ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОЛИЗЕРАМ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Конструкция электролизера является очень важным фактором для успешного проведения синтеза. Иногда максимальный выход це­левого продукта зависит от соблюдения каких-то очень специфических условий, однако, в большинстве случаев электросинтез может быть проведен в типовых электролизерах.

Выбор конструкции электролизера, определяется в значительной степени свойствами веществ, подвергаемых электролизу и обра­зующихся в процессе. Существенно усложняется конструкция электролизера при наличии диафрагмы. Бездиафрагменные электролизеры конструктивно значительно проще, но не всегда могут быть использованы.

Конструкция электролизера должна обеспечивать поддержание оптимальных параметров электрохимических реакций на протяжении всего времени их проведения: эффективный теплообмен, контроль температуры, перемешивание, отбор проб раствора в процессе электроли­за.

Лабораторные и пилотные электролизеры изготавливаются, как правило, из стекла, являющегося материалом, сохраняющим доста­точно высокую химическую стойкость в большинстве подвергаемых электролизу растворов. Для поддержания заданных гидродинамиче­ских условий электролизеры обычно имеют цилиндрическую форму. Перемешивание раствора осуществляется с помощью винтовых или пропеллерных мешалок, приводимых в движение от мотора, находящегося вне электролизера. В лабораторных электролизерах для пере­мешивания раствора используют магнитные мешалки. Температура в электролизере поддерживается с помощью теплоносителя, пропус­каемого через внутренний змеевик или рубашку. Эффективный гидродинамический и тепловой режимы поддерживаются в электролизере путем непрерывной циркуляции раствора. Использование циркуляционной технологической схемы позволяет корректировать состав элек­тролита в промежуточной емкости.

Для изготовления лабораторных и укрупненных электролизеров прямоугольной и иной формы применяются органическое стекло, полипропилен, винипласт, фторопласт и т.д.

Герметизация электролизера, необходимая для предотвращения уноса растворителя, достигается с помощью пришлифованной крышки, в которой находятся отверстия для подвода тока к электродам, отбора проб жидкости и газообразных продуктов, а в некоторых

случаях - для присоединения обратного холодильника.

Для предотвращения окисления продуктов катодной реакции на аноде или восстановления продуктов анодной реакции на катоде, а также для исключения образования взрывоопасной смеси газов (кислорода и водорода) межэлектродное пространство разделяется порис­той или ионообменной диафрагмами.

Лабораторные электролизеры обычно имеют объем для залива 1 дм³ раствора, а пилотные - 3...5 дм³. В циркуляционной технологи­ческой схеме на пилотной установке можно перерабатывать значительные объемы реакционного раствора.

1.7.