Метод за получаване на водороден пероксид

Давидов Руслан Иванович (RU)

C25B1 / 30 - електролитни процеси; електрофореза; АПАРАТУРА ЗА ТЯХ (електродиализа, електроосмоза течно разделяне с електричество B01D метал обработка на електрически ток на B23H висока плътност; води, промишлени и битови отпадъчни води или канализацията от електрохимични методи C02F 1/46; повърхностна обработка на метален материал или покритие, съдържащ поне един процес, обхваната от класа на С23 и поне един друг метод, обхванат от този клас, C23C 28/00, 17/00 C23F; анодна или катодна защита C23F; електролитни методи п Придобиване на монокристали C30B; метално текстил D06M 11/83; декоративни текстилни изделия от местно

C01B15 / 01 - водороден пероксид

Собствениците на патента RU 2494960:

България, която действа от името на България (Министерство на образованието на Руската федерация), Министерство на образованието и науката (RU)
Федерална държава Единната Enterprise "Научно-изследователски институт по физикохимия тях. Карпов" (федерална държава Единната Enterprise Карпов институт за физическа. Карпов) (RU)

Изобретението се отнася до електрохимично технология за получаване на разредени алкални разтвори на водороден пероксид и може да се използва в областта на технологиите за обработка на вода сорбция. Метод за получаване на водороден пероксид чрез катодна редукция на кислород чрез инжектиране на съдържащ кислород газ в алкални разтвори се извършва в електрохимична клетка, съдържаща анодното отделение, снабдена с анод и катод отделение снабдена с катод от въглерод и графит. В процеса на производство на водороден прекис се използва католит състояща 1% NaOH + 0,1 г / л MgSO 4 10 3 М С6 Н4 (ОН) 2. при прилагането на озон кислород смес към катода на. Изобретението позволява да се увеличи значително текущата ефективността на водороден пероксид, за да се намали консумацията на енергия наполовина, намаляване на теглото и размерите на размерите на катод. Таблица 1. 1 PR.

Изобретението се отнася до електрохимично промишленост неорганични перокси съединения, а именно получаването на алкални разтвори на водороден прекис катодна редукция на кислород. Разработеният метод за получаване на алкални водороден прекис разтвори намери широко приложение в различни отрасли, като широки спектър обеззаразяване технологии токсични.

Счита патент обещаващи за използване в tselllyulozno индустрии хартия за избелване или делигнификация на целулозен пулп. Въпреки това, използването на този метод за целите на получаване на повече неорганични перокси съединения срещне сериозни ограничения поради следните недостатъци:

1. пожар, експлозия хлорати - те са силни окислители, и основната опасност при работа с тях - образуването на запалими или експлозивни смеси с органични съединения, метални прахове, амонячни съединения, MPC v.r.z. 5 мг / м 3. 2 токсичност;

2. Използването на благородни метали, което води до значителни оперативни разходи;

3. материал катод е графит филц пречи на разпространението на продуктите на електролиза.

Известен патент US №3529997 «пореста електрод за получаване на пероксидни разтвори» Доналд Н. Gragaard [2], където хидрофобна порьозна електрод за електрохимична редукция на кислород. Основата се състои от порест полимер графит с редокс свойства, които са групи от структурата на хидрохинон молекула. Полимерът е кондензационен продукт на формалдехид и хидрохинон.

Процедурата за получаване на електрода е сложно.

Подготовка на реакционната смес чрез смесване на 22 тегловни части Хидрохинонът 1.9 тегловна част от фенол и 32 части 37% -ен воден разтвор на формалдехид. Към тази смес се прибавя 0,3 тегловна част от 6% NaOH, и след това сместа се нагрява при кипене на обратен хладник в продължение на 1/2 час. Получената вискозна а реакционната смес се охлажда и се разрежда с 32 тегловни части от алкохол. Тази смес се нанася върху хидрофобна повърхност графит, допълнително изсушаване на въздух за отстраняване на разтворителя и след това се полимеризира при 105 ° С (суши при 105 ° С в продължение на полимер втвърдяване).

образуван от окисляването на полимера с кислород водороден пероксид до получаване на хинон и electroreduction процес се използва за прехвърляне на полимера от хидрохинон на структурата на хинон. В тези катоди в 1% КОН в текущата 6А натоварване и напрежение 16 V от инжектирането на въздух се произвежда в рамките на 1 часа 0,918 грама / л водороден пероксид.

Недостатъците на предложените технологии за производство на водороден пероксид включват:

1. сложността, високите разходи за материали, многоетапен метод за получаване на каталитично активен слой от полимер редокси на повърхността на хидрофобна порьозна графит;

2. Използването на запалими, токсични реагенти;

3. високи енергийни разходи, напрежението на електролизера 16, което може да показва значително омичен загуба на катода с редокси полимер в резултат на лошо сцепление на каталитично активния слой към основата на порест хидрофобен графит;

4. ниска каталитична активност на тези катоди поради бързо омокряне резултат от дифузията на електролита в порите;

операция оценка на ресурсите 5. отсъствие на такива електроди върху дебелината на покритието.

Най-близко по техническа същност и постигнат резултат е изобретение на AS SU №1393850 «Метод за получаване на алкален разтвор на водороден пероксид" [3], където разредена алкални разтвори на водороден прекис, получени чрез катодна редукция на кислород към въглерод и графит електрод за дифузия на газ хидрофобизиран с кислород от задната страна на катода в количество 100-400% от стехиометрията и електролизата се извършват на катодна плътност на тока от 500-1200 а / т2 и при окислението на анода се провежда със сярна киселина.

Основни недостатъци на метода:

- Рентабилността ниска, ниска ефективност на electrosynthesis на водороден пероксид;

- ниска каталитична активност на въглерод и графит катод газ дифузия хидрофобизиран, нисък ток окислител, общият ток изхода

- Файл състав на дифузия на газ хидрофобизиран въглерод и графит катоди;

- използвате като анод оскъдна, скъпи платина.

Гореописаният метод от множеството функционални характеристики най-близо до настоящото изобретение, и се приема като прототип за сравняване на технически, технологични и функционални параметри.

Задача на изобретението е да осигури икономически ефективно, високо ефективен метод за получаване на алкални водороден прекис решения.

Тази задача се решава с това, че по време на electrosynthesis на водороден прекис се използва католит, състояща се от 1% NaOH + 0,1 г / л MgSO 4 10 3 М С6 Н4 (ОН) 2 за подаване на смес озон кислород към катода.

Проблемът се решава с това, че катоден материал се използва като материал графитизиран въглерод влакна е оплетената структура.

Проблемът се решава и с това, че материалът на графитизиран въглерод влакна се подлага на непрекъснато електрохимични модифицира и химическа устойчивост.

Изобретението се илюстрира чрез пример.

Резултатите са показани в таблицата.

Electrocatalytic, характеристики сорбционни UGVM материал по време electrosynthesis Н 2О 2

Компонент на повърхността

От данните в таблицата се вижда, че каталитичната активност на катода е висока, което е предимство на претендираното изобретение. Необичайно висок добив на Н 2О 2 ток. не са типични за електролиза показват, че Н 2О 2 се формира както електрохимичната и химически начин. Съотношение H2 O2. образувана от електрохимичен начин, това е само 10-15%, а останалата Н 2О 2 се образува чрез химичен начин.

Друго предимство на изобретението е да се използва в процеса на водороден пероксид electrosynthesis католит следния състав: 1% NaOH + 0,1 г / л MgSO 4 10 3 М С6 Н4 (ОН) 2 и озон кислород смес.

Предложените условия за electrosynthesis Н 2О 2 UGVM модифицирани повърхност (MF UGVM) и осигуряват химически окисление на хидрохинон. От таблицата е видно, че значително променя размера на кислород-съдържащи повърхностни функционални групи, определяне на електрокаталитичен активност на тези катодни материали, както и сорбция характеристики на UGVM повърхностния слой. Създадена на PV UGVM киселинен оксид (обмен капацитет за Н + и голям брой карбоксилни групи) инхибира относителната скоростта на образуване на Н 2О 2. В същото време, наличието на MF UGVM основен оксид (обмен капацитет на йони ОН - и значително количество фенолни групи) насърчава образуването на Н 2О 2. увеличаване на скоростта на синтез.

Друго предимство на изобретението е предназначен за използване графитизиран въглерод влакнест материал оплетената структура. Кепър тъче 2 х 2 UGVM намалява дифузионни трудности предизвикателството на реакционните продукти от повърхността на електрода, да се намали разпространението на електролита в порите. И като резултат, омокрящо на електрода намалява, т.е. електрод експлоатационен живот.

Така новостта на съгласно изобретението е, че получаването на разредени разтвори на алкален натриев пероксид се осъществява в католит разтвор със следния състав 1% NaOH + 0,1 г / л MgSO 4 10 3 М С6 Н4 (OH) 2 върху въглерод и графит катоди на нетъкан влакнест материал и озон кислород смес се използва като кислород-съдържащ газ.

Метод за получаване на водороден пероксид чрез катодна редукция на кислород в алкални разтвори с инжектиране на газ, съдържащ кислород, извършена в електрохимична клетка, съдържаща анодното отделение, снабдена с анод и отделение катод снабдена с въглерод и графит катод, характеризиращ се с това, че по време на производството на водороден прекис се използва католит състояща 1 % разтвор на NaOH + 0,1 г / л MgSO 4 10 3 М С6 Н4 (ОН) 2. при прилагането на озон кислород смес към катода на.

Изобретението се отнася до синтетичен диафрагма за хлор-алкална електролиза клетки с подобрена мощност и ефективност параметри на отделянето на газ.

Настоящото изобретение се отнася до устройство за електролиза на пара и метод за провеждане на електролиза на пара въвежда под налягане в пространството за анод (32) на клетката (30), закрепен на протонната проводим мембрана (31), направен от материал, позволяващ протонирани частици въвежда в мембраната лопатар , където споменатата протонна-провеждане мембрана е непропусклив за дифузия на кислород и Н 2О 2, в който се окислява вода, въведени под формата на пара, което се случва при анода (32), така че да генерира протониран ва на частиците в мембраната, които мигрират в рамките на този на мембраната и намалява при катодната повърхност (33) под формата на реактивни водородни атома, способни да намалят СО2 въглероден диоксид и / или въглероден монооксид CO.

Изобретението се отнася до енергетиката и може да се използва в автономните електроцентрали. вода електролиза апарат включва електролитна клетка с пневматично изолирани кухини за водород и кислород, е свързан към захранването който е електрически свързан с параметрите на системата за контрол на процеса, както и снабдяването с доставка на вода от реакционната система, включително сепараторите на водород и кислород, и система за охлаждане на сепаратор газ водород, gidromagistral вход на която е снабдена с температурен сензор.

Изобретението се отнася до структури и електролиза устройства могат да се използват за дезинфекция на природни и отпадъчни води в снабдяването с питейна вода; за дезинфекция на оборудване, сгради и съоръжения в областта на хранително-вкусовата промишленост, здравни заведения, предприятия за обществено хранене, санаториуми и почивни станции, центрове за грижи за децата, басейни, избелване; за да се предотврати биозамърсяване за отопление и охлаждане на водна основа.

Изобретението се отнася до цветната металургия.