RO103524B1 - Reactor electrochimie pentru sinteză organică - Google Patents

Abstract

Invenția se referă la un reactor electrochimie continuu, destinat electroosidării diaoeton-L-sorbozel. Electrozii au o suprafață mare pe unitatea de volumdereactor,iarconstrucțialorasiguradensități de curent uniforme și controlabile și randamente mari de curent.

Description

Invenția se referă la un reactor electrochimie continuu pentru sinteze organice, respectiv pentru sinteza acidului diaceton-2- ceto-L-gulonic, prin electroexidare.

în scopul realizării electrosintezelor organice, este cunoscută utilizarea celulelor tip filtru presă, a celulelor în film subțire, a celulelor cu electrozi în strat fix mono-și bipolar, a celulelor cu electrozi ha strat fluidizat și a celulelor tip schimbător de căldură multitubular.

Dezavantajul principal .al acestora ii reprezintă suprafața mică a electrozilor de lucru pe Unitatea de volum de reactor. Căderile ohmîce mari, care determină randamente scăzute de curent, reprezintă, de asemenea, un dezavantaj. Construcțiile complicate creează pericol de scurtcircuitate a electrozilor, în special îa sistemele cu distanțe foarte mici între electrozi. Sn cazul celulelor cu electrozi tridimensionali, distribuțiile de curent, sunt greu de controlat, ceea ce constituie un alt dezavantaj.

Scopul invenției de față este fabricarea acidului diaceton-2- ceton-gulonic în condiții tehnico-economice avantajoase.

Problema pe care o rezolvă invenția este asocierea optimă a elementelor constituente ale reactorului în vederea realizării scopului propus.

Reactorul, conform invenției, constituit dintr-un corp cilindric vertical, prevăzut, cu mijloace de încălzire, cn capac amovibil, cu ștuțuri pentru trecerea reactivilor și a produsului finit și cu electrozi, permite realizarea scopului propus, prin aceea eă, în interior sunt dispuse pachete formate din corpuri izolatoare, care delimitează spațiul de reacție, și la interiorul cărora se dispun alternativ electrozi formați din corpuri metalice cu grosime mica și electrozi formați din conductori metalici înglobați într-un material profilat, cu rol de izolator electric, de amestecător static, de reglare a suprafeței electrozilor și de distanțare a acestora față de electrozii opuși, electrozii respectivi se conectează la placi de legătură cu barele de alimentare cu energie electrică; pachetele, constând din cele două tipuri de electrozi dispuși în plane paralele, se dispun astfel încât planele de simetrie a electrozilor din două pachete adiacente să nu fie paralele.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fi g.1.. .6, care reprezintă:

- fig.1, secțiune axiala a reactorului;

- fig.2, vedere de sus a reactorului;

- fig.3, secțiunea axială printr-un pachet de electrozi;

- fig.4, vedere de sus a pachetelor de electrozi;

- fig.5, vedere din față a electrodului cu suprafață reglată prin intermediul izolatorului;

- fig.6, secțiune în planul A-A a sistemului elecfrod-izolator.

Reactorul conform invenției este alcătuit din corp 1, capac 2, ștuț de alimentare 3, ștuț de evacuare 4, ștuț de golire S. în interior se dispun pachete 6, formate din corpuri izolatoare 7, care delimitează spațiul de reacție și în care se dispun alternativ electrozi 8, formați din corpuri metalice cu grosime mică, și electrozi 9, formați din conductori metalici 10, înglobați într-un material profilat 11, care are rol de izolator electric, de amestecător static, de reglare a suprafeței electrozilor 9 și de distanțare a acestora față de electrozii 8. Electrozii 8, respectiv 9, se conectează prin conductori electrici 12 la o placă 13, respectiv 14, care asigură legătura cu bara de alimentare 15, respectiv 16. In vederea conectării la polii unei surse electrice, barele de alimentare 15 și 16, care au și rol de susținere a pachetelor 6, se trec prin capacul 2, prin intermediul unor presetupe 17, respectiv 18, care asigură izolarea electrică și etanșarea. Capetele barelor de alimentare 15 și 16, situate în interiorul corpului 1, se izolează electric. prin intermediul unui izolator 19. Regimul termic în reactor se asigură prin intermediul unei serpentine 20, care se Conectează îa agentul termic prin ștuțurile 21 și 22.

Prin ștuțul 3 se alimentează în spațiul dintre corpul 1 și corpurile izolatoare 7 o soluție alcalină de discetonL-sorboză. Aceasta se încălzește cu ajutorul serpentinei 2® până la temperatura de 60 C, după care pătrunde în spațiul de reacție în contact cu electrozii 8 și 9 conectați îa sursa electrică prin intermediul barelor de alimentare 14 și 15. Soluția care părăsește reactorul prin ștuțul 4 conține produsul de reacție care se obține cu randament de 90%.

Avantajele prezentei invenții sunt următoarele:

- electrozii au suprafață mare pe unitatea de volum de reactor;

- căderile ohmice sunt miei' și, ca urmare, randamentele de curent sunt mari;

- nu există posibilități de scurtcircuitare a electrozilor;

- distanța între electrozi și raportul între suprafețele acestora pot fi reglate în limite largi;

- se realizează densități de curent controlate și uniforme;

- se asigură o agitare foarte bună în tot spațiul reactorului.

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Reactor electrochimie pentru sinteze organice, respectiv pentru sinteza acidului diaceton-2-ceto-guîonic, constituit dintr-un corp cilindric vertical, prevăzut cu manta și serpentină de încălzire cu capac amovibil, cu ștuțuri penfru trecerea reactivilor și a produsu10 lui finit și cu electrozi, caracterizat prin aceea că, la interior, sunt dispuse pachete (6) formate din corpuri izolatoare (7), care delimitează spațiul de reacție, și la interiorul cărora se dispun alternativ electrozi (8), formați din corpuri metalice cu grosime mică, și electrozi (9), formați din conductori metalici (10), înglobați într-un material profilat (11), cu rol de izolator electric, de amestecător static, de reglare a suprafeței electrozilor(9) și de distanțare a acestora față de electrozii (8) opuși, electrozii respectivi (S, 9) se conectează la plăci de legătură (13,14) cu barele de alimentare (15,16) cu energie electrică.
2. 2. Reactor, conform cu revendicarea î, caracterizat prin aceea ca electrozii (8) sunt formați din corpuri metalice, compacte sau nu, cu grosime mică și suprafețe profilate continue sau cu perforații de forme și dimensiuni diferite.
3. 3. Reactor, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că electrozii (9) sunt alcătuiți din conductori metalici, compacți sau nu, cu grosime mică și având suprafețe profilate continue sau cu perforații, de forme și dimensiuni diferite, care sunt înglobați într-un material izolator profilai (11).
4. 4. Reactor, conform revendicărilor 1...3, caracterizat prin aceea că pachete (6), constând din electrozi (8 și 9), dispuși în plane paralele și separați prin izolatori electrici, au rol de amestecător static și de reglare a suprafeței unuia dintre electrozi, care se dispun astfel încât planurile de simetrie a electrozilor din două pachete adiacente să nu fie paralele.