Электролизер для получения летучих гидридов

Союз СоветскикСоцнапкстическикРеспубики ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 962335Опубликовано 30.09.82 Бюллетень РВ 36 Дата опубликования описания 02.10,82 В.П. Гладышев, А.И. Зебрева, А.К, Тулебаев, Л.С. Сариева, В.Н. Иванов и А.В, фрол(72) Авторы изобретения ВСЕСРЖРй И .".,",. 13 И 1 И 1 ЕаКазахский ордена Трудового Красного Знамени университет им. С.И. Кирова(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕТУЧИХ ГИДРИДОВ1Изобретение относится к устройствам для осуществления электрохимического синтеза, в частности для получения летучих гидридов, в том числе арсина, германа и селеноводорода, ис" пользуемых в технологии производства веществ высокой чистоты.Известен монополярный электролизер для электрохимического синтеза арсена, включающий корпус с крышкой, горизонтальный донный катод, анод расположенный параллельно катоду на некоторой высоте от него 11 1.Недостатками данного электролизера является низкая производительность устройства и невысокая чистота арсина, что вызвано отсутствием диафрагмы, в результате чего происходит загрязнение арсина кислородом.Известен электролизер фильтрпрессного типа, включающий концевые моно- полярные. электроды с размещенными между ними биполярными электродами, образующими электролитическив ячейки,снабженные устройством для выводагидридов, и каналы для сбора гидрид 21.Недостаток известного .устройства 5невысокая чистота получаемых гидридов.Цель изобретения - повышение чистоты получаемых гидридов.Укаэанная цель достигается тем,что электролизер для получения летучих гидридов фильтрпрессного типа,включающий концевые монополярныеэлектроды с размещенными между нимибиполярными электродами, образующи ми электролитические ячейки, снабженные устройством для вывода. гидридов,и каналы для сбора гибридов, снабженкамерой охлаждения, размещенной между.электролитическими ячейками и кана" 1 О лом для сбора гидридов, устройствадля вывода гидридов выполнены в виде труб и установлены в камере охлаждения, а каждая электролитическаяячейка снабжена тенлообменником вОчистка с помощьюустройства Метан Этан 2,Й 10 1,0 10 5 10 0,3 10 6,2 10-3Й 10 1,0 10 3,3" 1027.ф 103,0-10 Известного Предлагаемого Таблица 2 Очистка с помощьюустройства ПримесиЭтан Метан 5,10 3 1 О,110 2,2.1 О 1,6 1 О 3,8 10 1,й:1 О" Ц,7 1 О Известного 3 ф 10 2 0 10 Предлагаемого 3, 9623виде змеевика, соединенного с камеройохлаждения.На фиг, 1 изображен электролизеробщий вид, на фиг. 2 - рамка электролизера; на фиг. 3 - электролизер,изометрия,Электролизер для получения летучихгидридов состоит из набора рамок 1,образующих либо каторжную 2, либо анодную 3 ячейки, разделенные между собой Оионообменной мембраной ч токопроводящих монополярных электродов 5, биполярных электродов 6, герметизирующих прокладок 7, теплообменников ввиде змеевиков 8 и камер 9 охлаждения.5Рамка 1 состоит из корпуса 10, патрубков ввода реагентов 11 из соседней рамки и выбора продуктов 12, штуцера ввода 13 и вывода 1 ч хладагента,штуцера 15 вывода гидрида, газосборного пространства 16, Камера 9 охлаждения состоит из труб 17, гаэосборного пространства 18, рабочей камеры19, емкости 20 между патрубками, которая ограничена сверху и снизу пласти-нами 21 и 22 а с боковых сторонпластинами 23.Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Хладагент из штуцера 13 поступаетв емкость 20, охлаждая при этсм поверхности пластин 2 и 22 и труб 17,затем в конце полости сливается вовходной штуцер змеевика 8 и поступаетв змеевик 8.35Гидрид, образующийся в катоднойкамере, поднимается в верхнюю частьрамки и достигает камеры 9 охлажде 35 фния. При этом наиболее крупные капли аэрозоля электролита интенсивно конденсируется на поверхности пластины 22, Далее гидрид проходит через трубу 17 в газосборное пространство 18 (при этом в трубках конденсируется средняя фракция аэрозоля) и накапливается в нем. Так как гидрид обладает значительным удельным весом, он растекается по поверхности верхней ограничивающей пластинь 1 21, на которой проис" ходит конденсация наиболее мелкой фракции аэрозоля электролита и паров. Поскольку при синтезе гидрид образуется постоянно, этот процесс непре"рывен, т.е, все новые и новые порциигидрида подвергаются очистке, а очи.щенный гидрид отводится из электолизера через штуцер 15,В известных конструкциях очисткиот паров и аэрозоля электролита ис"пользуется принцип абсорбции на влажной .или омываемой поверхности. Приэтом происходит дополнительное загрязнение гидрида сорбентом, крометого, часть гидрида, растворяясь в сорбирующей жидкости (сорбенте), теряется безвозвратно. Это, в свою очередь,снижает чистоту гидрида более чем напорядок (см. таблицу) и повышает опа-сность процесса (гидриды высокотоксичнь 1) .В предлагаемой конструкции использован принцип конденсации.В табл. 1 приведены данные по чистоте арсина, а в табл. 2 - данные почистоте германа.Таблицаю Пропилеи Сероводо- Этилен род5 96233Иэ табл, 1 и 2 видно, что синтез летучих гидридов в предлагаемом устройстве позволяет повысить чистоту продукта на порядоки более по сравнению с синтезом, проведенным в известном устройстве.формула изобретенияЭлектролиэер для получения летучих гидридов фильтр"прессного типа, включающий концевые монополярные . 1 о. электроды, с размещенными между ними биполярными электродами, образующие электролитические ячейки, снабженные устройством для вывода гидридов, и каналы для сбора гидридов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью 5 бповыаения чистоты получаемых гидридое,злектролизер снабжен камерой охлаждения, размещенной между злектролитическими ячейками и каналом для сборагидридов, устройства для вывода гидридов выполнены в виде труб и установлены в камере охлаждения, а каждая злектролитическая ячейка снабжена теплообменником в виде змеевика,соединенного с камерой охлаждения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США У 1375819, кл. 204-9опублик. 12.01,21.2. Якименок Л.М, и др, Электролиэводы. И., "Химия", 1979, с. 177-180.962335 ИИПИ Заказ 7436/ираж 686 Подписное филиал ППП "Патент",