JPH0860389A - 犠牲陽極を有する電解槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 犠牲陽極を使用するのに適当であり、電極面
積対電解コンパートメント容積の比を可能な限り高くし
た電解槽を提供することである。 【解決手段】 電解質用の供給ラインと排出ラインとを
備えた犠牲陽極を有する電解槽が、コンテナ（１）内に
積重ねられている。電極（４，５）は、電極空隙（７）
を形成するスペーサ（６）によって相互に分離されてい
る。この積重は、個々の電極（４，５）がスライド状に
配列された案内装置（８）を備えている。個々の電極
（４，５）は、積重電極（４，５）の場合に、電極空隙
（７）に電解質を供給するためのダクト（９）を形成す
る開口を有し、ダクト（９）の一端が、電解質の供給ラ
イン（２）に接続され、その他端が、閉ざされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、犠牲陽極を有し、
電解質用の供給ラインと排出ラインとを備えた電解槽に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ある種の電気化学プロセスにおいては、
例えば、アリールハライドもしくはベンジルハライドの
還元的なカルボニレーションによって芳香族アルデヒド
を製造したり、アリールハライドもしくはベンジルハラ
イドの還元的なカルボキシレーションによって芳香族カ
ルボン酸を製造したり、アリールアルキルケトン類の還
元的なカルボキシレーションによって芳香族α−ヒドロ
キシカルボン酸を製造するために、いわゆる、犠牲陽極
（消費可能な陽極）を使用することが知られている。さ
らに、スルフィン酸類、シラン類または第３級ホスフィ
ン類を製造するための電気化学的な方法が、同様に、犠
牲陽極の使用を包含することも公知である。

【０００３】このことは、前記プロセスに対して、陽極
プロセスが電気化学的な全体のプロセスの一部を構成
し、金属性の陽極を制御しつつ溶解することを意味す
る。これは、一方において、生成するアニオン性の電解
生成物を補償するために必要とされるカチオン類を発生
させる役割を果たす。他方、犠牲陽極を使用すると、上
述の場合において、所望される陰極での合成プロセスを
妨げるプロトンの陽極での発生を防止する。

【０００４】ヨーロッパ特許No. 0 283 796に従えば、
陽極として、両側で活性な充填床内の金属粒子製の連続
的に更新可能な犠牲陽極を含む、フィルタープレスタイ
プのフロー電解槽が公知である。複数のこのような陽極
素子を有する電解槽の場合に、電極を接続する唯一の考
えられる方法は、モノポーラー(monopolar)様式であ
り、電極の半分は、各場合において、極性が正しくな
く、所望される合成目的に利用されていない。モノポー
ラー接続の欠点は、電流供給を、各々、個々の陽極コン
パートメントに対する別個の電流接続と電流分配によっ
て行うことが必要であり、これは、充填床電極の場合
に、技術的に繁雑である。

【０００５】ヨーロッパ特許 0 219 367は、一対の電極
を含む、有機化合物もしくは有機金属化合物を製造する
ためのフロー電解槽を開示している。二つの電極のうち
一つは、円錐的に尖った端を有する中実のシリンダー状
金属ブロックからなる犠牲陽極である。金属が消費され
る度合いに応じて、前記ブロックは、陰極として接続さ
れ、陽極の円錐と同一の幾何学的寸法を有する中空円錐
内をそれ自身の重量作用下、スライドする。この配列に
おける前記中空円錐は、同時に、外部槽壁部分を構成す
る。この構造の欠点は、電極面積を無限に大きくするこ
とができず、それと同時に、比例する以上に反応器容積
を大きくすることができないことである。より大きな電
極面積を得るには、したがって、極めて多数の槽を設け
る必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、犠牲陽極を使用するのに適当であり、電極面積
対電解コンパートメント容積の比を可能な限り高くした
電解槽を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、冒頭に記載
したタイプの電解槽であり、コンテナ内に、電極が、電
極空隙を形成するスペーサによって相互に分離されて積
重ねられ、この積重が、個々の電極がスライド状に配列
された案内装置を備え、個々の電極が、積重電極の場合
に、電極空隙に電解質を供給するためのダクトを形成す
る開口を有し、ダクトの一端が、電解質用の供給ライン
に接続され、その他端が、閉ざされている電解槽によっ
て達成される。

【０００８】電極は、陰極と犠牲陽極とが、各々の場合
に、相互に、導電的に接続されたコンパウンド電極を含
んでもよい。コンパウンド電極は、積重ねられ、スペー
サによって相互に分離される。

【０００９】案内装置は、電極積重を取り囲んでもよ
い。個々の電極は、各々の場合に、中心開口を有しても
よく、積重ねられた電極において、開口は、中心ダクト
を形成してもよい。ダクトは、その中に、案内装置とし
て配列され、パイプは、オリフィスを備え、それを介し
て、電解質が、電極空隙に供給される。陰極は、スチー
ル、合金スチール、ニッケル、鉛、亜鉛、鉄、金、白
金、銅、錫、カドミウム、グラファイトもしくはガラス
質のカーボン製、または、金属もしくはグラファイトと
プラスチックとの複合材料製である。犠牲陽極は、還元
金属、特に、マグネシウム、アルミニウムまたは亜鉛製
である。

【００１０】本発明の本質的な利点は、陰極が消費され
るにもかかわらず、電極面積対反応容積の比が維持され
ることに見られる。さらに、槽は、操作要件に困難を伴
うことなく、取り付けることができる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例および図面を参考にしつつ、本
発明をさらに詳細に説明する。図面において、図１は、
バイポーラー様式で接続された電極と中心に配置された
案内配列とを有する電解槽の断面図を示し、図２は、モ
ノポーラー様式で接続された電極と電極周囲に配置され
た案内配列とを有する電極槽の断面図を示す。

【００１２】電解槽コンテナ１内には、電解質用の供給
ライン２と排出ライン３とが備えられ、陰極４および犠
牲陽極５が交互に配列されている。陰極４および陽極５
は、電極４，５間に電極空隙７を形成するスペーサ６に
よって相互に分離されている。電極積重は、案内装置８
を備え、その中には、個々の円形、正方形または長方形
の電極４，５が、スライド状に配列されている。個々の
電極４，５は、積重ねられた電極の場合に、電解質を電
極空隙７に供給するためのダクト９を形成する開口を有
し、ダクト９の一端は、電解質用の供給ライン２に接続
され、その他端は、閉ざされている。案内装置８は、非
導電性の案内部分、例えば、丸いバー、Ｌ、Ｔもしくは
Ｕ字のレールを含んでもよく、これは、積重ね軸に平行
に配列され、コンテナに固定して取り付けられている。
これらの案内部分は、積重を貫通していてもよく、積重
を取り囲んでいてもよい。

【００１３】図１に従う実施例において、個々の電極
４，５は、各々、中心開口を有し、これは、積重ねられ
た電極の場合には、中心ダクト９を形成し、その中に、
パイプ１０が、案内装置８、および、それと同時に、供
給ライン２として配列されている。パイプ１０は、例え
ば、軸に平行に走るスロット１１を有するオリフィス１
１を備え、このスロットを介して、電解質が電極空隙７
に供給される。

【００１４】スペーサ６は、プラスチック製であり、電
解質を電極空隙７に均一に分配するために、便宜上、網
状構造を有する。図１に従う実施例の場合において、電
極積重４，５は、パイプ１０の周りにシールスリーブ１
２および加重１３を備えさせることもできる。シールス
リーブ１２の目的は、電解質がコンテナ１内に直接あふ
れ出ることを防止するためであり、加重１３の目的は、
電極４，５への供給を促進するためである。電極をモノ
ポーラー様式に接続する場合には、電極４，５は、可撓
性の接続ライン１４，１５を備えることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】バイポーラー様式で接続された電極と中心に配
置された案内配列とを有する電解槽の断面図を示す。

【図２】モノポーラー様式で接続された電極と電極周囲
に配置された案内配列とを有する電極槽の断面図を示
す。

【符号の説明】

１ コンテナ ２ 供給ライン ３ 排出ライン ４ 陰極 ５ 犠牲陽極 ６ スペーサ ７ 電極空隙 ８ 案内装置 ９ ダクト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート・ヴィルト ドイツ連邦共和国デー−64753 ブロムバ ッハタル，シュタイナーツヴェーク ９

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解質用の供給ラインと排出ラインとを
   備えた犠牲陽極を有する電解槽であり、コンテナ（１）
   内に、電極（４，５）が、電極空隙（７）を形成するス
   ペーサ（６）によって相互に分離されて積重ねられ、こ
   の積重が、個々の電極（４，５）がスライド状に配列さ
   れた案内装置（８）を備え、個々の電極（４，５）が、
   積重電極（４，５）の場合に、電極空隙（７）に電解質
   を供給するためのダクト（９）を形成する開口を有し、
   ダクト（９）の一端が、電解質用の供給ライン（２）に
   接続され、その他端が、閉ざされている電解槽。
2. 【請求項２】 コンテナ（１）内で、電極（４，５）
   が、各場合に、相互に導電的に接続された陰極（４）と
   犠牲陽極（５）とを含むコンパウンド電極として積重ね
   られ、コンパウンド電極が、電極空隙（７）を形成する
   スペーサ（６）によって相互に分離されて積重ねられ、
   この積重が、個々の電極（４，５）がスライド状に配列
   された案内装置（８）を備え、個々の電極（４，５）
   が、積重電極（４，５）の場合に、電極空隙（７）に電
   解質を供給するためのダクト（９）を形成する開口を有
   し、ダクト（９）の一端が、電解質用の供給ライン
   （２）に接続され、その他端が、閉ざされている、請求
   項１に記載の電解槽。
3. 【請求項３】 案内装置（８）が、電極積重を取り囲
   む、請求項１に記載の電解槽。
4. 【請求項４】 案内装置（８）が、電極積重を取り囲
   み、個々の電極（４，５）が、各々、中心開口を有し、
   積重ねられた電極（４，５）の開口が、中心ダクト
   （９）を形成する、請求項３に記載の電解槽。
5. 【請求項５】 個々の電極（４，５）が、各々、中心開
   口を有し、積重ねられた電極（４，５）の開口が、中心
   ダクト（９）を形成し、案内装置（８）として、オリフ
   ィス（１１）を備え、それを介して、電極空隙（７）に
   電解質を供給するパイプ（１０）が配列されている、請
   求項１に記載の電解槽。
6. 【請求項６】 陰極（４）が、スチール、合金スチー
   ル、ニッケル、鉛、亜鉛、鉄、金、白金、銅、錫、カド
   ミウム、グラファイトもしくはガラス質のカーボン製、
   または、金属もしくはグラファイトとプラスチックとの
   複合材料製であり、犠牲陽極（５）が、還元金属、特
   に、マグネシウム、アルミニウムまたは亜鉛製である、
   請求項１に記載の電解槽。