DE891388C - Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuehrung elektrolytischer Prozesse, insbesondere anodischer Oxydationsprozesse - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung elektrolytischer Prozesse, insbesondere anodischer Oxydationsprozesse Zur Durchführung elektrolytischer Prozesse, insbesondere anodischer Oxydationsprozesse, z. B. bei der Herstellung von Peroxydsalzen, Wasserstoffsuperoxyd oder anderen Perverbindungen, ist es bereits bekannt, Hohlelektroden zu verwenden, die mit kühlend wirkenden Medien beschickt werden.
• Bei den meisten dieser Prozesse ist es, von besonderer Bedeutung, dafür zu sorgen, daß die Oberflächentemperatur der Elektroden innerhalb: enger Grenzen gehalten: wird und jedenfalls bestimmte Temperaturen nicht überschreitet.
• Dieses Ziel läßt sich nach der Erfindung in einfacher Weise erreichen, wenn die während des Betriebes in dem in das Bad eintauchenden Teil der Hohlelektrode entwickelten oder erhitzten Dämpfe oder Gase in einem außerhalb des. Bades hefindlichen, als Rückflußküh:ler ausgebildeten Teil der Hohlelektroden kondensiert oder abgekühlt und hierauf das Kondensat oder die abgekühlten Dämpfe wieder in den in das Bad eintauchenden Teil der Hohlelektrode zurückgeführt werden.
• Es ist zwar bereits bekannt, als Kühlmedium Flüssigkeiten zu benutzen, die bei der einzuhaltenden Temperatur sieden. Hierbei handelt es sich aber um ein Verfahren zur teilweisen Oxydation organischer Verbindungen, besonders von Kohlenwasserstoffen, durch ein Sauerstoff enthaltendes Bad in Gegenwart eines Katalysators, wobei eine konstante Reaktionstemperatur in der Katalysatorrnasse aufrechterhalten wird. Zu diesem Zweck werden Rohre, die hochsiedende Flüssigkeiten, z. B. Quecksilber, enthalten und nach Art der Verda.mpfungsbäder mit Rückflußkühler verbunden sind, in der Katalysatormasse gleichmäßig verteilt.
• Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich für elektrolytische Prozesse aller Art. Die kühlend wirkenden Medien können flüssig, gas- oder dampfförmig sein. In Betracht kommen z. B. Wasser, wäßrige Salzlösungen, organische Flüssigkeiten wie Alkohole oder Kohlenwasserstoffe oder deren Verbindungen, Kohlensäure, Wasserstoff oder Luft. Zweckmäßigerweise wird dafür gesorgt, d'aß sich die Temperatur sowie die Durchflußgeschwindigkeit der Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten regeln läßt. Werden Flüssigkeiten verwendet, so soll deren Siedetemperatur in der Nähe der für die Elektrolyse günstigen Arbeitstemperatur liegen.
• Das Verfahren, mit dem es gelingt, die Temperatur an oder in den Elektroden innerhalb =gewisser Grenzen zuhalten, ist besonders vorteilhaft für die Durchführung anodischer Oxydationsprozesse, vor allem bei der Herstellung von Persalzen, Wasserstoffsuperoxyd oder anderen Perverbindungen, weil hierbei schon verhältnismäßig-rneringe Temperaturerhöhungen Zersetzung der gebildeten Reaktionsprodukte und überdies ein. rasches Absinken der Stromausbeute verursachen. In solchen Fällen kann es erforderlich werden, die Temperatur sowie die Durchflußgeschwindigkeit der durch: die Hohlelektroden geleiteten Gase oder Flüssigkeiten sehr genau zu überwachen.
• Als Flüssigkeit, deren Siedetemperatur in der Nähe der für die Elektrolyse günstigen Arbeitstemperatur liegt, kommt z. B. Diäthyläther in Betracht, der eine Temperatur von etwa 35° an den Anoden gewährleistet. Für Temperaturen in der Nähe von, 2o° eignet sich Acetaldehyd, für Temperaturen in der Nähe von z3° Äthylchlorid.
• Hierbei wird in an sich bekannter Weise der obere, außerhalb des Bades befindliche Teil der Elektrode als Rückflußkühler ausgebildet, derart, daß die während des Betriebes entwickelten Dämpfe von Äthylchlorid, Äther od. dgl-. kondensiert werden und in flüssigem Zustand wieder in die Hohl-. elektroden zurückgelangen. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn. die Elektroden oder Anoden zur Durchführung solcher elektrolytischer Prozesse verwendet werden, bei denen eine hohe anodische Stromdichte eingehalten werden soll. In derartigen Fällen verwendet man vorzugsweise verhältnismäßig dünne Anoden, bei denen jedoch die Gefahr schädlicher Überhitzungen entsprechend groß ist. Die dünnen Anoden, gegebenenfalls zu einer größeren Zahl vereinigt, werden auch deswegen: bevorzugt verwendet, weil sich hierbei mit kleinere Mengen anod`ischen Materials größere Oberflächen erzielen lassen, was namentlich bei teurem Anodenmaterial, z. B. Gold öder Platin, wichtig ist. In. allen diesen Fällen können nach der Erfindung dünne Gebilde aus Platin, Gold oder entsprechenden Legierungen von Edelmetallen als Hohlelektroden verwendet werden.
• Zur weiteren: Einsparung von Edelmetall können nach einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung Hohldrähte aus Sparmetallen, z. B. Kupfer oder Kupferlegierungen, mit einem dünnen., homogenen Überzug aus Platin od. d.gl. versehen werden. Solche kombinierten Hohldrähte können z. B. hergestellt werden, indem zunächst ein Kern oder eine Seele aus einem leicht schmelzbaren Metall oder aus einem leicht verb@rennlichen oder herauslösbaren. Material, z. B. Nitrocellulose oder Kunstharz genommen, mit einem homogenen Überzug aus Gold, Platin od. dgl. versehen und nach endgültiger Fertigstellung oder Kalibrierung des Drahtes der Kern herausgebrannt, -geschmolzen oder -gelöst wird. Die so erhaltenen Hohldrähte werden alsdann z. B. in ein gemeinsames Rohr aus: Blei, Kupfer od. d@gl. derart eingelötet, einggeschweiß,t, eingesintert oder eingewalzt, daß der innere, aus Sparmetallbestelhende Teil der Hohldrähte nicht nach außen tritt.
• Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist aus der schematischen Zeichnung ersichtlich..
• Das z. B. aus Blei oder Kupfer bestehende Rohr r ist als Rückflußkühler ausgebildet und kann außerdem mit nicht veranschaulichten Kühlrippen oder mit intensiver wirkenden Kühlvorrichtungen a versehen sein. Durch diese Kühlvorrichtung fließt z. B. Wasser oder eine Sole. Die Hohldrähte 3 sind in das Rohr so eingesetzt, daß das eine Ende eines jeden zum. Bügel gebogenen Drahtes im freien inneren Raum des Rohres, z. B. Bleirohres, mündet, während das andere Ende bündig mit der inneren Mantelfläche dieses Rohres abschließt.
• Eine derartige Vorrichtung gewährleistet einen geregelten Umlauf des. Kühlmediums. Die während der Elektrolyse gebildeten Dämpfe, z. B. Ätherdämpfe, strömen durch das im Rohrinnern ausmündende Ende des Hohldrahtes in das Rohr, werden an dessen Wandungen, kondensiert und fließen in das bündig mit' der Rohrwand abschließende, z. B. eingeschweißte andere Ende des Hohldrahtes wieder nach unten in den Hohlraum der Anode zurück. Durch diese Anordnung erzielt man weiter den Vorteil eines verhältnismäßig sehr guten Über-Banges des elektrischen Stromes von dem Bleirohr in die einzelnen Hohldrähte oder deren sehr dünne Platinüberzüge. Gleichzeitig wird vermieden, daß der innere, aus Sparmetall bestehende Teil der Hohldrähte vorzeitigen Korrosionen ausgesetzt ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Durchführung elektrolytischer Prozesse, insbesondere anodischer Oxydationsprozesse, z. B. bei der Herstellung von Peroxydsalzen:, Wasserstoffsuperoxyd oder anderen Perverbindungen, unter Verwendung von mit kühlend wirkenden Medien beschickten Hohlelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die während des Betriebes in dem in das Bad eintauchenden Teil der Hohlelektrode entwickelten oder erhitzten Dämpfe oder Gase in einem außerhalb des Bades. befindlich-en, als Rückflußkühler ausgebildeten Teil der Hohlelektrode kondensiert oder abgekühlt und darauf das Kondensat oder die abgekühlten Dämpfe wieder in den in das Bad eintauchenden Teil der Hohlelektrode zurückgeführt werden..
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die Hohlelektroden durchströmenden Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten hinsichtlich, ihrer Temperatur und Durchflußgeschwindi;gkeit geregelt werden.
3. 3. Verfahren nach Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume mit Flüssigkeiten beschickt werden, deren Siedetemperaturen in der Nähe der für die Elektrolyse@n günstigen Arbeitstemperaturen liegen. q.. Verfahren nach Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elektroden Hohldrähte verwendet, deren Wandungen: aus Sparmetallen, z. B. Kupfer, oder deren Legierungen bestehen, welche auf der Außenseite mit Silber, Gold, Platin oder anderen Platinmetallen in dünner Schicht homogen überzogen sind. 5. Verfahren nach Ansprüchen i bis q., gekennzeichnet durch die Anwendung auf solche elektrolytische Prozesse, bei denen eine hohe anodisdhe Stromdichte einbehalten werden soll. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen. i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hohldrähte (3) so in ein; von einer Kühlvorrichtung (2) umgebenes Rohr (i) eingesetzt sind, daß das eine Ende der bügelförmigen Drähte (3) im freien Innenraum des Rohres (i) mündet und das andere Ende bündig mit der inneren Mantelfläche des. Rohres (i) abschließt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 73 662, 404 99g-