CN103526225A - 双层网状阴电极电解槽 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解槽，具体涉及一种用于电解L-胱氨酸的双层网状阴电极电解槽，电极材料是银；双层网状阴电极与板状银电极比较，有明显优势，能有效提高电极单位面积产能，从而增强了设备的生产能力；本发明双层网状阴电极电解槽单元组示意图见摘要附图。

Description

双层网状阴电极电解槽
技术领域
本发明涉及一种电解槽，具体涉及一种用于电解L-胱氨酸的双层网状阴电极电解槽，该电解槽属共阴极型电解槽。
背景技术
老式的电解槽，其阴电极的材料是铅，铅做阴电极有种种弊端，其中最严重的是会造成电解产物的重金属超标。后来采用银板代替传统的铅做阴极,彻底解决了重金属问题，使得产品中铅含量几乎为零,还延长了极板更换周期。根据几年的生产实践，发明人认为：板状结构的银质阴电极仍然有改进的必要，改进后还能进一步提高电解效率。
发明内容
本发明的目的就是对电解槽的阴极银板进行改进。
本发明人发现：将阴极银板改为双层网状银电极后，双层网状银电极与板状银电极比较，有下述优势：
1.与板状银电极相比，同等重量的双层网状银电极表面积将增大百分之六十以上（随网型不同而有差异)。以电解L-胱氨酸为例：在双层网状银电极中，胱氨酸电解液与阴电极的接触面积随之增大，电子迁移效率相对提高；胱氨酸得到两个电子和两个H+（质子）并迅速分解成两个相对稳定的半胱氨酸几率也会随之增大。小型电解槽实验证明，电解效率比使用板状银电极至少提高百分之十以上。
2.与板状银电极相比，网状银电极表面凸凹不平，电解过程中电解液上升时能在电极内外表面穿梭流动，自然形成较好的湍流效果。负面的电极浓差极化效应会随之降低，提高了电解槽的极限电流密度值。继而能有效提高电极单位面积产能，从而增强了设备的生产能力。
3.在同等厚度的共阴极型单元组内，单板阴电极改成双层网状阴电极后，阴电极的两层网分别和与之相对应的阳电极的距离(一般称为“极距”，即主电场)进一步缩短（见图1与图2之比较），是板状阴电极的30％至70％左右；槽内主电场阻抗进一步减小，同等电流条件下运行时的槽电压就会有所下降，电功率消耗也会随之降低，从而达到节约电能的目的。
4.由于阴电极是网状，两层阴极网还将分别与另外一个不相对的阳极形成一个副电场（见图2）。虽场强不及主电场，但实验证明：在两层阴极之间存在的这个副电场区对电解效率是有积极作用的。特别是在两层阴极的间距控制在合适范围之内时。
双层网状阴电极的有益效果见实施例。
本发明的电解槽,内设一组或多组双阳极共阴极单元组，其特点在于：单元组内阴电极为双层网状阴电极；所述的阴电极的材料是银；所述的网状采用标准型网，如菱型网、丸型网和栅栏型网等；所述的电解槽，可以用于电解氨基酸，具体用于电解L-胱氨酸。
附图说明
图1为板状银电极电解槽单元组示意图。图中：1银材质阴电极板；2阴极塑框；3-1、3-2阴极塑框密封垫；4-1、4-2阳离子膜；5-1、5-2阳极塑板密封垫；6-1、6-2涂层阳电极网；7-1、7-2阳极塑板。
图2为本发明双层网状阴电极电解槽单元组示意图。图中：1网状阴电极；2阴极塑框；3-1、3-2阴极塑框密封垫；4-1、4-2阳离膜；5-1、5-2阳极塑板密封垫；6-1、6-2网状阳电极；7-1、7-2阳极塑板。
具体实施方式
下面实施例用于进一步叙述本发明，但不作任何限制。
实施例：板状银电极电解槽与双层网状银电极电解槽电解L-胱氨酸为L-半胱氨酸盐酸盐的比较
在相同大小的电解槽中，内设一组共阴极单元组，采用不同的银电极，对L-胱氨酸电解，其工艺参数，结果见下表：
Figure BDA0000393535230000031
结论：L-胱氨酸电解,生成L-半胱氨酸盐酸盐，L-胱氨酸比旋光度[α]20 D-223.4°(0.5-2.0mg/ml，5mol/L HCl)；L-半胱氨酸盐酸盐的比旋光度α20 D＋4.5°～＋7.0°。在电解的反应中，电解液的比旋光度由负逐步变正，比旋光度为α20 D＋4.5°～＋7.0时，反应完全。
从上表产物旋光值可以看出:在电解反应280分钟，双网银电极实验组已反应完全，优于单板银电极实验组。

Claims (6)

1.一种电解槽，内设一组或多组双阳极共阴极单元组，其特征在于：单元组内阴电极为双层网状阴电极。
2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于：所述的阴电极的材料是银。
3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于：所述的网状为标准型网。
4.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于：所述的标准型网选自菱型网、丸型网和栅栏型网。
5.根据权利要求1至4任一项所述的电解槽，其特征在于：该电解槽用于电解氨基酸。
6.根据权利要求5所述的电解槽，其特征在于：该电解槽用于电解L-胱氨酸。
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