FR2490683A1 - Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques - Google Patents
Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques Download PDFInfo
- Publication number
- FR2490683A1 FR2490683A1 FR8020159A FR8020159A FR2490683A1 FR 2490683 A1 FR2490683 A1 FR 2490683A1 FR 8020159 A FR8020159 A FR 8020159A FR 8020159 A FR8020159 A FR 8020159A FR 2490683 A1 FR2490683 A1 FR 2490683A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- prepn
- oxidn
- electrode
- grill
- grids
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
REACTEUR ELECTROCHIMIQUE COMPRENANT UNE ELECTRODE CONSTITUEE PAR PLUSIEURS GRILLES EN METAL DEPLOYE SENSIBLEMENT PARALLELES ENTRE ELLES, CARACTERISE PAR LE FAIT QUE CHACUNE DES GRILLES EST SEPAREE DE LA SUIVANTE PAR UNE DISTANCE COMPRISE ENTRE ENVIRON 0,1 ET 30MM, DE PREFERENCE ENTRE ENVIRON 0,5 ET 5MM. LA PRESENTE INVENTION PERMET D'AUGMENTER LA PRODUCTIVITE VOLUMIQUE DES CELLULES ET PERMET D'ATTEINDRE MEME POUR L'ELECTROLYSE DE SOLUTIONS DILUEES DES DENSITES DE COURANT DE 3000AM TOUT EN TRAVAILLANT A FAIBLE DEBIT. LE REACTEUR ELECTROCHIMIQUE DE L'INVENTION PEUT ETRE UTILISE NOTAMMENT POUR EFFECTUER L'OXYDATION DU CE (III) EN CE (IV) ET POUR EFFECTUER LA REDUCTION DU FE (III) EN FE (II) EN MILIEU PHOSPHORIQUE.
Description
La présente invention se rapporte à un perfectionnement aux réacteurs électrochimiques.
Les réacteurs électrochimiques sont utilisés pour les réactions mettant en jeu le phénomène d'électrolyse, ils sont utilisés pour changer le degré d'oxydation d'un élément en restant en solution, pour effectuer des dépôt métalliques à partir de solutions diluées et des oxydations anodiques d'effluents contenant des polluants organiques, des oxydations et réductions en électrosynthèse organique.
Avec des réacteurs électrochimiques classiques les densités de courant obtenues sont peu élevées, rendant de ce fait l'exploitation du réacteur peu économique.
Pour l'électrolyse de solutions diluées en particulier, il était nécessaire avec les réacteurs de la technique antérieure, d'augmenter le débit de l'électrolyte pour obtenir des densités de courant industrielles -c'est-à-dire au moins égales à environ 2 000 A/m2-, ce qui était difficilement réalisable technologiquement.
La présente invention vise en général à augmenter la productivité volumique des réacteurs électrochimiques, un objet particulier en étant de permettre l'électrolyse de solutions diluées avec des densités de courant élevées tout en travaillant à faible débit.
Le réacteur électrochimique de l'invention comprend une électrode.constituée par plusieurs grilles en métal déployé sensiblement parallèles entre elles, caractérisé par le fait que chacune des grilles est séparée de la suivante par une distance comprise entre environ 0,1 et 30 mm, de préférence entre 0,5 et 5 mm, de telle sorte qu'au sein de l'électrolyte les grilles soient électrochimiquement isolées les unes des autres.
La contre électrode est soit du même type, soit une plaque, soit une grille en matériau conducteur résistant à la corrosion tel le plomb, le platine ou le graphite.
Dans la Figure annexée représentant schématiquement l'arrangement des grilles d'électrode du réacteur électrochimique de l'invention, les grilles 1 en métal déployé sont séparées l'une de l'autre d'une distance d, comprise entre 0,1 et 30 mm, le courant est distribué sur chacune des grilles par les deux bords verticaux au moyen des amenées de courant 2.
Le courant circule dans la direction transversale x, ltelec- trolyte circulant dans la direction longitudinale y.
En pratique chaque grille est montée à l'intérieur d'un cadre en matériau conducteur, de marnière à ménager un canal d'entrée et un canal de sortie pourlte'leSzclyte,chaque cadre étant isolé du cadre voisin par un joint isolant électrique d'une épaisseur comprise entre 0,1 et 30 mm.
Le compartiment comportant l'électrode multiple de l'invention est réalisé en un matériau plastique tel le PVC, le polypropylene, le plexiglass ou tout autre matériau isolant.
Il est séparé de l'autre compartiment par un diaphragme microporeux ou une membrane échangeuse d'ions.
Selon un mode de realisation de l'invention (non représenté), chacune des grilles de ltélectrode multiple duréacteur électrochimique est reliée à un dispositif permettant d'ajuster l'intensité du courant sur chacune d'elles, par exemple une résitance variable, ce qui permet de contrôler la distribution de l'intensité de courant sur chacune des grilles et d'obtenir si on le désire une répartition uniforme de l'intensité de courant sur chacune des grilles.
Le réacteur électrochimique de l'invention peut être utilisé notamment pour effectuer la réaction d'oxydation du Ce (III) en Ce (IV) utilisée notamment dans la préparation de la naphtoquinone, d'anthraquinone à partir d'anthracène, d'acide benzoïque ou de benzaldéhyde à partir de toluène, ou bien pour effectuer la réaction de réduction du Fe (III) en
Fe (II) en milieu phosphorique, étant bien entendu que l'-nven- tion ne se limite pas à ces applications.
Fe (II) en milieu phosphorique, étant bien entendu que l'-nven- tion ne se limite pas à ces applications.
Les exemples suivants illustrent l'invention de façon non limitative. Dans les exemples 1 à 5 l'anolyte est une solution aqueuse sulfurique contenant du Ce (III). La température de l'anolyte est fixée à 550C.
Le catholyte est une solution d'acide sulfurique.
Chaque grille en métal déployé constituant le compartiment anodique est réalisée en un alliage plomb-antimoine (plomb 90 % - antimoine 10 ). Les dimensions des grilles sont 5 x 10 cm.
Le compartiment anodique est réalisé en polypro pyrène.
La cathode est en plomb.
EXEMPLE 1
L'anode multiple comporte 4 grilles de métal déployé isolées les unes des autres par un joint plat d'épaisseur 1 mm.
L'anode multiple comporte 4 grilles de métal déployé isolées les unes des autres par un joint plat d'épaisseur 1 mm.
On impose une intensité de 10 A, soit une densité de courant de 2 000 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule ; avec une vitesse de passage de l'anolyte de 0,15 m/s dans le canal anodique, la concentration du Ce (III) est amenée de 0,185 M à 0,042 M (taux de conversion 77,3 %) avec un rendement en courant de 92 %.
EXEMPLE 2
Mmes conditions que l'exemple 1, sauf vitesse de circulation de l'anolyte 0,10 m/s ; la concentration de Ce (III) est amenée de 0,168 M à 0,061 M (taux de conversion 63,9 %) avec un rendement en courant de 91 %.
Mmes conditions que l'exemple 1, sauf vitesse de circulation de l'anolyte 0,10 m/s ; la concentration de Ce (III) est amenée de 0,168 M à 0,061 M (taux de conversion 63,9 %) avec un rendement en courant de 91 %.
EXEMPLE 3
L'anode multiple comporte 3 grilles de métal déployé montées comme dans les exemples ci-dessus.
L'anode multiple comporte 3 grilles de métal déployé montées comme dans les exemples ci-dessus.
On impose une intensité de 10 A, soit une densité de courant de 2 000 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule, avec une vitesse de passage de l'anolyte de 0,21 m/s la concentration du Ce (III) est amenée de 0,156 M a' 0,043 M (taux de conversion 72,6 % avec un rendement en courant de 96 %.
EXEMPLE 4
On reprend les conditions de l'exemple 3, mais on impose un courant de 15 A, soit une densité de courant de 3 000 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule. La concentration du Ce (III) est abaissée de 0,273 M a 0,083 M (taux de conversion 69,7 %) avec un rendement en courant de 96 %.
On reprend les conditions de l'exemple 3, mais on impose un courant de 15 A, soit une densité de courant de 3 000 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule. La concentration du Ce (III) est abaissée de 0,273 M a 0,083 M (taux de conversion 69,7 %) avec un rendement en courant de 96 %.
EXEMPLE 5
Dans les conditions de l'exemple 4, mais avec une intensité imposée de 12,5 A, soit une densité de courant de 2 500 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule, la concentration du Ce (III) est amenée de 0,211 N a 0,053 M (taux de conversion 75 X) avec un rendement en courant de 96 %.
Dans les conditions de l'exemple 4, mais avec une intensité imposée de 12,5 A, soit une densité de courant de 2 500 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule, la concentration du Ce (III) est amenée de 0,211 N a 0,053 M (taux de conversion 75 X) avec un rendement en courant de 96 %.
EXEMPLE 6
On effectue la réduction d'une solution 0,1 M en
Fe (III) dans de l'acide phosphorique à 30 % de P2O5 en maintenant une température de 55 C.
On effectue la réduction d'une solution 0,1 M en
Fe (III) dans de l'acide phosphorique à 30 % de P2O5 en maintenant une température de 55 C.
La cathode est une électrode multiple à â 3 grilles en métal déployé, chacune des grilles est réalisée en acier inoxydable. Les dimensions des grilles sont 5 x 10 cm.
Le compartiment cathodique est en polypropylène.
L'anode est en platine.
On impose une intensité de 19 A, soit une densité de courant de 2 090 A/m2 par rapport à la section droite de la cellule, avec une vitesse de passage du catholyte de 0,21 m/s.
La concentration du Fe (III) est amenée de 0,1 N à 0,05 M (taux de conversion 50 %) avec un rendement en courant de 90 %.
Claims (4)
1. Réacteur électrochimique comprenant une électrode constituée par plusieurs grilles en métal déployé sensiblement parallèles entre elles, caractérisé par le fait que chacune des grilles est séparée de la suivante par une distance comprise entre environ 0,1 et 30 mm, de telle sorte qu'au sein de l'électrolyte les grilles soient électroniquement isolées les unes des autres.
2. Réacteur selon la revendication 1 dans lequel ladite distance séparant lesdites grilles est comprise entre environ O,S et 5mm.
3. Réacteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que chacune des grilles est reliée à un dispositif permettant d'ajuster l'intensité de courant sur chacune d'elles.
4. Réacteur selon la revendication 3 dans lequel le dispositif permettant d'ajuster l'intensité du courant est une résistance variable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8020159A FR2490683A1 (fr) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8020159A FR2490683A1 (fr) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2490683A1 true FR2490683A1 (fr) | 1982-03-26 |
| FR2490683B1 FR2490683B1 (fr) | 1984-05-25 |
Family
ID=9246076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8020159A Granted FR2490683A1 (fr) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2490683A1 (fr) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014803A1 (fr) * | 1990-03-17 | 1991-10-03 | Heraeus Elektrochemie Gmbh | Agencement d'electrodes a des fins electrolytiques |
| CN106319553A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种光电催化氧化Ce（Ⅲ）得到Ce（Ⅳ）的方法及其Ce（Ⅳ）和应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB128436A (en) * | 1918-07-17 | 1919-06-26 | Alexander Thomas Stuart | Improvements in and relating to Electrolytic Cells. |
-
1980
- 1980-09-19 FR FR8020159A patent/FR2490683A1/fr active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB128436A (en) * | 1918-07-17 | 1919-06-26 | Alexander Thomas Stuart | Improvements in and relating to Electrolytic Cells. |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991014803A1 (fr) * | 1990-03-17 | 1991-10-03 | Heraeus Elektrochemie Gmbh | Agencement d'electrodes a des fins electrolytiques |
| US5324409A (en) * | 1990-03-17 | 1994-06-28 | Heraeus Electrochemie Gmbh | Electrode arrangement for electrolytic cells |
| CN106319553A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种光电催化氧化Ce（Ⅲ）得到Ce（Ⅳ）的方法及其Ce（Ⅳ）和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2490683B1 (fr) | 1984-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1159008A (fr) | Reacteur a electrodes active et secondaire, avec dispositif inverseur de polarite, pour le traitement des eaux usees | |
| US3919062A (en) | Electrochemical system graduated porous bed sections | |
| JP2007536432A (ja) | 多層エキスパンデッドメタル電極を有する電解セル | |
| FI60039B (fi) | Elektrokemisk anordning | |
| US9199867B2 (en) | Removal of metals from water | |
| US4923582A (en) | Monopolar, bipolar and/or hybrid memberane cell | |
| US4664770A (en) | Electrolyzer | |
| WO2012156668A1 (fr) | Ensemble électrode et cellule électrochimique le contenant | |
| KR960000208B1 (ko) | 차아염소산염 생성을 위한 전해기 및 전해 생성물의 생산 방법 | |
| US3941675A (en) | Bipolar multiple electrolytic cell comprising a diaphragm and electrode for same | |
| RU2092615C1 (ru) | Электрод для электрохимических процессов, электрическая ячейка, способ получения хлора и щелочи и многокамерный электролизер | |
| US4134805A (en) | Process for electrolysis | |
| FR2490683A1 (fr) | Perfectionnement aux reacteurs electrochimiques | |
| US4357224A (en) | Energy efficient electrolyzer for the production of hydrogen | |
| US4075077A (en) | Electrolytic cell | |
| US4098671A (en) | Cathode for electrolytic process involving hydrogen generation | |
| JP2802276B2 (ja) | 電解処理方法と電解反応槽 | |
| CH617723A5 (fr) | ||
| EP0010562B1 (fr) | Procédé d'électrolyse | |
| DE4419683C2 (de) | Bipolare Filterpressenzelle für anodische Oxidationen an Platin | |
| US4404082A (en) | Bipolar electrode for anodic processes in undivided cells | |
| US4705564A (en) | Flow-through electrolytic cell | |
| CN218372545U (zh) | 一种微通道电解装置 | |
| JP3525528B2 (ja) | 塩化第二鉄液の再生装置 | |
| EP0449735B1 (fr) | Réacteur de dépollution électrolytique |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |