[发明专利]一种电解氧化的方法和实现它的电解装置

说明书

本发明涉及电解氧化一种盐溶液的方法和实现该方法的电解装置。

更具体地，该方法及装置用于于铈盐溶液。

人们已经了解这种应用的各式各样的过程和装置。然而，在已知的装置中，所获得的电流密度通常较低并且法拉第效率也不高。本发明的目的在于提供一种可提高产率的方法和装置，而且其构造很简单。

为此目的，针对电解氧化溶液中的化合物，本发明的方法的特征在于，该溶液在电解池的第一阳极室处理，该电解池包括被第一阳离子隔膜分开的第一阳极室和阴极室;从第一阳极室出来的溶液又在该电解池的第二阳极室处理，第二阳极室由第二阳离子隔膜与阴极室隔开。回收从第二阳极室流出的溶液，它形成该电解氧化过程的产物。电解液在上述阴极室中循环，从阴极室流出的部分电解液可与进入第一阳极室的溶液汇合，而其余部分则可再循环到上述阴极室。

在本发明的第一个具体实施中，在溶液中电解氧化化合物的方法的特征是，在第一环路，上述溶液在包括由第一阳离子隔膜分开的第一阳极室和一个阴极室的电解池的第一阳极室中处理，处理过的一部分再循环到上述阳极室，在第二环路，剩余的另一部分溶液在上述电解池的第二阳极室（由第二阳离子隔膜与阴极室分开）中处理，经过这样处理的部分溶液再循环到第二阳极室，而溶液的剩余部分被分离，且形成该电解氧化过程的产物，电解液也在阴极室中循环，从阴极室流出的部分电解液与在第一环路中循环的溶液合并，而余者再循环到上述阴极室。

在第一和第二阳极室应用不同的阳极电流密度（在第一阳极室较高）是本发明更有利之处。

本发明也涉及实现上述方法的一种电解装置。它的特征是其组成为：

-两个阳极室（2，3）

-一个置于上述两阳极室之间的阴极室（4）

-将两个阳极室中的每一个都与阴极室隔开的两个阳离子隔膜（5，6）

-用于供给第一阳极室的阳极电解液循环的第一环路

-给第一环路提供阳极电解液的装置

-用于供给第二阳极室的阳极电解液循环的第二环路

-连结上述第一环路和第二环路的第一通路。

-用于供给阴极室的阴极电解液循环的第三环路，以及

-连结上述第三环路到给第一环路提供阳极电解液的装置的第二通路。

本发明的其它特征和优点从下列附图的说明中可进一步理解。图中：

图1是按照本发明第一个具体实施方案的电解装置的一个具体化的流程草图。

图1表示由三个室组成的电解池1。室2和3是阳极室，阴极室4置于二者之间。它们由两个离子隔膜5和6彼此分开。

一般来说，任何适当类型的电极都可以应用，例如，阳极电极为具有铂、铱或贵金属合金覆盖层的钛基底的延展或轧制形式;阳极可以由覆盖钛的铂构成，或者也可以是由覆盖钯的钛基底构成。

阴极室也可以在隔膜和阳极之间装置湍流增进器。电解池的室2、3和4各自具有回路或环路7，8和9，它们分别用于它们之中的电解液的循环，环路分别装配泵10，11和12。

环路7由装置13供给阳极电解液。在举例中它包括容纳被处理溶液的容器14，连接环路7和给料泵16的管子15。

所有三个环路7、8和9都分别装配容器17、18和19，它们通过溢流管排放溶液，这些容器主要起防溅的作用。

通道20以连结容器17和18的方法连通环路7和8。

环路9通过管道21与环路7的给料装置13相连。在举例中，管道21排放溶液进入容器14。

该电解装置通过管道22从外部供给被处理溶液，通过与环路9相连的管道23供给阴极电解液。管道24用于被处理溶液浓度的任何再调节。例如，在铈的硝酸盐溶液的情况下，硝酸的需要量可通过管道24来控制。最后，管道25使处理过的溶液排放到外部。

从上面的叙述能够很容易地推想该装置如何操作。下面以Ce³⁺的硝酸溶液作为实例简要加以说明。

将含有待氧化的Ce³⁺的待处理溶液加入容器14，然后在环路7中循环。在阳极室Ce³⁺按下面反应被氧化：

Ce³⁺→Ce⁴⁺+e

其中存在着H⁺和铈子通过隔膜5和6的迁移。

从室2流出的含有高浓度Ce⁴⁺的溶液，部分地再循环到环路7，并且部分地通过容器17的溢流管和通过管道20流到环路8。