PL46836B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 16 kwietnia 1963 r.*V ^iL^t&Kgc? ^*\ <-r<-.:j :y j i^i iluwage POLSKIE) RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46836 KI. 12 h, 1 KI. internat. B 01 k Farmaceutyczna Spóldzielnia Pracy „Zdroirie"*) Warszawa, Polska Elektrolizer do przemyslowego wytwarzania glikonianu wapniowego i laklobionianu wapniowego Patent trwa od dnia 12 czerwca 1961 r.Znane sa sposoby wytwarzania glikonianu wapniowego na drodze elektrolizy przez utle¬ nienie glikozy do kwasu glikonowego i nastep¬ ne zobojetnienie utworzonego kwasu za pomoca weglanu wapniowego.Przedmiotem wynalazku jest elektrolizer o ta¬ kiej budowie, która pozwala przy najlepszym wykorzystaniu pradu w mozliwie krótkim cza¬ sie osiagnac maksymalna wydajnosc z jednost¬ ki czynnej powierzchni elektrody.Opis patentowy nr 44607 podaje szereg para¬ metrów elektrolitycznego utleniania glikozy, po¬ mijajac jednakze konstrukcje elektrolizera. Ta¬ kie parametry jak gestosc pradu, na elektrodach napiecie pradu na zaciskach elektrod itp. sa za¬ lezne od konstrukcji elektrolizera i dlatego kon- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Tadeusz Nawrocki. strukcja ta jest istotna dla elektrolitycznego u- tlenienia cukrów.Znane dotychczas elektrolizery sluzace do utleniania cukrów sa to naczynia miedziane, których scianki stanowia katode, zas anode sta¬ nowia plyty grafitowe ustawione wewnatrz kaz¬ dego naczynia równolegle do powierzchni scian¬ ki w pewnej odleglosci, przy czym elektrody weglowe sa laczone równolegle i polaczone z do¬ datnim biegunem zródla pradu, zas biegun ujemny polaczony jest z blacha naczynia.Inny rodzaj elektrolizera stanowi naczynie z tworzywa nieprzewodzacego, w którym ustawia sie naprzeciw siebie kilka lub kilkanascie plyt grafitowych, przy czym plyty ustawione po jed¬ nej stronie laczy sie równolegle z biegunem do¬ datnim, zas plyty ustawione naprzeciw laczy sie równolegle z biegunem ujemnym. Taki spo¬ sób ustawienia wzgledem siebie elektrod powo-duje, ze pracuja one jednostronnie, to znaczy, ze tylko jedna powierzchnia elektrody jest czyn¬ na, podczas gdy druga strona elektrody nie bie¬ rze udzialu w elektrolizie. Fakt ten wywoluje szybkie paczenie sie elektrod i powiekszenie sie odleglosci anody od katody, co powoduje, ze czesc elektrody pracuje slabiej lub w ogóle prze¬ staje pracowac. Przy takim ustawieniu elektrod wystepuje zjawisko szybkiego kruszenia: sie ' elektrod. Taki sposób ustawienia i laczenia elek¬ trod powoduje równiez ze w przypadku koniecz¬ nosci zwiekszenia powierzchni elektrod zwiek¬ sza sie odpowiednio sumaryczne natezenie pra¬ du plynacego przez elektrolizer.Stwierdzono, ze wymienionych wyzej trudnosci mozna uniknac przez zastosowanie elektrod gra- ' fitowych oslonietych obustronnie elektrodami metalowymi, najkorzystniej miedzianymi, oraz przez laczenie szeregowe dwu lub wiecej baterii takich elektrod ustawionych w jednej wannie.Przykladowe rozwiazanie konstrukcji elektro- lizera wedlug wynalazku jest uwidocznione na zalaczonych rysunkach, na których fig. 1 przed¬ stawia elektrolizer z wanna o ksztalcie prosto¬ kata w widoku z góry i fig. 2 — elektrolizer z . wanna o ksztalcie kwadratowym, równiez w wi¬ doku z góry.W zelaznej wannie 1 pokrytej winidurem, za¬ opatrzonej w podluzna winidurowa przegrode !Q zawieszone sa elektrody grafitowe 2 ustawione jedna za druga i osloniete z obu stron elektro¬ dami miedzianymi. 3. Elektrody jednoimienne sa polaczone miedzianymi tasmami spinajacymi 4. Szyna 9 doprowadzajaca prad jest polaczona z szyna rozdzielcza 7, do której równolegle dola¬ czone sa zespoly elektrod miedzianych 3._ Ana¬ logicznie elektrody grafitowe 2 polaczone tasma¬ mi spinajacymi 4 sa polaczone z szyna zbior¬ cza 5, która stanowi szeregowe polaczenie z dru¬ ga bateria elektrolizera, skladajaca sie z pod¬ laczonych do szyny 5 równolegle elektrod mie¬ dzianych 3\ oslaniajacych elektrody grafitowe 2\ które polaczone miedzy soba tasmami spinajacy¬ mi 4' sa dolaczone do szyny zbiorczej 6 i szy¬ ny a odprowadzajacej prad. Do wanny 1 wpusz¬ czone sa przewody rurowe 11 i 12 polaczone z pompa nieuwidoczniona ha rysunku, sluzaca do utrzymywania elektrolitu w stalej cyrkulacji.Nieco odmienny uklad elektrod posiada elek¬ trolizer o przekroju kwadratowym (fig. 2). W wannie 14 zawieszone sa dwie baterie elektrod polaczonych ze soba szeregowo za pomoca szyn 15 i 15'. Szyna 20 doprowadzajaca prad jest zla¬ czona z szyna rozdzielcza 16, do której za pomo¬ ca klamer spinajacych 21 polaczone sa równole¬ gle elektrody miedziane 17. Miedzy tymi elek¬ trodami umieszczone sa grafitowe elektrody 18.Za pomoca szyny 15 bateria ta jest polaczona szeregowo z druga bateria za posrednictwem elektrod grafitowych 18', zas elektrody grafito¬ we id sa polaczone szeregowo z ta bateria za pomoca szyny 15' za posrednictwem elektrod miedzianych 18\ a dalej za .pomoca szyny roz¬ dzielczej 16' z szyna 19 odprowadzajaca prad.Wewnatrz wanny elektrolizera znajduje sie mie¬ szadlo mechaniczne 14. Przy zachowaniu sposo¬ bu szeregowego laczenia baterii oraz umieszcza¬ nia elektrod grafitowych miedzy elektrodami miedzianymi,: mozna jafco*wacnyjuzyc naczynia cylindrycznego.Przykladowe przeliczenie pradowe dla elektro¬ lizera wedlug wynalazku, przy zastosowaniu prostownika o napieciu znamionowym 12 V i maksymalnym natezeniu 600 A, przedstawia sie nastepujaco.Zakladajac pojemnosc uzytkowa wanny elek¬ trolizera na 1000 1 oraz zakladajac dwie baterie polaczone szeregowo o 75-ciu elektrodach gra¬ fitowych kazda, przy powierzchni tych elektrod 7,5 dm2'uzyskuje sie dla kazdej baterii 562,5 dm2 czynnej powierzchni elektrod. W tym przypad¬ ku dla utleniania laktozy stosuje sie natezenie pradu 400 A. Stad gestosc pradu na 1 dm2 czynnej powierzchni elektrody wynosi 1,4 — 1,6 A, zas czas trwania elektrolizy wynosi okolo 38 godzin. Przy utlenianiu glikozy stosuje sie na-* tezenie pradu 600 A i wówczas gestosc pradu na 1 dm2 czynnej powierzchni elektrody dla tego samego elektrolizera wynosi 2,0 — 2,2 A, a czas trwania elektrolizy w temperaturze 35°C docho¬ dzi do 52 godzin.W podanych wyzej czasach mozna przerobic 1000 1 17°/o-ego roztworu glikozy badz laktozy z wydajnoscia 90*/». Zuzycie pradu na wymie¬ niona wyzej ilosc surowca przy napieciu na ele¬ ktrodach 5-^6 V wynosi: dla laktozy 38X400 = = 15200 Ah, czyli na 1 kg laktozy okolo 90 Ah, zas dla glikozy 52X600=31200 Ah czyli na 1 kg przerobionej glikozy wynosi okolo 180 Ah.Wprawdzie teoretyczne obliczenia wykazuja, ze na utlenienie 0,17 kg glikozy przy najpow¬ szechniej stosowanym napieciu 5—6 V i gesto¬ sci pradu 2 A/l dm2 elektrody potrzebne sa 32 godziny, ale poniewaz reakcja przez caly czas elektrolizy nie przebiega z jednakowa szybko¬ scia, lecz na poczatku i ku koncowi szybkosc ta jest znacznie mniejsza niz w srodkowym okre¬ sie reakcji, dlatego tez przy stosowaniu wyzej wymienionych parametrów na utlenienie 0,17 kg — 2glikozy na 1 dm2 elektrody potrzebny jest czas okolo 52 godzin.Osloniecie elektrod grafitowych elektrodami miedzianymi zwieksza dziesieciokrotnie trwa¬ losc elektrod grafitowych, zas przez dwustronna prace tych elektrod uzyskuje sie zwiekszenie ich powierzchni, a tym samym przepustowosci aparatury. Szeregowe laczenie baterii elektroli- zera pozwala równiez na zwiekszenie powierz¬ chni elektrod bez zwiekszenia zuzycia pradu. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektrolizer do przemyslowego wytwarzania glikonianu wapniowego i laktobionianu wapnio¬ wego zaopatrzony w elektrody grafitowe, zna¬ mienny tym, ze elektrody grafitowe sa oslonie¬ te obustronnie elektrodami metalowymi, najko¬ rzystniej miedzianymi, przy czym elektrody gra¬ fitowe i metalowe ustawione na przemian two¬ rza dwie lub wiecej baterii elektrolitycznych, które umieszczone we wspólnej wannie polaczo¬ ne sa szeregowo. Farmaceutyczna Spóldzielnia Pracy „Zdrowie" Zastepca: mgr inz. Aleksander Riedel rzecznik patentowy + - a ©\ Do opisu patentowego Nr 46836 i$ ZO FWY.H. wzór jednoraz. zam. PLTte, Czst. zarn. 532 18.I1.C3 100 e.yz. pjm. PL