双层网状阴电极电解槽

摘要

本发明涉及一种电解槽，具体涉及一种用于电解L-胱氨酸的双层网状阴电极电解槽，电极材料是银；双层网状阴电极与板状银电极比较，有明显优势，能有效提高电极单位面积产能，从而增强了设备的生产能力；本发明双层网状阴电极电解槽单元组示意图见摘要附图。

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽，具体涉及一种用于电解L-胱氨酸的双层网 状阴电极电解槽，该电解槽属共阴极型电解槽。

背景技术

老式的电解槽，其阴电极的材料是铅，铅做阴电极有种种弊端，其 中最严重的是会造成电解产物的重金属超标。后来采用银板代替传统的 铅做阴极,彻底解决了重金属问题，使得产品中铅含量几乎为零,还延长 了极板更换周期。根据几年的生产实践，发明人认为：板状结构的银质 阴电极仍然有改进的必要，改进后还能进一步提高电解效率。

发明内容

本发明的目的就是对电解槽的阴极银板进行改进。

本发明人发现：将阴极银板改为双层网状银电极后，双层网状银电 极与板状银电极比较，有下述优势：

1.与板状银电极相比，同等重量的双层网状银电极表面积将增大百 分之六十以上（随网型不同而有差异)。以电解L-胱氨酸为例：在双层网 状银电极中，胱氨酸电解液与阴电极的接触面积随之增大，电子迁移效 率相对提高；胱氨酸得到两个电子和两个H⁺（质子）并迅速分解成两 个相对稳定的半胱氨酸几率也会随之增大。小型电解槽实验证明，电解 效率比使用板状银电极至少提高百分之十以上。

2.与板状银电极相比，网状银电极表面凸凹不平，电解过程中电解 液上升时能在电极内外表面穿梭流动，自然形成较好的湍流效果。负面 的电极浓差极化效应会随之降低，提高了电解槽的极限电流密度值。继 而能有效提高电极单位面积产能，从而增强了设备的生产能力。

3.在同等厚度的共阴极型单元组内，单板阴电极改成双层网状阴电 极后，阴电极的两层网分别和与之相对应的阳电极的距离(一般称为“极 距”，即主电场)进一步缩短（见图1与图2之比较），是板状阴电极的 30％至70％左右；槽内主电场阻抗进一步减小，同等电流条件下运行时 的槽电压就会有所下降，电功率消耗也会随之降低，从而达到节约电能 的目的。

4.由于阴电极是网状，两层阴极网还将分别与另外一个不相对的阳 极形成一个副电场（见图2）。虽场强不及主电场，但实验证明：在两层 阴极之间存在的这个副电场区对电解效率是有积极作用的。特别是在两 层阴极的间距控制在合适范围之内时。

双层网状阴电极的有益效果见实施例。

本发明的电解槽,内设一组或多组双阳极共阴极单元组，其特点在 于：单元组内阴电极为双层网状阴电极；所述的阴电极的材料是银；所 述的网状采用标准型网，如菱型网、丸型网和栅栏型网等；所述的电解 槽，可以用于电解氨基酸，具体用于电解L-胱氨酸。

附图说明

图1为板状银电极电解槽单元组示意图。图中：1银材质阴电极板；2 阴极塑框；3-1、3-2阴极塑框密封垫；4-1、4-2阳离子膜；5-1、5-2阳 极塑板密封垫；6-1、6-2涂层阳电极网；7-1、7-2阳极塑板。

图2为本发明双层网状阴电极电解槽单元组示意图。图中：1网状阴 电极；2阴极塑框；3-1、3-2阴极塑框密封垫；4-1、4-2阳离膜；5-1、 5-2阳极塑板密封垫；6-1、6-2网状阳电极；7-1、7-2阳极塑板。

具体实施方式

下面实施例用于进一步叙述本发明，但不作任何限制。

实施例：板状银电极电解槽与双层网状银电极电解槽电解L-胱氨酸为 L-半胱氨酸盐酸盐的比较

在相同大小的电解槽中，内设一组共阴极单元组，采用不同的银电 极，对L-胱氨酸电解，其工艺参数，结果见下表：

结论：L-胱氨酸电解,生成L-半胱氨酸盐酸盐，L-胱氨酸比旋光度 [α]²⁰_D-223.4°(0.5-2.0mg/ml，5mol/L HCl)；L-半胱氨酸盐酸盐的比旋 光度α²⁰_D＋4.5°～＋7.0°。在电解的反应中，电解液的比旋光度由负 逐步变正，比旋光度为α²⁰_D＋4.5°～＋7.0时，反应完全。

从上表产物旋光值可以看出:在电解反应280分钟，双网银电极实验 组已反应完全，优于单板银电极实验组。