DE2359863A1 - METHOD FOR PRODUCING GLYOXYLIC ACID - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING GLYOXYLIC ACIDInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von GlyoxylsäureProcess for the production of glyoxylic acid
(Zusatz zu Patent ....."..„'.,--(Addition to patent ..... ".."'., -
Patentanmeldung p 22 <fÖ 759.6-^2) ,Patent application p 22 <fÖ 759.6- ^ 2),
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Glyoxylsäure durch kathadisehe Reduktion von Oxalsäure.. ■ -The present invention relates to a new method for Production of glyoxylic acid by the cathodic reduction of Oxalic acid .. ■ -
Im Hauptpatent . .... ... (Patentanmel-In the main patent. .... ... (patent application
■ dung P 22 4-0 759.6-42) wird die Vervrendung bestimmter stickstoffhaltiger Adujuvantien.als Zusätze zum Katholyten bei der Herstellung von Glyoxylsäure durch kathodische Reduktion von Oxalsäure beschrieben. Durch diese stickstoffhaltigen Adjuvantien wird es insbesondere mögli'ch: . ■ dung P 22 4-0 759.6-42) the use of certain nitrogenous Adujuvantien.as additives to the catholyte in the Production of glyoxylic acid by cathodic reduction of oxalic acid is described. These nitrogen-containing adjuvants make it possible in particular to:.
Handelsübliche Oxalsäure zur "Herstellungvon Glyoxylsäure zu verwenden, ohne dass diese mehrfach umkristalisiert werdenCommercially available oxalic acid for the "production of glyoxylic acid without them being recrystallized several times
muss, 408826/1 142 .must, 408826/1 142.
Oxalsäure verschiedenster Herkunft zu verwenden, ohne dass es notwendig ist, sie einer speziellen Reinigungsbehandlung zu . unterziehen oder hinsichtlich der Art der Vorrichtung und der daraus stammenden Ionen besondere Vorsichtsmassnahmen zu treffen,Oxalic acid of various origins to use without it it is necessary to give them a special cleaning treatment. undergo or regarding the type of device and the special precautionary measures are to be taken from ions originating therefrom meet,
die Vasserstoffbildung an der Kathode bei der Elektrolyse der Oxalsäure zu vermindern, was ermöglicht, bessere elektrische Ausbeuten zu erhalten (eine Herabsetzung der elektrischen Ausbeuten entspricht der Wasserstoffbildung).the formation of hydrogen at the cathode during electrolysis of the Oxalic acid, which enables better electrical yields to be obtained (a decrease in electrical yields corresponds to the formation of hydrogen).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung neuer stickstoffhaltiger Adjuvantien bei der Herstellung von Glyoxylsäure durch kathodische Reduktion von Oxalsäure.The present invention relates to the use of new nitrogen-containing adjuvants in the production of glyoxylic acid by cathodic reduction of oxalic acid.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren, welches darin besteht, eine Elektrolyse in einer Elektrolysevorrichtung mit einer Kathode einer Kathodenkamrner, einem Trenndiaphragma, ■einer Anpdenkammer und einer Anode durchzuführen,-wobei die Kathodenkammer einen im wesentlichen aus einer wässrigen Oxalsäurelösung bestehenden Katholyten enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, dass dieser Katholyt 0,00005' bis 1 Gew?o eines Adjuvans aus der folgenden Gruppe enthält: ■In particular, the invention relates to a method which consists in electrolysis in an electrolysis device with a cathode of a cathode chamber, a separating diaphragm, ■ To carry out an anode chamber and an anode, -which the Cathode chamber contains a catholyte consisting essentially of an aqueous oxalic acid solution, characterized in that is that this catholyte is 0.00005 'to 1 Gew? o one Contains adjuvant from the following group: ■
a) Die tertiären /mine der Formel:a) The tertiary / mine of the formula:
b) Die bitertiären Amine der Formel:b) The bitertiary amines of the formula:
(II)(II)
409826/1142409826/1142
c) Die quaternären Ammoniumsalze der Formel:c) The quaternary ammonium salts of the formula:
d) Die quaternären Ammoniumsalze der Formel:d) The quaternary ammonium salts of the formula:
in denen die verschiedenen Symbole die folgenden Bedeutungen haben: .in which the various symbols have the following meanings to have: .
R10, R. .,R.p bedeuten einen geradkettigen oder verzweigten ,-gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest,' wobei zwei von ihnen gegebenenfalls auch einen einzigen gesättigten ."Alkylenrest oder einen Oxydialkylehrest bilden können, . -R 10 , R.., Rp denote a straight-chain or branched, saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical, where two of them may optionally also form a single saturated alkylene radical or an oxydialkyl radical.
oder einen Rest, der mehrere Gxyalkylenverkettungen aufweist, beispielsweise Reste der Formel:or a radical which has several hydroxyalkylene linkages, for example radicals of the formula:
-(CH9L - ΓC-(CHv,.) ■ -j- OH,mit η = 2 oder 3 und m = 1 , 1- J m bis 10»- (CH 9 L - ΓC- (CHv ,.) ■ -j- OH, with η = 2 or 3 and m = 1, 1- J m up to 10 »
wobei mindestens einer der Reste FLi0, R1-, und R12 ein aryl al iphatischer Rest ist, vorzugsweise ein Rest der Formel CgH1- - Rq -, wobei Rq ein zweiv/ertiger, geradkettiger oder verzweigter gesättigter oder ungesättigter aliphatischer Kohlenwasserstoff rest ist und die Gesamtheit der Reste R-I0* R-im und R^p im allgemeinen weniger als 40 Kohlenstoffatome insgesamt aufweist,where at least one of the radicals FLi 0 , R 1 -, and R 12 is an aryl aliphatic radical, preferably a radical of the formula CgH 1 - - Rq -, where Rq is a divalent, straight-chain or branched saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical and the totality of the radicals RI 0 * R-im and R ^ pi m generally has less than 40 carbon atoms in total,
409826/1 U2 :v409826/1 U2: v
R13' R14' R15' R16 haben eine der für Rio' R11 und R12 benen Bedeutungen, wobei die Möglichkeit für zwei dieser Reste, zusammen einen einzigen zweiwertigen Rest zu bilden, nur für zwei Reste bestellt, die von dem gleichen Stickstoffatom getragen werden; wobei die Anzahl der Kohlenstoffatome dieser Reste R1^* Ri4' R15 unc* Ri6 wi0*100*1'3^6^6^ definiert ist; und die Anwesenheit eines arylaliphatisehen Restes unter den •Resten R^> R^ > R^c und R^g nicht notwendig ist, R 13 ' R 14' R 15 ' R 16 have one of the meanings given for R io' R 11 and R 12, with the possibility for two of these radicals to form a single divalent radical together only for two radicals that are from carried on the same nitrogen atom; where the number of carbon atoms of these radicals R 1 ^ * R i4 ' R 15 unc * R i6 wi 0 * 100 * 1 ' 3 ^ 6 ^ 6 ^ is defined; and the presence of an arylaliphatic radical among the • radicals R ^> R ^> R ^ c and R ^ g is not necessary,
R^7 ist ein zweiwertiger aliphatischer oder arylaliphatischer Kohlenwasserstoffrest, dessen aliphatisch^ Kette oder aliphatische Ketten durch Sauerstoffatome unterbrochen sein können, wobei die freien Valenzen des Restes R^7 von aliphatischen Kohlenstoffatomen getragen werden und die Anzahl· der gesamten Kohlenstoff atome für die Reste R^7, R^, R-ic» R-ig unci R-17 allgemeinen über 6 und unter 40 liegt,R ^ 7 is a divalent aliphatic or arylaliphatic hydrocarbon radical, the aliphatic chain or aliphatic chains of which can be interrupted by oxygen atoms, the free valences of the radical R ^ 7 being carried by aliphatic carbon atoms and the number of total carbon atoms for the radicals R. ^ 7 , R ^, R-ic » R -ig unci R-17 is generally above 6 and below 40,
R.Q» R-iq> R20 un<^ R21 bellen einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoff rest dar, wobei zwei davon gegebenenfalls auch zusammen einen einzigen gesättigten Alkylenrest oder einen Oxydialkylenrest bilden können,RQ »R-iq> R 20 un < ^ R 21 represent a straight-chain or branched, saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon radical, where two of them can optionally also together form a single saturated alkylene radical or an oxydialkylene radical,
oder einen Rest, der mehrere Oxyalkylenverkettungen aufweist, beispielsweise Reste der Formelor a radical which has several oxyalkylene linkages, for example radicals of the formula
0-(CH0)0- (CH 0 )
2'n2'n
0H?mit η = 2 oder 3 und m = 1 - 10,0H ? with η = 2 or 3 and m = 1 - 10,
wobei mindestens eines der Symbole R.g, R.q, R20, R^, ein monovalenter aromatischer Kohlenwasserstoffrest ist, der entweder rein aromatisch, arylaliphatisch oder aromatisch mit aliphatischen, geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Resten als Substituenten ist, wobei die Gesamtheitwhere at least one of the symbols Rg, Rq, R 20 , R ^, is a monovalent aromatic hydrocarbon radical which is either purely aromatic, arylaliphatic or aromatic with aliphatic, straight-chain or branched, saturated or unsaturated radicals as substituents, the entirety being
der Reste R^8, riq> R20 vjc1^ R21 im al]-SeIneinen mehr als 15 und weniger als 40 Kohlenstoffatome aufweist,the radicals R ^ 8 , r iq> R 20 vjc1 ^ R 21 in the al] -S one has more than 15 and less than 40 carbon atoms,
409826/1142409826/1142
R22, Rp^> R24' R25' R26 unc* R?7 haben die gleichen Bedeutungen wie für R1^, R1 a» R^c und R^g angegeben; und R2Q hat die gleiche Bedeutung wie für R17 angegeben; wobei die Gesamtheit der Reste R00, R0^, R0/,* Roe» RO(r, R0^" und ROQ im allgemeinenR 22 , Rp ^> R 24 ' R 25' R 26 unc * R ? 7 have the same meanings as given for R 1 ^, R 1 a »R ^ c and R ^ g; and R 2 Q has the same meaning as given for R 17 ; where all of the radicals R 00 , R 0 ^, R 0 /, * Roe >> R O ( r, R 0 ^ "and R OQ in general
C-C- <-D CPr t-D CJO C.( CJOC-C- <-D CPr t-D CJO C. (CJO
mehr als 8 und weniger als 40 Kohlenstoffatome aufweist, y bedeutet den ¥ert 1,2 oder 3.has more than 8 and less than 40 carbon atoms, y means ¥ ert 1,2 or 3.
bedeutet einen Hydroxylrest oder ein solches Anion, dass AH eine anorganische oder organische Säure darstellt.means a hydroxyl radical or an anion such that AH represents an inorganic or organic acid.
Die genaue Art von Ay ist lein Charakteristikum der Erfindung und man kann ein solches Anion durch ein anderes nach den üblichen Techniken des Ionenaustausches ersetzen. Als mögliche Bedeutung für Ay ausser einem Hydroxylrest kann man die Nitrate ; Sulfate, Phosphate, Sulfonate, Dicarbonate, Oxalate, Halogenide und insbesondere die Chlorides Bromide und Jodide nennen.The precise nature of A y is a characteristic of the invention and one such anion can be replaced by another according to conventional ion exchange techniques. A possible meaning for A y apart from a hydroxyl radical is the nitrates ; Sulfates, phosphates, sulfonates, dicarbonates, oxalates, halides and especially the chlorides bromides and iodides.
Die erfindungsgemäss verwendeten Adjuvantien sind hauptsächlich diejenigen, die in ¥asser bei der in Betr-acht gezogenen Konzentration löslich sind; insbesondere ist es bevorzugt,Ay ^ so zu wählen, dass diese Löslichkeit vorhanden ist.The adjuvants used according to the invention are mainly those which are soluble in water at the concentration in question; in particular, it is preferred to choose A y ^ so that this solubility is present.
Als verwendbare Adjuvantien kann" man insbesondere nennen: Das Tribeiizylamin, den (Dimethylamine·)-äthyläther, die Hydroxyde und Salze, insbesondere die Halogenide vonAs adjuvants that can be used, one can especially name: That Tribeiizylamine, (Dimethylamine) ethyl ether, the hydroxides and salts, especially the halides of
Dimethyl-benzyl-dodecylammonium, Diäthyl-benzyl-dodecylammonium, Dimethyl-benzyl-tetradecylammonium, .Diäthyl-benzyl-tetradecylammonium, Dimethyl-benzyl-hexadecylammonium,- Diäthyl-benzyl-hexadecylammonium, Dimethyl-benzyl-octadecylammonium, Diäthyl-benzyl-octodecylammonium, Dimethyl-benzyl-eicosylammonium, Diäthylbenzyl-eicosylammonium, Dimethyl-benzylpdocosylammonium, Diäthylbenzyl-docosylammoniumj die Hydroxyde und Salze von Dimethyl-Dimethyl-benzyl-dodecylammonium, diethyl-benzyl-dodecylammonium, Dimethyl-benzyl-tetradecylammonium, diethyl-benzyl-tetradecylammonium, Dimethyl-benzyl-hexadecylammonium, - diethyl-benzyl-hexadecylammonium, Dimethyl-benzyl-octadecylammonium, diethyl-benzyl-octodecylammonium, Dimethyl-benzyl-eicosylammonium, diethylbenzyl-eicosylammonium, dimethyl-benzyl-docosylammonium, diethylbenzyl-docosylammoniumj the hydroxides and salts of dimethyl
409 826/1 1 4 2409 826/1 1 4 2
phenyl-dodecylammonium, Dimethyl-phenyl-hexadecylammonium; die Hydroxyde und Salze, insbesondere die Dihalogenide von 1,6-(Triäthylammoniuiii)-hexan, 1,4-Di-(n-butyl)-1,4-diazonia-bicyclo [2..2.2.]oqXqxl, 1,4-Di-(n-dodecyl)-1,4-diazonia-bicyclo [2.2.2] octan( vgl. Beispiele 8 und 9).phenyl-dodecylammonium, dimethyl-phenyl-hexadecylammonium; the hydroxides and salts, especially the dihalides of 1,6- (triethylammonium) -hexane, 1,4-di- (n-butyl) -1,4-diazonia-bicyclo [2..2.2.] oqXqxl, 1,4 -Di- (n-dodecyl) -1,4-diazonia-bicyclo [2.2.2] octane ( cf. Examples 8 and 9).
Die Temperatur des Katholyten beträgt im allgemeinen zwischen Ö und 700C, vorzugsweise zwischen 5 und 35°C.The temperature of the catholyte is generally between 0 and 70.degree. C., preferably between 5 and 35.degree.
Als Metalle, die die Kathoden bei dem erfindungsgemässen Verfahren bilden können, kann man hauptsächlich Blei, Cadmium, Quecksilber und die Amalgame, sowie die Legierungen dieser verschiedenen Metalle, insbesondere mit Silber, Zinn und Antimon nennen. Die Anode der bei der Erfindung verwendeten Elektrolysezellen besteht in der Praxis aus einem elektrisch leitenden, elektrochemisch' in dem Anolyten und unter den in Betracht gezogenen Arbeitsbedingungen stabilen Material. Als Materialien, die sich für die Anode eignen, kann man die Metalle und Metalloide, wie beispielsweise Platin, platiniertes Titan, Graphit, Blei und dessen Legierungen, insbesondere mit Silber, Antimon und Zinn,' nennen.As metals that the cathodes in the process according to the invention can form, one can mainly lead, cadmium, mercury and the amalgams, as well as the alloys of these name different metals, especially with silver, tin and antimony. The anode of the electrolytic cells used in the invention consists in practice of an electrically conductive 'electrochemical' in the anolyte and among those in question drawn working stable material. Metals can be used as materials that are suitable for the anode and metalloids, such as platinum, platinum-coated titanium, graphite, lead and its alloys, especially with silver, Antimony and tin, 'name.
Das Trenndiaphragma der Anoden- und Kathodenkammern ist vorzugsweise eine Kathionenaustauschermembran. Die Art derselben ist kein.Charakteristikum der Erfindung. So kann man alle bekannten Membranen, insbesondere die homogenen Membranen und die heterogenen Membranen verwenden. Diese Membranen können gegebenenfalls durch eine Einlage verstärkt sein. Um Elektrolysearbeitsgänge langer Dauer durchführen zu können, ist es bevorzugt, Membrane! zu verwenden, die unter der Einwirkung der verschiedenen Bestandteile des Katholyten und des Anolyten stabil sind und nicht quellen. Als verwendbare Membranen kann man insbesondere die in der US-Patentschrift 2 681 320 und in den französischen Patentschriften 1 568 994, 1 575 782, 1 578 019, 1583 089, 1 585 187 und 2 040 950 beschriebenen nennen.The separating diaphragm of the anode and cathode chambers is preferred a cathion exchange membrane. The nature of the same is not a characteristic of the invention. So you can all known Use membranes, especially the homogeneous membranes and the heterogeneous membranes. These membranes can possibly reinforced by an insert. In order to be able to carry out electrolysis operations of long duration, it is preferred, membrane! to use under the action of the various constituents of the catholyte and the anolyte are stable and do not swell. The membranes which can be used can in particular be those described in US Pat. No. 2,681,320 and in French patents 1 568 994, 1 575 782, 1,578,019, 1,583,089, 1,585,187 and 2,040,950.
409826/1U2409826 / 1U2
Die Permselektivität eier verwendeten Membranen (gemessen wie in der französischen Patentschrift 1 584 187) beträgt vorzugsweise über 60?ό.The permselectivity of the membranes used (measured as in French patent specification 1 584 187) is preferably over 60? ό.
Der beim erfindungsgemässen Verfahren verwendete Katliolyt enthält im wesentlichenThe catholyte used in the process according to the invention contains essentially
Wasser .Water .
OxalsäureOxalic acid
Gryoxyl säure . ■"Gryoxylic acid. ■ "
ein oder mehrere Adjuvantien einer der Formel I bis IVone or more adjuvants of one of the formulas I to IV
gegebenenfalls eine starke Mineralsäure wie Schwefelsäure; rnan bevorzugt es jedoch, eine solche Säure nicht zu,verwenden.optionally a strong mineral acid such as sulfuric acid; rnan however, prefers not to use such an acid.
Der Katliolyt kann zu Beginn der Elektrolyse nur Oxalsäure ohne Glyoxylsäure enthalten; ebenso kann der Katholyt am Ende der Elektrolyse nur. Glyoxylsäure ohne Oxalsäure enthalten. Die Konzentrationen an Oxalsäure und Glyoxylsäure können konstant sein,1 wenn man kontinuierlich arbeitet., oder variabel, wenn man- dis- ■ kontinuierlich arbeitet, oder auch während des Ingangsetzens eines kontinuierlichen Arbeitsgangs. Die Konzentration an Oxalsäure ist niedriger als die Sättigung bei der in Betracht gezogenen Temperatur; im allgemeinen beträgt .diese Konzentration mehr als 2 Gew?S; dieser-Wert betrifft insbesondere die konstante Konzentration bei kontinuierlichem Arbeiten und- die Endkonzen- ■ tration bei diskontinuierlichem ^Arbeiten. Die Konzentration an Glyoxylsäure beträgt allgemein 3 bis 25 Gew?u, vorzugsweise 5 bis 15 Gew%, wobei sich diese Werte insbesondere auf die konstante Konzentration an Glyoxylsäure, während eines kontinuierlichen Arbeitsgangs und die Endkonzentration dieser Säure bei diskontinuierlichem Arbeiten beziehen. Wie oben bereits ausgeführt wurde, liegt die Konzentration des Katholyten an Adjuvans im allgemeinen zwischen 0,00005 und 1 Gew%. Vorzugsweise beträgt diese Konzentration zwischen 0,0001 und Os5%5 die Verwendung dieser geringen Mengen weist den Vorteil auf, eine EntfernungAt the beginning of the electrolysis, the catholyte can only contain oxalic acid without glyoxylic acid; likewise the catholyte can only at the end of the electrolysis. Contains glyoxylic acid without oxalic acid. The concentrations of oxalic acid and glyoxylic acid can be constant, 1 if you work continuously, or variable, if you work dis- ■ continuously, or even while a continuous process is being started. The concentration of oxalic acid is lower than the saturation at the temperature considered; In general, this concentration is more than 2% by weight; This value relates in particular to the constant concentration when working continuously and - the final concentration - ■ when working discontinuously. The concentration of glyoxylic acid is generally 3 to 25% by weight, preferably 5 to 15% by weight, these values relating in particular to the constant concentration of glyoxylic acid during a continuous process and the final concentration of this acid in the case of discontinuous work. As already stated above, the concentration of the adjuvant in the catholyte is generally between 0.00005 and 1% by weight. This concentration is preferably between 0.0001 and O s 5%. The use of these small amounts has the advantage of removing
. 409826/1 142. 409826/1 142
des Adjuvans aus der erzeugten Glyoxylsäure unterlassen zu können, da dieses Adjuvans dann praktisch keine nachteilige Wirkung auf die Qualitäten dieser Säure' ausübt.of the adjuvant from the glyoxylic acid produced since this adjuvant then has practically no adverse effect on the qualities of this acid.
Der Katholyt kann gegebenenfalls ausserdem Reaktionsnebenprodukte in geringen Mengen,im allgemeinen unter Λ%,enthalten. The catholyte can optionally also contain reaction by-products in small amounts, generally below Λ%.
Als Anolyten verwendet man vorzugsweise eine wässrige saure Lösung. Die genaue Art dieses Ariolyten ist kein Charakteristikum der Erfindung, da der Anolyt hauptsächlich den Zweck hat, die elektrische Leitfähigkeit zwischen den beiden Elektroden sicherzustellen. Man verwendet im allgemeinen wässrige Schwefelsäure- und Phosphorsäurelösungen. Die Konzentration dieser Lösungen liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 5 Mol/l, vorzugsweise zwischen 0,5 und 2 Mol/l.An aqueous acidic solution is preferably used as the anolyte. The exact nature of this ariolyte is not a characteristic of the invention, since the main purpose of the anolyte is to increase the electrical conductivity between the two electrodes to ensure. In general, aqueous sulfuric acid and phosphoric acid solutions are used. The concentration of these solutions is generally between 0.1 and 5 mol / l, preferably between 0.5 and 2 mol / l.
Die Stromdichte an der Kathode beträgt im allgemeinen zwischenThe current density at the cathode is generally between
ρ ρρ ρ
3 und 50 A/dm , vorzugsweise zwischen 10 und 35 A/dm .3 and 50 A / dm, preferably between 10 and 35 A / dm.
Bei der Durchführung der Erfindung kann man alle bekannten Elektrolysevorrichtungen, beispielsweise die in den oben genannten Patentschriften und insbesondere der belgischen Patentschrift 757 106 beschriebenen, verv/enden.All known ones can be used in practicing the invention Electrolysis devices, for example those in the above-mentioned patents and in particular the Belgian patent 757 106 described, use / ends.
,Man bevorzugt jedoch die Verwendung von Elektrolysevorrichtungen mit festen Elektroden, was die Verv/irklichung kompakter Vorrichtungen, insbesondere Vorrichtungen vom Filterpressentyp, ermöglicht. Vorteilhafterweise werden die Elektroden und das Trenndiaphragma in parallelen Ebenen angeordnet.However, it is preferred to use electrolyzers with fixed electrodes, which enables the realization of compact devices, in particular devices of the filter press type, enables. The electrodes and the separating diaphragm are advantageously arranged in parallel planes.
In ebenfalls vorteilhafter Weise kann man den Katholyten und den Anolyten in ihren jeweiligen Kammern umlaufen lassen, was die Erzielung besserer Ergebnisse ermöglicht.In a likewise advantageous manner, the catholyte and the anolyte can circulate in their respective chambers, which enables better results to be achieved.
Schliesslich kann man zwischen den Elektroden und dem Trenn-Finally, between the electrodes and the separator
A09826/1U2A09826 / 1U2
diaphragma Trennstücke bzw.. Ab stands stücke, beispielsweise Gewebe oder Gitter anordnen.diaphragm separators or .. distance pieces, for example Arrange fabric or grid.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to illustrate the invention.
Die in den" Beispielen verwendete "handelsübliche" Oxalsäure ist eine nach den in der französischen Patentschrift 331 und in der britischen Patentschrift 11 487/1915 beschriebenen Techniken hergestellte Säure, wobei die verschiedenen, durchgeführten Reaktionen zu einer Oxalsäurelösung führen, die im Vakuum getrocknet und dann abgesaugt wird; es handelt sich um ein Oxalsäure-dihydrat mit einem Reinheitsgrad von etwa 99,2.%. The "commercial" oxalic acid used in the "Examples" is an acid prepared according to the techniques described in French Patent 331 and British Patent 11 487/1915, the various reactions carried out leading to an oxalic acid solution which is dried in vacuo and then It is an oxalic acid dihydrate with a purity of about 99.2%.
Beispiele 1 bis 9 " : Examples 1 to 9 " :
Man unternimmt eine Reihe von Versuchen zur Reduktion von Oxalsäure; diese verschiedenen Versuche unterscheiden sich durch die Natur des verwendeten /Ldjuvans. Die Elektrolysezelle, in der diese Versuche durchgeführt werdenf besitzt die folgenden Charakteristik^!A number of attempts are made to reduce oxalic acid; these various attempts differ in the nature of the adjuvant used. The electrolysis cell in which these tests are carried out f has the following characteristics ^!
Die beiden Elektroden sind rechteckige Bleiplatten.The two electrodes are rectangular lead plates.
Die Nutzoberfläche dieser Elektroden beträgt 0,8 dm .The usable surface of these electrodes is 0.8 dm.
Die Kathionenaustauschmembran ist vom heterogenen Typ: Vernetztes sulfoniertes StyrolJdivinylbenzol-copolymeres, dispergiert in einem durch eine Einlage in Form eines Gewebes verstärkten Material aus Polyvinylchlorid.The cathion exchange membrane is of the heterogeneous type: crosslinked sulfonated styrene J divinylbenzene copolymer, dispersed in a material made of polyvinyl chloride reinforced by an insert in the form of a fabric.
Permselektivität, gemessen" in 0,6 m-KCT: 77,5#>.Permselectivity, measured "in 0.6 m-KCT: 77.5 #>.
Subsitutionswiderstand, gemessen in 0,6 m-KCl; 7 Ohm.cm . Abstand Elektroden-Membran: 3 mm. -- " Zwei Pumpen gewährleisten die Zirkulation des Katholyten und des Anolyten in den entsprechenden Kammern der Zelle.Substitution resistance, measured in 0.6 m-KCl; 7 ohm.cm. Distance between electrode and membrane: 3 mm. - "Two pumps ensure the circulation of the catholyte and of the anolyte in the corresponding chambers of the cell.
409826/1142409826/1142
- ίο -- ίο -
Die Kreise, in denen der Anolyt und der Katholyt zirkulieren, weisen jeweils ein Expansionsgefäss auf, das mit Zuführungsund Abzugsleitungen ausgestattet ist.The circles in which the anolyte and the catholyte circulate each have an expansion vessel with supply and Discharge lines is equipped.
Im Kreis des Katholyten ist ausserdem ein Wärmeaustauscher vorgesehen.There is also a heat exchanger in the circuit of the catholyte intended.
Die Elektrolysebedingungen sind wie folgt:The electrolysis conditions are as follows:
Stromdichte: 25 A/dm2 ■Current density: 25 A / dm 2 ■
Spannung: etwa 5,25 VVoltage: about 5.25V
Temperatur: 25°CTemperature: 25 ° C
Zirkulationsgeschwindigkeit der Elektrolyten an den Elektroden:Circulation speed of the electrolytes on the electrodes:
1 m/sec.1 m / sec.
Zu Beginn eingebrachter Katholyt: 2 1 einer 8 Gew%igen wässrigenCatholyte introduced at the beginning: 2 l of an 8% strength by weight aqueous
Oxalsäurelösung (handelsübliche Oxalsäure).Oxalic acid solution (commercially available oxalic acid).
Man elektrolysiert diese Lösung in kontinuierlicher Weise.This solution is electrolyzed in a continuous manner.
Nach einer Stunde fügt man dem Katholyten 25 g handelsübliche Oxalsäure und anschliessend 25 g dieser Säure jede halbe Stunde zu.After one hour, 25 g of commercially available oxalic acid are added to the catholyte, followed by 25 g of this acid every half hour to.
Während dieser gesamten Zeitspanne fängt man den als Gas entweichenden Wasserstoff über einen Wassertrog auf und verfolgt die Stromausbeute, die dieser Wasserstoffgasentwicklung entspricht. Wenn diese Ausbeute einen Wert von 6 bis 12% erreicht, fügt man dem Katholyten in jedem Versuch das spezielle Adjuvans zu. Man misst das Volumen des erzeugten Wasserstoffs in der auf die Zugabe des Adjuvans folgenden Stunde und berechnet die entsprechende Stromausbeute. Die erhaltenen Resultate mit den verschiedenen folgenden Adjuvantien sind in den nachfolgenden Tabellen aufgeführt: During this entire period of time, the hydrogen escaping as gas is collected in a water trough and the current yield is monitored, which corresponds to this evolution of hydrogen gas. When this yield reaches a value of 6 to 12% , the special adjuvant is added to the catholyte in each experiment. The volume of hydrogen generated is measured in the hour following the addition of the adjuvant and the corresponding current efficiency is calculated. The results obtained with the various following adjuvants are shown in the tables below:
40 98 26/114240 98 26/1142
.409826/1142.409826 / 1142
3eispiel3example
Art des AdjuvansType of adjuvant
Dauer der Elektrolyse vor Zusatz des AdjuvansDuration of electrolysis before adding the adjuvant
Momentane Stromaus beute (in %) entsprechend der Hpzeugung zum'Zeitpunkt der Zugabe des Äd.iuvansCurrent yield (in %) corresponding to the Hp production at the time of the addition of the Äd.iuvans
Konz en.tr at i on
des Adjuvans in
mM/1 in , dem Katholyten
bei
seiner ZugabeConc en.tr at i on
of the adjuvant in
mM / 1 in, the catholyte
his encore
Mittlere Stromausbeute (in %) in der auf die Zugabe des Ädjuyans folgenden StundeAverage current efficiency (in%) in the hour following the addition of the adjuvant
. ■* ■ 1 · '
. ■ * ■
ii
••
■■
* ·.* ·.
jj
5 i. 43 ma5 i. 43 ma
:°i: ° i
3,23.2
3 h 20 mn3 h 20 mn
,CH, —
ίΟΐ2Η25 , CH, -
ί Ο ΐ2 Η 25
2,82.8
3,93.9
:CH-iC^^ OH': CH-iC ^^ OH '
20 ma20 ma
8,9.8.9.
4,74.7
C Cj C C CC Cj C C C
In den Tabellen bedeutet die Abkürzung mM Millimol..In the tables, the abbreviation mM means millimoles.
40982 6/ 1 U240982 6/1 U2
Beispie:Example:
Art des■AdjuvansType of adjuvant
Dauer der Elektrolyse vor Zusatz des AdjuvansDuration of electrolysis before adding the adjuvant
Momentane Stromausbeute (in %) entsprechend der Hp-Srzeugung zum Zeitpunkt der Zugabe des AdjjuvansCurrent yield (in %) corresponding to the Hp generation at the time the adjuvant was added
Konzentration
des Adjuvans in
rsMA in <iem Katholyten
bei
seiner Zugabeconcentration
of the adjuvant in
rsMA in the catholyte
his encore
Mittlere Stromausbeute (Xn %)
in der auf die
Zugabe des Adjuvans folgenden
StundeMean current yield (Xn%)
in the on the
Adding the adjuvant following
hour
. CH, . C-H- \ / ö5. CH,. C-H- \ / ö5
. CH_ — H^. CH_ - H ^
■ w / ca■ w / approx
4545
6,46.4
2,62.6
: ι J f\: ι J f \
2Br tv2Br tv
5h.5h.
ι ■. :ι ■. :
2I2I
2 Ii 18 mn2 Ii 18 mn
9,59.5
6,56.5
• CH-S / 2• CH-S / 2
-CE-CE
2Ι2Ι
3 Ii3 ii
7,27.2
1,51.5
*:co Ier1 *: co I er1
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7242836A FR2208876B2 (en) | 1972-12-01 | 1972-12-01 | |
| FR7242836 | 1972-12-01 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2359863A1 true DE2359863A1 (en) | 1974-06-27 |
| DE2359863B2 DE2359863B2 (en) | 1976-07-15 |
| DE2359863C3 DE2359863C3 (en) | 1977-03-10 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395488A (en) * | 1992-05-26 | 1995-03-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Electrochemical process for reducing oxalic acid to glyoxylic acid |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395488A (en) * | 1992-05-26 | 1995-03-07 | Hoechst Aktiengesellschaft | Electrochemical process for reducing oxalic acid to glyoxylic acid |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1022496A (en) | 1977-12-13 |
| JPS5046624A (en) | 1975-04-25 |
| DE2359863B2 (en) | 1976-07-15 |
| FR2208876A2 (en) | 1974-06-28 |
| DD108265A5 (en) | 1974-09-12 |
| CH590815A5 (en) | 1977-08-31 |
| GB1446179A (en) | 1976-08-18 |
| US3929613A (en) | 1975-12-30 |
| ATA1005273A (en) | 1975-12-15 |
| BR7309344D0 (en) | 1974-08-29 |
| BE808087A (en) | 1974-05-30 |
| AT331774B (en) | 1976-08-25 |
| IT1002168B (en) | 1976-05-20 |
| NL7316069A (en) | 1974-06-05 |
| FR2208876B2 (en) | 1976-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |