacles que présentent la

<EMI ID=115.1>

21 - Procédé d'électrolyse suivant la revendication

<EMI ID=116.1> <EMI ID=117.1>

de l'électrolyte à travers la cellule est suffisaient rapide pour favoriser un écoulement turbulent le long de l'électrode en forme de grille.

24 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que l'électrolyte passe travers la cellule à une allure correspondant à une vi-

<EMI ID=118.1>

25 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que l'électrolyte passe à travers la cellule à une allure correspondant à une vi-

<EMI ID=119.1>

26 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 22, caractérisé en ce que l'électrolyte basse à travers la cellule à une allure correspondant à une vi-

<EMI ID=120.1>

27 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé en ce qu'un acide nitro-

<EMI ID=121.1>

suivant la revendication 27 ou 28.

30 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé en ce qu'un phénol est oxydé à l'anode en une quinone.

31 - Procédé d'électrolyse suivant la revendication

<EMI ID=122.1>

revendication 30 ou 31'

33 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé en ce qu'un cononitrile

<EMI ID=123.1>

3't - Procédé d'électrolyse suivant la revendication

<EMI ID=124.1>

nitrile non saturé et d'eau contenant un électrolyte.

35 - Procédé d'électrolyse suivant la revendication 34, caractérisé en ce que le catholyte contient un sel d'ammonium quaternaire.

<EMI ID=125.1>

34, caractérisé en ce que le nélange contient 5 à 10;: en poids de nononitrile non saturé.-

37 - Procède d'électrolyse suivant la revendication 3**, caractérisé en ce que le catholyte est une solution concentrée de concnitrile non saturé contenant un solvant organique.

33 - Procédé d'électrolyse suivant la revendication 34 ou 35, caractérisé en ce que le catholyte contient un sel de McKee.

39 - Procédé d'électrolyse suivant l'une quelconque

<EMI ID=126.1>

<EMI ID=127.1>

40 - Dinitriles obtenus'par le procédé suivant l'une quelconque des revendications 33 à 36.

<EMI ID=128.1>

des revendications 20 à 26, caractérisé en ce que de la saunure est électrolysée. <EMI ID=129.1>

<EMI ID=130.1>