NO115286B

NO115286B -

Info

Publication number: NO115286B
Application number: NO15796865A
Authority: NO
Inventors: E Haycock
Original assignee: Shell Nv
Priority date: 1965-05-06
Filing date: 1965-05-06
Publication date: 1968-09-16

Description

Apparat for kontinuerlig elektrolytisk fremstilling av kjemiske forbindelser. Apparatus for the continuous electrolytic production of chemical compounds.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat The present invention relates to an apparatus

for kontinuerlig elektrolytisk fremstilling av for continuous electrolytic production of

kjemiske forbindelser.chemical connections.

Elektrokjemiske prosesser kan oppdeles i en Electrochemical processes can be divided into a

serie hovedtrinn, nemlig: (1) adsorpsjon av reaktanten på elektroden, (2) elektronoverføring series of main steps, namely: (1) adsorption of the reactant on the electrode, (2) electron transfer

mellom reaktanten og elektroden, og (3) desorpsjon av reaksjonsproduktet fra elektroden. Hvert between the reactant and the electrode, and (3) desorption of the reaction product from the electrode. Each

av disse trinn kan føre med seg polarisasjonsfe-nomener (aktiverimgspolarisasjon). En annen of these steps can lead to polarization phenomena (activation polarization). Another

type elektrokjemisk polarisasjon som kan spille type of electrochemical polarization that can play

en rolle i elektrolytiske prosesser er den såkalte a role in electrolytic processes is the so-called

konsentrasjonspolarisasjon. Denne type oppstår concentration polarization. This type occurs

som følge av utilstrekkelig tilgang av reaktanter as a result of insufficient supply of reactants

til elektrodeoverf laten. Elektrokjemisk polarisasjon, målt som en økning av potentialet over to the electrode above the sheet. Electrochemical polarization, measured as an increase of the potential above

grenseflaten mellom elektrode og elektrolytt når the interface between electrode and electrolyte reaches

strømstyrken økes, øker kraftforbruket som må the amperage is increased, the power consumption that must be increased

til for å frembringe en ekvivalent kjemisk for-andring. Økonomisk drift av elektrokjemiske to produce an equivalent chemical change. Economic operation of electrochemical

prosesser avhenger i stor utstrekning av mulig-hetene for å redusere polarisasjonsvirkninger. Således har nødvendigheten av å anvende høye spenninger vært en alvorlig hindring ved fremstilling av kjemiske forbindelser ved elektrokjemiske reaksjoner. processes depend to a large extent on the possibilities to reduce polarization effects. Thus, the necessity of applying high voltages has been a serious obstacle in the production of chemical compounds by electrochemical reactions.

Det er et mål med denne oppfinnelse å forbedre utførelsen av elektrolytiske fremstillings-prosesser ved å redusere polarisasjonen. It is an object of this invention to improve the performance of electrolytic manufacturing processes by reducing polarization.

Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse til-veiebringes der således et apparat for kontiuerlig elektrolytisk fremstilling av kjemiske forbindelser, hvilket apparat består av et kar inneholdende en hovedelektrode, en motelektrode og et diafragma som skiller rommet mellom elektrodene, og erkarakterisert vedat diafragmaet (13) avgrenser en strømningskanal i hvilkén i det minste en del av hovedelektroden (12) er anbragt, og apparatet er forsynt med et innløp (16) for tilførsel til nevnte strømningskanal av en strøm av faste ledende partikler inneholdende adsorbert reaktant og et utløp (17) for uttagning fra nevnte strømningskanal av strømmen av faste ledende partikler inneholdende adsorbert reaksjonsprodukt. With the help of the present invention, there is thus provided an apparatus for the continuous electrolytic production of chemical compounds, which apparatus consists of a vessel containing a main electrode, a counter electrode and a diaphragm which separates the space between the electrodes, and is characterized in that the diaphragm (13) delimits a flow channel in which at least part of the main electrode (12) is placed, and the apparatus is provided with an inlet (16) for supplying to said flow channel a stream of solid conducting particles containing adsorbed reactant and an outlet (17) for withdrawal from said flow channel of the flow of solid conductive particles containing adsorbed reaction product.

Den elektrolytiske fremstilling av kjemiske forbindelser i apparatet ifølge oppfinnelsen ut-føres ved at man: a. leder en elektrisk strøm gjennom en elektrolytt mellom en enhetlig hovedelektrode og en enhetlig motelektrode ved å forbinde dem med en likestrømskilde, idet minst en del av nevnte hovedelektrode er ambragt i en kontaktsone som er adskilt fra motelektroden ved hjelp av et diafragma. b. bringer nevnte hovedelektrode i kontakt med en strøm av faste ledende partikler som inneholder adsorbert reaktant, hvorved overførin-gen av elektrisk ladning mellom partiklene og hovedelektroden finner sted med omdannelse av adsorbert reaktant til den ønskede kj emiske for-bindelse og c. fjerner de faste ledende partikler og reaksjonsprodukter fra kontaktsonen. The electrolytic production of chemical compounds in the device according to the invention is carried out by: a. conducting an electric current through an electrolyte between a uniform main electrode and a uniform counter electrode by connecting them to a direct current source, at least part of said main electrode being enclosed in a contact zone which is separated from the counter electrode by means of a diaphragm. b. brings said main electrode into contact with a stream of solid conductive particles containing adsorbed reactant, whereby the transfer of electric charge between the particles and the main electrode takes place with conversion of adsorbed reactant into the desired chemical compound and c. removes them solid conducting particles and reaction products from the contact zone.

I en foretrukken utførelsesform av denne In a preferred embodiment thereof

prosess utføres absorpsjonen av reaktanter og/ eller desorpsjonen av produkter i det minste delvis som prosesser som er adskilt fra ladnings-overføringsprosessen. På denne måte kan den egentlige reaksjonstid, dvs. den tid reaktantene er underkastet elektrolysebetingelser, reduseres til den tid som kreves for å bevirke ladningsover-føringen, hvilket resulterer i undertrykkelse av uønskede sidereaksjoner og konsekutive reaksjoner. Særlig ved fremstilling av organiske forbindelser kan den forbedring av selektiviteten som derved oppnås, være av stor betydning. En ytterligere fordel ved adskillelsen av de tre grunn-trinn er at konsentrasjonspolarisasjon og akti-veringspolarisasjon forbundet med adsorpsjon og desorpsjon vil kunne reguleres bare ved hjelp av strømningshastigheten av elektrodepartiklene. process, the absorption of reactants and/or the desorption of products is carried out at least partially as processes separate from the charge-transfer process. In this way, the actual reaction time, i.e. the time the reactants are subjected to electrolysis conditions, can be reduced to the time required to effect the charge transfer, which results in the suppression of unwanted side reactions and consecutive reactions. Particularly in the production of organic compounds, the improvement in selectivity thereby achieved can be of great importance. A further advantage of the separation of the three basic steps is that concentration polarization and activation polarization associated with adsorption and desorption will be able to be regulated only by means of the flow rate of the electrode particles.

Apparatet ifølge oppfinnelsen muliggjør en The apparatus according to the invention enables a

høy grad av fliksibilitet i den elektrolytiske prosess og muliggjør en høy grad av regulering, fordi det er mulig å fjerne elektrodematerialet kontinuerlig fra systemet (dvs. ved å fjerne alle eller en del av elektrodepartiklene fra separatoren og erstatte dem med friske eller regenererte partikler). high degree of flexibility in the electrolytic process and enables a high degree of regulation, because it is possible to remove the electrode material continuously from the system (ie by removing all or part of the electrode particles from the separator and replacing them with fresh or regenerated particles).

Systemets fleksibilitet kan utnyttes på den The system's flexibility can be exploited on it

måte at forskjellige ledende metaller kan anvendes i partiklene og i de enhetlige hovedelektro-der. Således er det mulig å anvende i de først-nevnte et metall som virker katalyserende på reaksjonen og for de sistnevnte et metall som er inert, men som er bedre egnet for lang brukstid. way that different conductive metals can be used in the particles and in the uniform main electrodes. Thus, it is possible to use in the first-mentioned a metal which acts as a catalyst for the reaction and for the latter a metal which is inert, but which is better suited for a long period of use.

Fleksibiliteten kan dessuten nyttiggjøres ved The flexibility can also be utilized by

at apparatet ifølge oppfinnelsen anvendes til å studere kombinerte elektrokatalytiske prosesser. Det er velkjent at absorpsjonen av organiske materialer fra oppløsning på metalloverflater er avhengig av metalloverflatens potensial med hensyn til oppløsningen. Dersom hovedelektroden holdes på et innstilt potensial relativt til elektrolytten, er det mulig å frembringe forbed- that the device according to the invention is used to study combined electrocatalytic processes. It is well known that the absorption of organic materials from solution on metal surfaces is dependent on the potential of the metal surface with respect to the solution. If the main electrode is kept at a set potential relative to the electrolyte, it is possible to produce

ret og selektiv adsorpsjon av organiske moleky-ler på en partikkelformig katalysator-elektrode og derved forbedre utbyttet eller selektiviteten ved prosesser som nu anses å være utelukkende direct and selective adsorption of organic molecules on a particulate catalyst electrode and thereby improve the yield or selectivity of processes that are now considered to be exclusively

termisk-katalytiske prosesser. Et typisk eksempel er den klasse av reduksjonsreaksjoner, f. eks. reduksjon av aldehyder til alkoholer, hvor det er vanlig praksis å anvende «Raney»-nikkel-katalysator i vandig miljø. thermal-catalytic processes. A typical example is the class of reduction reactions, e.g. reduction of aldehydes to alcohols, where it is common practice to use "Raney" nickel catalyst in an aqueous environment.

Fordi elektrodepartiklene kan gjøres små, hår de et høyt forhold mellom overflateareal og Because the electrode particles can be made small, they have a high ratio of surface area to

volum hvorved man oppnår den innlysende fordel det medfører å ha et stort overflateareal for adsorpsjon av reaktanten. Eksisterende elektrolyseanlegg vil derved kunne gjøres betydelig mindre i størrelse. Dessuten er det mer økonomisk å oppdele faste elektrodematerialer i små fragmenter enn å gjøre en enhetlig elektrode po-røs, og desorpsjonen lettes. volume whereby the obvious advantage of having a large surface area for adsorption of the reactant is achieved. Existing electrolysis plants will thereby be able to be made significantly smaller in size. Moreover, it is more economical to divide solid electrode materials into small fragments than to make a uniform electrode porous, and desorption is facilitated.

Når reaktantstrømmen og elektrodepartiklene ledes kontinuerlig gjennom cellen, oppnås forbedret farvespredning. Dette vil derfor føre til at industrielle elektrolyseanlegg lettere vil kunne reguleres og varmen utnyttes. When the reactant flow and the electrode particles are passed continuously through the cell, improved color dispersion is achieved. This will therefore lead to industrial electrolysis plants being easier to regulate and utilize the heat.

De faste elektrodepartikler består av elektrisk ledende materiale, fortrinnsvis nylig fremstilt for å sikre rene overflater. Betegnelsen «ledende» er her ment å omfatte utmerkede ledere såsom metaller og carbon, og halv-ledere, såsom silicium, germanium, selen og salter. Spesifike eksempler er sølv, kobber, jern, kobber-(I)oxyd og partikler overtrukket med metaller såsom platina. Såvidt vites er partikkelstørrelsen ikke kritisk, og partiklene kan f. eks. være fra omtrent 1 \ i til 1 mm i diameter. Da imidlertid mindre størrelser leder til øket forhold mellom overflate og volum, foretrekkes det i alminne-lighet å anvende den minste diameter som er forlikelig med enkel separasjon av produkt-strømmen, og der foretrekkes derfor partikler av i størrelse i området fra 10 til 500^. Videre lettes behandlingen av partiklene ved at partikkelstør-relsen begrenses til et snevert område, f. eks. slik at 90 vektpst. faller innenfor et diameterområde hvor forholdet mellom yttergrensene er 1 til 3. Partiklene kan være inerte overfor reaksjonen, eller de kan virke katalyserende, f. eks. bestå av katalysator eller være overtrukket med sådan. The solid electrode particles consist of electrically conductive material, preferably newly produced to ensure clean surfaces. The term "conductive" is intended here to include excellent conductors such as metals and carbon, and semi-conductors such as silicon, germanium, selenium and salts. Specific examples are silver, copper, iron, copper (I) oxide and particles coated with metals such as platinum. As far as is known, the particle size is not critical, and the particles can e.g. be from about 1 \ in to 1 mm in diameter. Since, however, smaller sizes lead to an increased ratio between surface and volume, it is generally preferred to use the smallest diameter that is compatible with simple separation of the product stream, and particles of size in the range from 10 to 500 µm are therefore preferred. . Furthermore, the processing of the particles is facilitated by the fact that the particle size is limited to a narrow area, e.g. so that 90 wt. falls within a diameter range where the ratio between the outer limits is 1 to 3. The particles can be inert to the reaction, or they can be catalytic, e.g. consist of catalyst or be coated with such.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kan anvendes for alle elektrokjemiske fremstillingsreaksjoner ved hvilke der kan anvendes enhetlige elektroder. Eksempler er reduksjon av aldehyder til alkoholer, oxydasjon av aldehyder til syrer, reduksjon av flerverdige bindinger, f. eks. i nafthalen, og reduksjon av nitrobenzen for fremstilling av anilin. Det vil være klart at hovedelektroden, ved hvilken det ønskede reaksjonsprodukt dannes, kan være katoden eller anoden. Således finner reduksjonsreaksjonene sted ved katoden, mens oxydasjonsreaksj onene finner sted ved anoden. The apparatus according to the invention can be used for all electrochemical manufacturing reactions in which uniform electrodes can be used. Examples are reduction of aldehydes to alcohols, oxidation of aldehydes to acids, reduction of polyvalent bonds, e.g. in naphthalene, and reduction of nitrobenzene to produce aniline. It will be clear that the main electrode, at which the desired reaction product is formed, can be the cathode or the anode. Thus, the reduction reactions take place at the cathode, while the oxidation reactions take place at the anode.

Når bare den ene elektrode er gjort partikkelformig, kan den annen elektrode være en selv-ødeleggende elektrode av en hvilken som helst type som er anvendelig sammen med hovedpro-sessen som finner sted ved den førstnevnte elektrode. Det er imidlertid innlysende at der i man-ge tilfelle, og bestandig når ikke-selvødeleggende elektroder benyttes, kan anvendes elektroder som begge er partikkelformige. When only one electrode is made particulate, the other electrode may be a self-destructing electrode of any type applicable in conjunction with the main process taking place at the former electrode. However, it is obvious that in many cases, and always when non-self-destructive electrodes are used, electrodes which are both particulate can be used.

Oppfinnelsen skal ytterligere beskrives med henvisning til de vedføyede tegninger som viser foretrukne utførelsesformer. Fig. 1 er et skjematisk sideriss av et anlegg utført i henhold til oppfinnelsen, hvor elektro-lysecellen er vist i snitt.. Fig. 2 viser et tverrsnitt efter linjen 2—2 på fig. 1. Fig. 3 viser et vertikalsnitt gjennom en spe-siell utførelsesform av en ladningsfrembringende enhet som er egnet for anvendelse i anlegget vist på fig. 1. Fig. 4 viser et vertikalt tverrnsnitt av en annen utførelsesform av en del av den lednings-frembringende enhet, som er anvendelig når der benyttes en gassformig reaktant. Fig. 5 viser et vertikalt tverrsnitt gjennom en elektrolysecelle efter et modifisert arrangement hvor der er anordnet en strømningskanal for hver elektrode. Fig. 6 viser et tverrsnitt efter linjen 6—6 på fig. 5. Fig. 7 viser et vertikalt tverrsnitt av en po-røs hovedelektrode som illustrerer en ytterligere uitførelsesform. Fig. 8 viser et utsnitt av en elektrodevegg som er modifisert for tilpasning til gassformige strømmer. Fig. 1 og 2 viser et lukket kar 10 som inneholder enhetlige faste elektroder 11 og 12 separert ved hjelp av en gjennomtrengelig vegg 13 som eksempelvis kan være sylindrisk og omslutte den sistnevnte elektrode. Veggen kan være av et hvilket som helst materiale, såsom av kera-mikk, sintret glass eller en permeabel harpiks, som tillater ionene å passere, men hovedsakelig utestenger væsker. Den er montert på endestykker dannet 1 bunnen av karet og i dekslet 14. Elektroden 11 kan være porøs, f. eks. av trådnet-ting formet som en sylinder som omgir veggen 13, og elektrisk forbundet med en leder 15. Et inn-løpsrør 16 og et utløpsrør 17 er forbundet slik at de kommmuniserer med strømningskanalen som dannes av veggen 13. Elektroden 12 er her kaldt hovedelektroden, og elektroden 11 den motstående elektrode eller sekundærelektroden. Den førstnevnte elektrode inneholdes i nevnte strøm-ningskanal og er fortrinnsvis utstyrt med ut-springende kontaktorganer, såsom metallfingre 18, for å fremme kontakten med elektrodepartikler, slik det vil fremgå av tegningen. Elektrodene er elektrisk isolert fra karet ved hjelp av f6ringer 19 og 20 og er forbundet med den elektriske strømkrets 21 og 22. Sistnevnte er videre forbundet med en likestrømskilde. Mellom elektrodene er der en elektrolytt.. I den viste utførel-sesform består denne delvis av en væskeelektro-lytt 23 som inneholdes i karet på utsiden av nevnte strømningskanal dannet av veggen og delvis av væskestrømmen som strømmer gjennom kanalen. Det vil imidlertid forståes at disse trekk ikke er ment å begrense oppfinnelsen, da der som elektrolytt 23 er mulig å anvende enhvil-ken som helst egnet kjent elektrolytt, som kan foreligge 1 pastaform og inneholdes i et porøst, The invention shall be further described with reference to the attached drawings showing preferred embodiments. Fig. 1 is a schematic side view of a plant made according to the invention, where the electrolysis cell is shown in section. Fig. 2 shows a cross-section along the line 2-2 in fig. 1. Fig. 3 shows a vertical section through a special embodiment of a charge generating unit which is suitable for use in the plant shown in fig. 1. Fig. 4 shows a vertical cross-section of another embodiment of a part of the wire-producing unit, which is applicable when a gaseous reactant is used. Fig. 5 shows a vertical cross-section through an electrolysis cell after a modified arrangement where a flow channel is arranged for each electrode. Fig. 6 shows a cross-section along the line 6-6 in fig. 5. Fig. 7 shows a vertical cross-section of a porous main electrode which illustrates a further embodiment. Fig. 8 shows a section of an electrode wall which has been modified for adaptation to gaseous flows. Fig. 1 and 2 show a closed vessel 10 which contains uniform fixed electrodes 11 and 12 separated by means of a permeable wall 13 which can for example be cylindrical and enclose the latter electrode. The wall can be of any material, such as ceramic, sintered glass or a permeable resin, which allows the ions to pass but essentially excludes liquids. It is mounted on end pieces formed on the bottom of the vessel and in the cover 14. The electrode 11 can be porous, e.g. of wire netting shaped like a cylinder surrounding the wall 13, and electrically connected with a conductor 15. An inlet pipe 16 and an outlet pipe 17 are connected so that they communicate with the flow channel formed by the wall 13. The electrode 12 is here cold the main electrode , and the electrode 11 the opposite electrode or the secondary electrode. The first-mentioned electrode is contained in said flow channel and is preferably equipped with projecting contact members, such as metal fingers 18, to promote contact with electrode particles, as will be apparent from the drawing. The electrodes are electrically isolated from the vessel by means of conductors 19 and 20 and are connected to the electric current circuit 21 and 22. The latter is further connected to a direct current source. Between the electrodes there is an electrolyte. In the embodiment shown, this consists partly of a liquid electrolyte 23 which is contained in the vessel on the outside of said flow channel formed by the wall and partly of the liquid stream flowing through the channel. However, it will be understood that these features are not intended to limit the invention, since as electrolyte 23 it is possible to use any suitable known electrolyte, which can be in the form of a paste and contained in a porous,

fast stoff. Dessuten kan elektrolytten 23 stå i di-rekte kontakt med hovedelektroden, såsom ved at man anbringer hovedelektroden ved veggen 13 eller ved at man danner veggen av selve elektroden og former den med porer, slik det vil fremgå av redegjørelsen for fig. 7 og 8. solid. Furthermore, the electrolyte 23 can be in direct contact with the main electrode, such as by placing the main electrode at the wall 13 or by forming the wall of the electrode itself and shaping it with pores, as will be apparent from the explanation of fig. 7 and 8.

Innløpsrøret 16 får tilført en flytende strøm fra en ladningsdannende enhet 24. Når hovedelektroden 12 er adskilt fra veggen 13, som vist, må denne strøm inneholde en elektrolyttvæske. Når imidlertid elektroden er utformet som vist på fig. 8, er dette ikke vesentlig, og den flytende strøm kan være en væske som ikke er elektrolytt, eller en gass. I begge tilfelle inneholder den flytende strøm reaktanten, dvs. den er enten selve reaktanten eller en bærer eller et oppløs-ningsmiddel for denne. Reaktanten kan være en væske eller et fast stoff eller en gass oppløst i væsken. Denne væske, som inneholder reaktanten, tilføres ved hjelp av en rørledning 25 gjennom en pumpe 26 og rørledning 27 til den ladningsdannende enhet, og friske eller regenererte faste elektrodepartikler tilføres fra en kilde 28 via en reguleringsinnretning, såsom en stjernemater («star-feeder») 29 og et standrør 30. Strømmen gjennom standrøret reguleres ytterligere ved hjelp av en klemmeventil 31, idet nevnte stjernemater benyttes til å regulere til-førselen av regenererte partikler. The inlet pipe 16 is supplied with a liquid current from a charge generating unit 24. When the main electrode 12 is separated from the wall 13, as shown, this current must contain an electrolyte liquid. When, however, the electrode is designed as shown in fig. 8, this is not essential, and the liquid stream can be a liquid that is not an electrolyte, or a gas. In both cases, the liquid stream contains the reactant, i.e. it is either the reactant itself or a carrier or a solvent for it. The reactant can be a liquid or a solid or a gas dissolved in the liquid. This liquid, which contains the reactant, is supplied by means of a pipeline 25 through a pump 26 and pipeline 27 to the charge generating unit, and fresh or regenerated solid electrode particles are supplied from a source 28 via a regulating device, such as a star-feeder ) 29 and a stand pipe 30. The flow through the stand pipe is further regulated by means of a pinch valve 31, the aforementioned star feeder being used to regulate the supply of regenerated particles.

Den ladningsdannende enhet kan f. eks. væ-re en medrivningsinnretning såsom den som er vist på fig. 3. Enheten omfatter et hus 24a som inneholder en venturi 32 som er forbundet med rørledningene 16 og 27 og i innsnevringen er forsynt med åpninger 33 for innstrømning av elektrodepartikler fra det omgivende kammer. The charge-generating unit can e.g. be an entrainment device such as that shown in fig. 3. The unit comprises a housing 24a which contains a venturi 32 which is connected to the pipelines 16 and 27 and in the constriction is provided with openings 33 for the inflow of electrode particles from the surrounding chamber.

Når reaktanten opprinnelig foreligger i gass-form, kan eventuelt et ytterligere innløpsrør 34, som reguleres ved hjelp av en ventil 35, forbindes med huset 24a. Den gassformige reaktant ledes til kammeret som inneholder elektrodepartiklene for å adsorberes på disse og føres med disse inn i væskestrømmen. When the reactant is originally in gas form, an additional inlet pipe 34, which is regulated by means of a valve 35, can optionally be connected to the housing 24a. The gaseous reactant is led to the chamber containing the electrode particles to be adsorbed on them and carried with them into the liquid stream.

I en modifisert utførelsesform av apparatet føres den gassformige reaktant inn i væskestrøm-men på den måte som er vist på fig. 4. Her er et gasskammer 36 forsynt med et gassinnløpsrør 37. Gjennom hele kammeret i en avstand fra kammerveggene er det anordnet en sentral passasje som i endene avgrenses av flensrør 38 og, imellom disse, av en porøs hylse 39. Innretningen er forbundet ved hjelp av dens endeflenser mellom enheten 24 og enten rørledningen 16 eller 27, for å muliggjøre diffusjon av gass inn i væsken gjennom den porøse hylse 39. In a modified embodiment of the apparatus, the gaseous reactant is introduced into the liquid stream in the manner shown in fig. 4. Here, a gas chamber 36 is provided with a gas inlet pipe 37. Through the entire chamber at a distance from the chamber walls, a central passage is arranged which is delimited at the ends by flanged pipes 38 and, between these, by a porous sleeve 39. The device is connected by of its end flanges between the assembly 24 and either the conduit 16 or 27, to enable diffusion of gas into the liquid through the porous sleeve 39.

Utløpsrøret 17 er forbundet med en separa-sjonsenhet 40 som kan være av en hvilken som helst type egnet for separering av komponentene i utløpsblandingen og, vanligvis, for desorpsjon, dvs. separasjon av elektrodepartiklene fra reaksjonsproduktet. En hvilken som helst teknikk, såsom fordampning ved oppvarmning, ekstrak-sjon med et oppløsningsmiddel, og krystallisasjon kan benyttes i enheten 40, fra hvilken reaksjonsproduktet og ikke omsatt væske kan taes ut gjennom et eller flere utløpsrør 41. Fordi slike sepa-rasjonsmetoder i seg selv er velkjente, skal de. ik- ke beskrives ytterligere her. Det skal imidlertid sies at typen av separasjon vil avhenge av arten av reaksjonsproduktet. Eksempelvis skilles i de fleste tilfelle reaksjonsproduktet og uomsatte deler av strømmen fra elektrodepartiklene, og de sistnevnte taes ut, fortrinnsvis' i tørr tilstand, gjennom en rørledning 42. The outlet pipe 17 is connected to a separation unit 40 which can be of any type suitable for separating the components of the outlet mixture and, usually, for desorption, i.e. separation of the electrode particles from the reaction product. Any technique, such as evaporation by heating, extraction with a solvent, and crystallization can be used in the unit 40, from which the reaction product and unreacted liquid can be taken out through one or more outlet pipes 41. Because such separation methods in themselves themselves are well known, they must. not described further here. However, it should be said that the type of separation will depend on the nature of the reaction product. For example, in most cases the reaction product and unreacted parts of the flow are separated from the electrode particles, and the latter are taken out, preferably in a dry state, through a pipeline 42.

Efter separasjon og uttagning ved 42 kan elektrodepartiklene resirkuleres til standrøret 30 for ny anvendelse, eller alle eller en del av dem kan taes ut gjennom en rørledning 43 under regulering ved hjelp av en ventil 44. Ennskjønt det foretrekkes i den viste utførelsesform å ta elektrodepartiklene ut i tørr tilstand for å lette transport ved egen tyngde gjennom et standrør og medrivning i væsken på den ovenfor beskrevne måte, er dette ikke noe absolutt krav. Således kan oppfinnelsen utføres under anvendelse av fuktige partikler, idet der benyttes andre kjente eller hensiktsmessige apparattyper for transport og medrivning av partiklene i væskestrømmen. Sådant utstyr kan innbefatte bevegelige deler og roterende skruer. After separation and withdrawal at 42, the electrode particles can be recycled to the standpipe 30 for re-use, or all or part of them can be withdrawn through a pipeline 43 under regulation by means of a valve 44. Although it is preferred in the embodiment shown to withdraw the electrode particles in a dry state to facilitate transport by its own weight through a standpipe and entrainment in the liquid in the manner described above, this is not an absolute requirement. Thus, the invention can be carried out using moist particles, as other known or suitable types of apparatus are used for the transport and entrainment of the particles in the liquid stream. Such equipment may include moving parts and rotating screws.

Karet 10 er forsynt med forbindelsesrør 45 og 46, utstyrt med ventiler 47 og 48, for tilførsel og uttagning av elektrolytten 23. The vessel 10 is provided with connecting pipes 45 and 46, equipped with valves 47 and 48, for the supply and withdrawal of the electrolyte 23.

Under drift adsorberes reaktanten, som til-føres ved 25 dersom den er en væske eller ved 34 eller 37 når den er gassformig, på de faste elektrodepartikler som tilføres fra kilden 28 og/eller fra separasjonsenheten 40. Disse partikler dis-pergeres i væskestrømmen som kommer inn i cellen via rørledningen 16. Elektrodene 11 og 12 holdes på forskjellige elektriske potensialer ved at de påtrykkes et likestrømspotensial. Ione-strømmen strømmer mellom elektrodene 11 og 12 gjennom elektrolytten 23, den gjennomtrengelige vegg 13 og elektrolytten som utgjøres av væsken som kommer inn i cellen via rørlednin-gen 16. During operation, the reactant, which is supplied at 25 if it is a liquid or at 34 or 37 when it is gaseous, is adsorbed on the solid electrode particles supplied from the source 28 and/or from the separation unit 40. These particles are dispersed in the liquid stream which enters the cell via the pipeline 16. The electrodes 11 and 12 are held at different electrical potentials by applying a direct current potential to them. The ion current flows between the electrodes 11 and 12 through the electrolyte 23, the permeable wall 13 and the electrolyte which is made up of the liquid entering the cell via the pipeline 16.

Når de dispergerte elektrodepartikler kommer i kontakt med hovedelektroden 12 — eller med tingerne 18 som utgjør en del av denne — finner der sted en ladningsoverføring som resulterer i at det adsorberte materiale reagerer elektrokjemisk. En del av reaksjonsproduktet kan frigjøres fra elektrodepartiklene, mens en annen del kan forbli adsorbert på disse. I hvert tilfelle forblir reaksjonsproduktet i blanding med nevnte partikler i væskestrømmen, som taes ut gjennom rørledningen 17. Det vil være klart at også andre reaksjonsprodukter kan dannes i elektrolytten ved reaksjon mellom motsatt ladede ioner og at også disse fjernes fra cellen. Produkter som dannes i det rom som avgrenses av veggen 13, taes således ut sammen med væskestrømmen ved 17, mens de som dannes i elektrolytten 23 ved sekundærelektroden, fjernes gjennom rør-ledningen 45, enten kontinuerlig eller periodevis. When the dispersed electrode particles come into contact with the main electrode 12 — or with the things 18 which form part of it — a charge transfer takes place, which results in the adsorbed material reacting electrochemically. Part of the reaction product can be released from the electrode particles, while another part can remain adsorbed on them. In each case, the reaction product remains in a mixture with said particles in the liquid stream, which is taken out through the pipeline 17. It will be clear that other reaction products can also be formed in the electrolyte by reaction between oppositely charged ions and that these are also removed from the cell. Products formed in the space delimited by the wall 13 are thus taken out together with the liquid flow at 17, while those formed in the electrolyte 23 at the secondary electrode are removed through the pipeline 45, either continuously or periodically.

Elektropartiklene separeres fra reaksjonsproduktet og, vanligvis, også fra den uomsatte væske i enheten 40 ved hvilken som helst av de ovennevnte metoder. The electroparticles are separated from the reaction product and, usually, also from the unreacted liquid in the unit 40 by any of the above methods.

Det er å merke at i den foregående utførel-sesform var interessen konsentrért om elektrokjemiske reaksjoner som finner sted ved hovedelektroden 12—18, hvilken reaksjon ledsages av en hvilken som helst annen elektrokjemisk reaksjon ved sekundærelektroden 11. Når elektrolytten 23 ikke sirkuleres, kan denne eller materialet i sekundærelektroden 11 forbrukes. Reaktanten kan imidlertid tilføres kontinuerlig pg reaksjonsproduktene taes ut via rørledningene 45 og 46. It is to be noted that in the previous embodiment the interest was concentrated on electrochemical reactions taking place at the main electrode 12-18, which reaction is accompanied by any other electrochemical reaction at the secondary electrode 11. When the electrolyte 23 is not circulated, this or the material in the secondary electrode 11 is consumed. However, the reactant can be supplied continuously because the reaction products are taken out via pipelines 45 and 46.

Det er også mulig å anvende prinsippet med partikkelformige elektroder både ved katoden og anoden, og en celle som er egnet for denne ut-førelse, er vist på fig. 5 og 6. Cellekaret er formet som et par buede sidevegger 50, 51, som er festet til motstående sider av en gjennomtrengelig membran 52 og forsynt med øvre lukkeplater 53, 54 og nedre lukkeplater 55, 56. De sistnevnte pla-ter har munnstykker 57, 58, som kan tilknyttes individuelle ladningsdannende enheter, i henhold til hvilket som helst av de ovennevnte ar-rangementer, hvorved en væskestrøm som inneholder dispergerte elektrodepartikler kan tilfø-res. Karet har dessuten et par uttaksmunnstyk-ker 59, 60, som kan forbindes med utløpsrør som leder til separasjonsenheter for fraskillelse av elektrodepartiklene. Hver av de vertikale strøm-ningskanaler som avgrenses på hver side av membranen, inneholder en hovedelektrode 61 eller 62, som er utstyrt med elektrisk ledende kontaktorganer såsom horisontale skjermer 63 eller 64. Hovedelektrodene er montert i topplokkene ved hjelp av isolerende--f 6ringer 65 og 66. It is also possible to use the principle with particulate electrodes both at the cathode and the anode, and a cell which is suitable for this embodiment is shown in fig. 5 and 6. The cell vessel is shaped as a pair of curved side walls 50, 51, which are attached to opposite sides of a permeable membrane 52 and provided with upper closing plates 53, 54 and lower closing plates 55, 56. The latter plates have nozzles 57 , 58, which may be associated with individual charge generating units, according to any of the above arrangements, whereby a liquid stream containing dispersed electrode particles may be supplied. The vessel also has a pair of outlet nozzles 59, 60, which can be connected to outlet pipes leading to separation units for separating the electrode particles. Each of the vertical flow channels that are delimited on either side of the membrane contains a main electrode 61 or 62, which is equipped with electrically conductive contact means such as horizontal shields 63 or 64. The main electrodes are mounted in the top covers by means of insulating rings 65 and 66.

Den annen utførelsesform av cellen drives på samme måte som beskrevet tidligere, med den forskjell at de adskilte operasjoner adsorpsjon,. ladningsoverføringreaksjon og desorpsjon utfø-res for begge elektrodene 61 og 62. The second embodiment of the cell is operated in the same way as described earlier, with the difference that the separate operations adsorption,. charge transfer reaction and desorption are carried out for both electrodes 61 and 62.

Som tidligere angitt kan selve elektroden danne eller utgjøre en del av den gjennomtrengelige vegg.. Dette er vist på fig. 7, hvor veggen er en sylindrisk vegg 70 av porøst materiale som omfatter et ledende metall. Denne vegg er i endene festet ved hjelp av isolerende rør 71, 72 til endestykker 73 og 74, hvilke tilsvarer endestyk-kene 14 og 15 på fig. 1 og er montert i karet på samme måte som disse. Veggen 70 omslutter en vertikal strømningskanal og danner den enhetlige elektrode, som er elektrisk forbundet med en leder 75 som stikker ut av karet gjennom en isolerende f6ring 76. Veggen kan ha metalliske kontaktorganer, såsom fingere 77 som er rettet innover for å lette kontakten med elektrodepartiklene som føres med væsken som strømmer gjennom røret. Veggen 70 kan bestå av metall nied tilstrekkelig store porer til å muliggjøre be-vegelse av ioner gjennom denne, eller den kan bestå av et inert materiale, såsom porøs harpiks, på hvilket det er avsatt metall i en tilstrekkelig mengde til å danne en kontinuerlig elektrisk strømkrets. Deler 11, 14, 15 og 20 er som tidligere beskrevet. As previously indicated, the electrode itself can form or form part of the permeable wall. This is shown in fig. 7, where the wall is a cylindrical wall 70 of porous material comprising a conductive metal. This wall is attached at the ends by means of insulating pipes 71, 72 to end pieces 73 and 74, which correspond to end pieces 14 and 15 in fig. 1 and is mounted in the tub in the same way as these. The wall 70 encloses a vertical flow channel and forms the unitary electrode, which is electrically connected to a conductor 75 which protrudes from the vessel through an insulating sleeve 76. The wall may have metallic contact means, such as fingers 77, which are directed inwards to facilitate contact with the electrode particles which is carried with the liquid flowing through the pipe. The wall 70 may consist of metal with sufficiently large pores to enable the movement of ions through it, or it may consist of an inert material, such as porous resin, on which metal is deposited in a sufficient amount to form a continuous electrical power circuit. Parts 11, 14, 15 and 20 are as previously described.

Når fluidumet som frakter elektrodepartiklene, er en gass, er fingrene 77 nyttige bare når de fuktes av en elektrolytt, fordi det er nødven-dig at der finnes en bane for ioner fra elektrolytten på utsiden av den gjennomtrengelige skil-lévegg til det punkt hvor ladningsoverføringen og reaksjonen finner sted. En konstruksjon som er egnet for reaksjoner hvor der inngår en gass- strøm, er vist på fig. 8, som viser en porøs vegg 80 som ville tali anvendt som materialet på veggen 70 på fig. 7. Den indre overflate er fortrinnsvis ujevn og overtrukket med et.skikt av ledende metall 81 som er elektrisk ledende over hele rørets lengde<p>g danner - hovedelektroden, men som er forsynt med ppreåpninger gjennom hvilke elektrolytt 82 fra utsiden av røret kan fukte elektroden. Elektrodepartiklene 83, som fraktes med gasstrømmen, virker på den fuktige hovedelektrode slik at denne forårsaker en ladnings-overføring og den elektrokjemiske reaksjon. When the fluid carrying the electrode particles is a gas, the fingers 77 are useful only when wetted by an electrolyte, because it is necessary for there to be a path for ions from the electrolyte on the outside of the permeable partition to the point where charge transfer occurs. and the reaction takes place. A construction which is suitable for reactions involving a gas flow is shown in fig. 8, which shows a porous wall 80 which would be used as the material of the wall 70 of FIG. 7. The inner surface is preferably uneven and coated with a layer of conductive metal 81 which is electrically conductive over the entire length of the tube and forms - the main electrode, but which is provided with openings through which electrolyte 82 from the outside of the tube can wet the electrode. The electrode particles 83, which are carried with the gas flow, act on the moist main electrode so that this causes a charge transfer and the electrochemical reaction.

Det vil forståes at oppfinnelsen ikke er be-grenset til oppadgående strømning av disper-sjonen inneholdende elektrodepartiklene gjennom kanalen som inneholder hovedelektroden. It will be understood that the invention is not limited to upward flow of the dispersion containing the electrode particles through the channel containing the main electrode.

Eksempel 1.Example 1.

For reduksjon av nitrobenzen for fremstilling av anilin ble der fremstilt en 0,002 molar oppløsning av nitrobenzen i vandig 1 molar H2S04. Forsøkene ble utført ved romtemperatur 1 et 200 ml beger inneholdende to elektroder. Hovedelektroden var et platina-ark med overflate 4,2 cm<2>på hver side, mens sekundærelektroden besto av platina omgitt av en gj ennomtren-gelig vegg av sin tret glass. Begeret ble fylt med en vandig elektrolytt og omrørt ved hjelp av en rører. Hovedelektrodens spenning med hensyn til elektrolytten var —0,5 V (målt ved hjelp av Ag/Ag Cl i 1 M Na Cl som referanseelektrode). Elektrodepartiklene som ble anvendt i forsøkene 2 og 3, var av sølv, som virker katalyserende på reaksjonen. Partiklene hadde diametre mellom For the reduction of nitrobenzene for the production of aniline, a 0.002 molar solution of nitrobenzene in aqueous 1 molar H 2 SO 4 was prepared. The experiments were carried out at room temperature 1 a 200 ml beaker containing two electrodes. The main electrode was a platinum sheet with a surface of 4.2 cm<2> on each side, while the secondary electrode consisted of platinum surrounded by an impenetrable wall of its wooden glass. The beaker was filled with an aqueous electrolyte and stirred using a stirrer. The main electrode voltage with respect to the electrolyte was -0.5 V (measured using Ag/AgCl in 1 M NaCl as reference electrode). The electrode particles used in experiments 2 and 3 were made of silver, which acts as a catalyst for the reaction. The particles had diameters between

50 og 150 \ i og var suspendert i oppløsningen i de konsentrasjoner som er oppført i tabellen. I for-søk 4, som er tatt med i sammenligningsøyemed, ble der anvendt en sølv hovedelektrode for å be-stemme katalysatorvirkningen. Resultatene var som vist i tabell 1: 50 and 150 µl and were suspended in the solution in the concentrations listed in the table. In experiment 4, which is included for comparison purposes, a silver main electrode was used to determine the catalyst effect. The results were as shown in Table 1:

Dette eksempel viser effektiviteten av den katalyserende, partikkelformige elektrode både sammenlignet med en ikke-katalyserende elektrode og sammenlignet, i forsøk 4, med en katalyserende elektrode. Ennskjønt overflaten av de sølvpartikler som på et gitt tidspunkt var i kontakt med hovedelektroden, var liten i forhold til overflaten av hovedelektroden, var sølvpartikle-ne langt mere effektive enn en enhetlig elektrode bestående av sølv. This example shows the effectiveness of the catalytic particulate electrode both compared to a non-catalysing electrode and compared, in Experiment 4, to a catalytic electrode. Although the surface of the silver particles that were in contact with the main electrode at a given time was small in relation to the surface of the main electrode, the silver particles were far more effective than a uniform electrode consisting of silver.

Forsøkene som er beskrevet i eksemplene 2 og 3 ble utført i en sylindrisk celle med 750 ml kapasitet, idet der ble anvendt en ytre, sylindrisk arbeidselektrode og en indre, anodisk sylindrisk sekundærelektrpde av platina, som var skjermet og inneholdt i en kopp av aluminiumpxyd eller porøst polyethylen. Elektrolytten ble omrørt ved mekanisk omrøring,<h>vilket' fremmet disperger-ingen og sirkuleringen av metallpartikiene. The experiments described in Examples 2 and 3 were carried out in a cylindrical cell of 750 ml capacity, using an outer, cylindrical working electrode and an inner, anodic cylindrical secondary electrode of platinum, which was shielded and contained in a cup of aluminum pxyd or porous polyethylene. The electrolyte was stirred by mechanical stirring, which promoted the dispersion and circulation of the metal particles.

Eksempel 2.Example 2.

Reduksjonen av aldehyder til alkoholer illu-streres ved reduksjonen av furfural til hydrofu-roin, etter den følgende ligning: The reduction of aldehydes to alcohols is illustrated by the reduction of furfural to hydrofuroin, according to the following equation:

Det ble fremstilt en elektrolytt inneholdende 48,5 g furfural (0,5 mol) oppløst i 500 ml 10 vektpst. kaliumdihydrogenfosfat. Nitrogen ble boblet gjennom elektrolytten, mens en sylindrisk bly-katode ble holdt ved et potensial på —1,2 V (relativt til en Ag/AgCl referanseelektrode). Strøm-tettheten under reaksjonen falt fra 0,006 Amp/ cm<2>til 0,005 Amp/cm<2>. Reaksjonen ble utført i 5 timer under avkjøling av cellen med sirkulerende vann, slik at temperaturen ikke overskred 15° C. An electrolyte containing 48.5 g of furfural (0.5 mol) dissolved in 500 ml of 10% by weight was prepared. potassium dihydrogen phosphate. Nitrogen was bubbled through the electrolyte, while a cylindrical lead cathode was held at a potential of -1.2 V (relative to an Ag/AgCl reference electrode). The current density during the reaction dropped from 0.006 Amp/cm<2> to 0.005 Amp/cm<2>. The reaction was carried out for 5 hours while cooling the cell with circulating water, so that the temperature did not exceed 15°C.

Cellens innhold ble ekstrahert fire ganger med ether, idet der hver gang ble brukt en ny mengde av 100 ml. De fire ekstrakter ble slått sammen og tørret, og efter fordampning av ethe-ren ble der erholdt 40,9 g av en gul væske som ved destillasjon ble separert i: 1) 24.8 g av en lysegul væske som kokte mellom 129° og 130° C ved 0,6 mm Hg. Denne væske ble funnet å være en blanding av 23,5 g furfural og 1,3 g ved furfurylalkohol ved GLC-analyse. 2) 7,4 g av en gul viskøs olje som kokte mellom 138° og 144° C ved 0,6 mm Hg. En CLC-ana-lyse viste at denne væske besto av rent hydro-furoin. The contents of the cell were extracted four times with ether, a new amount of 100 ml being used each time. The four extracts were combined and dried, and after evaporation of the ether, 40.9 g of a yellow liquid was obtained, which was separated by distillation into: 1) 24.8 g of a pale yellow liquid that boiled between 129° and 130° C at 0.6 mm Hg. This liquid was found to be a mixture of 23.5 g of furfural and 1.3 g of furfuryl alcohol by GLC analysis. 2) 7.4 g of a yellow viscous oil boiling between 138° and 144° C at 0.6 mm Hg. A CLC analysis showed that this liquid consisted of pure hydrofuroin.

Den ovenfor beskrevne elektrolyse ble gjen-tatt under de samme betingelser, men med til-setning av 41,4 g (0,2 gramatom) pulverisert bly. Reaksjonen ble utført i 5 timer, hvorefter reaksjonsproduktet ble opparbeidet. Den nedenstå-ende tabell 2 viser at strømutnyttelsen var høy-ere når den pulveriserte blyelektrode ble brukt, og at også omdannelsen til og utbyttet av hydro-furoin øket. The electrolysis described above was repeated under the same conditions, but with the addition of 41.4 g (0.2 gram atom) of powdered lead. The reaction was carried out for 5 hours, after which the reaction product was worked up. Table 2 below shows that the current utilization was higher when the powdered lead electrode was used, and that the conversion to and yield of hydrofuroin also increased.

Eksempel 3. Example 3.

Reduksjonen av flerverdige bindinger illu-streres ved reduksjonen av ethylacrylat til diethyladipat, efter den følgende ligning: 2CH, = CH — COOC,H5+ 2H C2H5OOC — The reduction of multivalent bonds is illustrated by the reduction of ethyl acrylate to diethyl adipate, according to the following equation: 2CH, = CH — COOC,H5+ 2H C2H5OOC —

(CH2)4— COOC2H5(CH 2 ) 4 — COOC 2 H 5

Elektrolytten besto av 100 g (1,0 mol) ethylacrylat (stabilisert) i 500 ml 0,5 normal natrium-hydrbxyd. En tinnkatode ble holdt ved et potensial på —1,9 V (relativt til en AG/AGC1 referanseelektrode). Cellen ble kjølt ved hjelp av sirkulerende vann for å holde reaksjonstemperaturen under 15° C. Reaksjonen ble utført i 15 timer, hvorefter reaksjonsblandingen ble ekstrahert fem ganger med ether, hver gang med en frisk mengde på 100 ml. De fem ekstrakter ble slått sammen og opparbeidet. Det ble erholdt 17,6 g diethyladipat og 35,3 g ethylacrylat. The electrolyte consisted of 100 g (1.0 mol) ethyl acrylate (stabilized) in 500 ml of 0.5 normal sodium hydroxide. A tin cathode was held at a potential of -1.9 V (relative to an AG/AGC1 reference electrode). The cell was cooled by circulating water to keep the reaction temperature below 15° C. The reaction was carried out for 15 hours, after which the reaction mixture was extracted five times with ether, each time with a fresh amount of 100 ml. The five extracts were combined and worked up. 17.6 g of diethyl adipate and 35.3 g of ethyl acrylate were obtained.

Den ovenfor beskrevne elektrolyse ble gjen-tatt under de samme betingelser, men med til-setning av 23,6 g pulverisert tinn. Også i dette tilfelle øket strømutnyttelsen, omdannelsen til produkt og utbytte når den pulveriserte tinn-elektrode ble anvendt. Dette er vist i den neden-stående tabell 3: The electrolysis described above was repeated under the same conditions, but with the addition of 23.6 g of powdered tin. Also in this case, the current utilization, conversion to product and yield increased when the powdered tin electrode was used. This is shown in the table 3 below:

Eksempel 4. Example 4.

Et eksempel på en oxydasjonsreaksjon er oxydasjonen av methanol for fremstilling av oxyderte forbindelser opp til maursyre. Hovedelektroden var en spiral som var inneholdt i en sylinder av skuret glass, som avgrenset elektrolytten og den partikkelformige elektrode, og som var omgitt av et platina-ark som dannet sekundærelektroden. Den studerte reaksjon fant sted inne i sylinderen, og partiklene ble suspendert og omrørt ved sirkulering av elektrolytten gjennom sylinderen. Elektrolytten var 1 M fosforsy-re, og temperaturen ble holdt på 20° C. An example of an oxidation reaction is the oxidation of methanol to produce oxidized compounds up to formic acid. The main electrode was a spiral contained in a cylinder of cut glass, which bounded the electrolyte and the particulate electrode, and which was surrounded by a platinum sheet which formed the secondary electrode. The studied reaction took place inside the cylinder, and the particles were suspended and stirred by circulating the electrolyte through the cylinder. The electrolyte was 1 M phosphoric acid, and the temperature was kept at 20°C.

Uten partikkelformig elektrodemateriale og med anodepotensialer mindre enn +1,5 V (relativt til en Ag/AgCl referanseelektrode) var den elektriske strøm ubetydelig, nemlig mindre enn 5 milliampére på en elektrode med et overflateareal på 17,5 cm<2>. For høyere potensialer øket den elektriske strøm som følge av elektrolyse av elektrolytten og utvikling av oxygen. Med platina-overtrukkede carbonpartikler, men i fravær av methanol i elektrolytten, hersket tilsvarende betingelser. I begge forsøk ga aererte og de-aererte elektrolytter tilsvarende resultater. Without particulate electrode material and with anode potentials less than +1.5 V (relative to an Ag/AgCl reference electrode), the electric current was negligible, namely less than 5 milliamperes on an electrode with a surface area of 17.5 cm<2>. For higher potentials, the electric current increased as a result of electrolysis of the electrolyte and evolution of oxygen. With platinum-coated carbon particles, but in the absence of methanol in the electrolyte, similar conditions prevailed. In both experiments, aerated and de-aerated electrolytes gave similar results.

Når den for luft befridde IM fosforsyre-elektrolytt inneholdt 0,1 M methanol, var den elektriske strømstyrke med den samme hovedelektrode 5—10 milliampére for et potensial på 0,5 V uten partikkelformige elektroder, men øket til 35—40 milliampére når der ble brukt platina-overtrukkede carbonpartikler. Denne partikkelformige elektrode førte derfor til en firedobling av strømstyrken, hvilket indikerer en forbedring av strømutnyttelsen. When the deaerated IM phosphoric acid electrolyte contained 0.1 M methanol, the electric current with the same main electrode was 5-10 milliamperes for a potential of 0.5 V without particulate electrodes, but increased to 35-40 milliamperes when used platinum-coated carbon particles. This particulate electrode therefore led to a fourfold increase in current strength, indicating an improvement in current utilization.

I det følgende er det gitt noen andre eksempler på spesifike elektrokjemiske reaksjoner som kan utføres ved anvendelse av. fremgangs-måten ifølge oppfinnelsen : a) Oxydasjonen av aldehyder til syrer, f. eks. oxydasjonen av acrolein til acrylsyre, under anvendelse av katalyserende sølvpulver som den partikkelformige elektrode. Elektrolytten har en pH-verdi på ca. 8 og inneholder natriumkarbonat og natriumbikarbonat. Reaksjonen finner sted ved anoden. b) Elektrolysen av salter av carboxylsyrer ifølge Kolbe, ved hvilken disse salter forbindes under tap av carboxylgruppene og dannelse av carbondioxyd, under anvendelse av sølvpulver som en partikkelformig elektrode. Et eksempel på Kolbe-syntesen er fremstillingen av docosan fra laurinsyre og natriumlaurat i et blandet opp-løsningsmiddel bestående av ethanol og vann, i henhold til den følgende ligning: c) Reduksjonen av flerverdige bindinger, ytterligere illustrert ved reduksjonen av acrylni-tril til adipinsyrenitriler med en tinn-hovedelektrode i et svakt basisk medium, under anvendelse av tinnpulver som partikkelformig elektrode. Ligningen er som følger: In the following, some other examples of specific electrochemical reactions that can be carried out using the method according to the invention: a) The oxidation of aldehydes to acids, e.g. the oxidation of acrolein to acrylic acid, using catalytic silver powder as the particulate electrode. The electrolyte has a pH value of approx. 8 and contains sodium carbonate and sodium bicarbonate. The reaction takes place at the anode. b) The electrolysis of salts of carboxylic acids according to Kolbe, in which these salts are combined with the loss of the carboxyl groups and the formation of carbon dioxide, using silver powder as a particulate electrode. An example of the Kolbe synthesis is the production of docosan from lauric acid and sodium laurate in a mixed solvent consisting of ethanol and water, according to the following equation: c) The reduction of polyvalent bonds, further illustrated by the reduction of acrylonitrile to adipic acid nitriles with a tin main electrode in a weakly basic medium, using tin powder as a particulate electrode. The equation is as follows:

Claims

1. Apparatus for the continuous electrolytic production of chemical compounds, which apparatus consists of a vessel containing a main electrode, a counter electrode and a diaphragm that separates the space between the electrodes, characterized in that the diaphragm (13) delimits a flow channel in which at least part of the main electrode (12) is arranged, and the apparatus is provided with an inlet (16) for supplying to said flow channel a stream of solid conducting particles containing adsorbed reactant and an outlet (17) for withdrawing from said flow channel the stream of solid conducting particles containing adsorbed reaction product.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the space containing the counter electrode (11) forms a further flow channel which is provided with an inlet (45) for the supply to this of another stream of solid, conductive particles containing adsorbed reactant as well as with a outlet (46) for withdrawing from there the second stream of solid conducting particles containing adsorbed reaction product.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the main electrode (12) is entirely arranged inside the diaphragm (13) at a distance from it.

4. Apparatus according to one of claims 1-3, characterized in that the diaphragm (13) forms part of the main electrode (12).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the inner surface of the diaphragm (13) is corrugated and coated with a layer of electrically conductive metal which is provided with pore openings for passage of the electrolyte.

6. Apparatus according to one of claims 1-4, characterized in that a part of the main electrode (12) consists of fingers (18) and/or metallic screens which are arranged transversely in the flow channel.

7. Apparatus according to one of claims 1-6, characterized in that the vessel (10) is connected to a suitable circuit for transporting the particles, which circuit is provided with a device (40) for separating the reaction product from the particles, and with an inlet for reactant and fresh particles as well as an outlet for reaction product and spent particles.