Brevet FR2042464A1 — publié le 19710212

La présente invention a pour objet une cellule êlectrolytique pour la production d'adiponitrile par hydrodimé-risation êlectrolytique de 1? a c ry loni t ri 1 e , comprenant une ou plusieurs séries d''anode, une membrane échangeuse de cations 5 et une cathode superposée^ ainsi que des conduits reliant l'anode à la membrane et la cathode à la membrane, dans lesquels passe l'électrolyte, à une vitesse élevée, ce conduit présentant au moins une partie courbe, placée à l'extérieur du passage du courant électrique dans l'anode et la cathode« 10 L'invention concerne également la fabrication des cellules électrolytiques pour la production dBadiponitrile par hydrodimérisation :êlectrolytique de l'acrylonitrile. Les procédés de fabrication d'adiponitrile par élecfcrolyse d'acrylonitrile sont connus des spécialistes, et 15 décrits dans les brevet Japonais n° 4733/1965 et 11249/1966. Après essais de ces procédés, il a été conclu que leur utilisation industrielle est limitée comme il sera décrit plus loin. Lors de la production d'adiponitrile par hydro-20 dimérisation êlectrolytique de 11acrylonitrile, l'acrylonitrile et l'adiponitrile sont oxydés, et disparaissent, et un gaz de cyanure d'hydrogène est produit à l'anode de la cellule êlectrolytique. En outre, un mélange gazeux consistant en oxygène et acrylonitrile est produit à l'anode, et peut entraîner une 25 explosion dangereuse» Par conséquent, il est souhaitable de séparer les chambres d'anode et de cathode, au moyen d'une membrane. Lors de la production d'adiponitrile par réduction de l'acrylonitrile, une surface de la cathode devient alcaline, 30 et du bis-cyanoéthyl-éther est produit sur cette surface, par réaction de l'acrylonitrile et de l'eau. En outre, des produits d'hydrolyse- deacrylonitrile et d'adiponitrile et de propionitrile sont produits sur cette surface» Pour empêcher la production de ces sous-produits, 35 il est nécessaire de réduire l'épaisseur de la surface alcaline formée à la cathode, le plus possible. A cette fin, la vitesse d'écoulement du catholyte sur la surface de la cathode est maintenue supérieure à 10 cm/s , et de préférence supérieure à 1m /s. 70 16668 2042464 Une cellule êlectrolytique de grande capacité, pouvant être utilisée dans 1*industrie, est réalisée avantageusement avec deux.électrodes. Une cellule êlectrolytique du type à double électrode comprend plusieurs unités superposées, et 5 reliées électriquement en série, et par conséquent une haute tension peut leur être appliquée, augmentant ainsi Inefficacité de rectification par un transformateur économique de capacité réduiteo Cependant, l'électrolyte est généralement alimenté aux piles des unités de façon séparée, et des pertes de courant 10 peuvent se produire dans les canalisations pour 1*alimentation de l'électrolyte» Le courant de fuite n'est pas souhaitable par lui-même, car il entraîne des pertes de courant, et plus particulièrement pour l'électrolyse de l'acrylonitrile, car le cyanure d?hydrogène et l'oxygène explosif et le mélange de gaz acrylo-15 nitrile peuvent être produits, et une partie des canalisations peut être corrodée, car une partie de la cathode fonctionne en anode à cause du courant de fuite. Si un liquide très conducteur comme l'acide sulfurique est utilisé comme anolyte, le courant de fuite est accru, et un mélange gazeux dangereux d'hydrogène 20 et d'oxygène peut être produit. Pour réduire le courant de fuite, il est nécessaire d'utiliser un tube plus long et plus fin pour amener l'électrolyte à chaque élément, et par conséquent le volume d'électrolyte amené à chaque élément peut être réduit. 25 Pour réduire la vitesse d'écoulement de l'élec trolyte, un dispositif est nécessaire pour maintenir la distance entre la membrane et la surface de l'électrode aussi constante et étroite que possible» Il est préférable d'utiliser un conduit contourné pour le passage de l'électrolyte sur la surface de 30 l'électrode. . Lors de l'hydrodimérisation de l'acrylonitrile, il -, est apparu que si une stagnation locale de l'électrolyte due au courant de fuite dans le conduit se produit, il. apparaît - un dépôt d'acrylonitrile polymérisé sur la surface de l'électrode, 35 et ce dépôt augmente le courant de fuite, accroissant ainsi le dépôt o Même si le dépôt de polymère est relativement-fin,- d'une épaisseur de l'ordre de 0,2 mm, il réduitconsidérablement la vitesse d'alimentation d'acrylonitrile à la surface de l'électrode, 70 16668 3 2042464 et augmente le sous-produit de propionitrile de plus de 5%, réduisant ainsi la teneur en adiponitrile. Par conséquent, il est nécessaire de supprimer les obstacles qui peuvent entraîner les courants de fuite dans le passage du catholyte sur la surface 5 de la cathode» Il est également nécessaire que le conduit ne présente pas de partie brusquement courbée . Le conduit devra présenter de préférence des parties rectilignes pour le passage de l'électrolyte sur la surface de la cathode, de manière que HéLectrolyte s8écoule uniformément. 10 L'invention a donc pour objet line cellule êlectrolytique d'un type nouveau, pour la production d'adiponitrile par hydro-dimérisation êlectrolytique de l'acrylonitrile. Cette cellule supprime tous les inconvénients mentionnés ci-dessus. 15 Parmi les cellules électrolytiques connues, pour produire -1'adiponitrile à partir de lfhydrodimérisation êlectrolytique de l,acrylonitrile, une cellule classique est décrite dans le brevet allemand n° 6.707®472, dans laquelle l'électrolyte s'écoule dans des passagès parallèles et de même direction, les orifices 20 d'entrée et de sortie de ces passages étant resserrés, pour maintenir une vitesse d'écoulement uniforme. Dans ce type de cellule, le volume de l'électrolyte traversant l'élément est rélativement grand, et il en résulte une augmentation des pertes de pression. 25- Un exemple de cellule êlectrolytique connu à conduits recourbés est décrit dans le brevet des E.U.A. n° 2.708.658. La cellule présente un conduit recourbé, placé entre deux membranes échangeuses d'ions, au lieu d'être placé entre une membrane et une électrode, de manière à effectuer la dessalinisation, cette 30 cellule ne produisant ainsi aucun polymère, même si le courant électrique traverse la partie courbe du conduit. Dans ce type de cellule, le courant électrique traverse la partie courbe du conduit. D'autres types de cellules électrolytiquessont'bien 35 connus des spécialistes, mais aucune ne résout les problèmes mentionnés ci-dessus. Par contre, la cellule conforme à l'invention peut les résoudre. 70 16668 4 2042464 Conformément à 1*invention, la cellule êlectrolytique comprend une chambre dfanode et une chambre.de cathode séparées par une. membrane, la chambre de-j cathode:: comprenant un conduit pour le passage de l'électrolyte, ce conduit ayant une 5 section rectangulaire, et étant formé par 1*électrode, la membrane et une entretoise destinées à maintenir une distance uniforme entre l'électrode et la membrane, aucun obstacle ne se présentant dans ce conduit. Il a une largeur de 0,5 à 50 cm, dans la direction de l'écoulement. Il présente au moins une 10 partie recourbée, si bien que toute la longueur du conduit dans le sens perpendiculaire à l'écoulement est supérieure à la longueur d'un côté de l'électrode, et un courant électrique est appliqué uniquement sur, les parties rectilignes du conduit. En outre, et conformément à l'invention, la 15 cellule êlectrolytique est une cellule du type à électrode double, dans laquelle un conduit pour le passage de l'électrolyte f;,.:: comprend des parties rectilignes situées sur la surface de la cathode, et des parties courbes autour de la périphérie de l'électrode, si bien que le courant électrique ne traverse pas les 20 parties courbes. De cette façon, la longueur,totale du passage de l'électrolyte sur la surface de l'électrode, est supérieure à la longueur d'un côté de l'électrode. En outre, l'électrolyte sur la surface de la cathode s*écoule à vitesse élevée, tandis que le volume d'électrolyte alimentant la pile est. relativement 25 faible. De nombreux procédés d'électrolyse, tels que celui utilisant une émulsion ou une solution homogène sont bien connus des spécialistes. L'invention utilisera l'un de ces procédés. . Bien que la membrane puisse être réalisée en 30 tous matériaux empêchant l'acrylonitrile et l'adiponitrile de se diffuser dans la chambre d'anode, et présente une conductivité élevée, il est préférable d'utiliser une membrane échangeuse de cations. Une membrane échangeuse de cations du type à polymère sulfoné basé sur le styrène-divinylbenzène présente 35 une stabilité chimique et une résistance mécanique supérieure^ et peut être utilisée sous forme renforcée, par de la fibre de verre, ou sous forme homogène ne présentant pas de renforcement. De préférence, la membrane a. une épaisseur de 0,5 à 2 mm, 70 16668 5 2042464 pour empêcher la diffusion d'acrylonitrile ou d'autres matériaux, et obtenir la résistance mécanique nécessaire. La cathode peut être réalisée en plomb, en alliage de plomb, en cadmium, en zinc, en carbone ou similaire Plus 5 particulièrement, des alliages plomb-antimoine, plomb-argent, ou similaires peuvent également être utilisés comme matériaux d'anode, dans une cellule dù type à électrode double, puisse que ces matériaux peuvent être utilisés comme anode d'un côté et cathode de l'autre. 10 L'anode peut être réalisée en peroxyde de plomb, en plomb, ou en alliage de plomb tel que le plomb-antimoine, plomb-argent, le plomb-antimoine-argent, ou en oxyde ferreux, en carbone, en platine ou similaires. L'anolyte est de préférence une solution acide, 15 plus particulièrement une solution d'acide sulfurique, dans laquelle l'alliage de plomb présente une résistance à la corrosion supérieure, pour le matériau d'anode. Dans une cellule du type à double électrode, une électrode agit comme anode d'un côté et' comme cathode de 20 l'autre, si bien que l'électrode peut être faite en une seule pièce, lorsque le même matériau est utilisé pour l'anode et la cathode. Lorsque le matériau dé l'anode et celui de la cathode sont différents l'un de l'autre, les plaques d'anode et de cathode sont reliées entre elles pour former une électrode double. 25 Pour réaliser les parties courbes du conduit à l'extérieur de la plaque d'électrode, un cadre drélectrode en matériau isolant est prévu, une plaque d'anode et une plaque de cathode étant fixées sur les côtés opposés de ce cadre, et reliées électriquement entre elles par une tige traversant le cadre. 30 Une entretoise maintient' la plaque de cathode et la membrane à une distance uniforme l'une de l'autre. Si la distance entre la plaque de cathode et la membrane est très faible, ces parties peuvent venir en contact l'une avec l'autre, tandis que si la distance.est extrêmement grande, la tension nécessaire 35 est accrue, et le volume nécessaire d'écoulement est également augmentés La distance ainsi souhaitée se situe entre 0,5 et 5 mm. 70 16668 6 2042464 Pour réaliser le passage de lTéleetrolyte sur la surface de la cathode, rectiligne et ne présentant pas d'obstacle, 1*entretoise en contact avec la surface de la cathode a la forme dTune baguette rectiligne et parallèle. Cette baguette a une 5 largeur de 2 à 20 mm. Si la distance entre les baguettes est trop grande, la membrane peut venir en contact avec 1*électrode, tandis que si elle, est trop étroite, la perte de pression est excessivement accrue. Par conséquent, une distance convenable se situe entre 0,5 et 50 cm0 10 Le conduit est formé entre les baguettes, utilisées comme entretoise§, placées entre la plaque de cathode et la membrane. Le catholyte s*écoule dans le conduit selon un écoulement rectiligne. La longueur d'un côté de l,électrode est d'environ 15 20 cm à 2 m, dans un équipement industriel. Dans la construction conforme à l'invention, ^écoulement de l'électrolyte a au moins une partie courbe, si bien que la longueur totale du conduit est supérieure à la longueur d'un côté de 1*électrode, et la partie courbe est fixée à l'extérieur de la plaque de cathode, 20 de manière à empêcher le passage de courant électrique dans cette partie courbe. Cette partie courbe peut être placée . "■ à l'intérieur de l'épaisseur de 1'entretoise, ou découpée dans le cadre d'électrode à l'extérieur de la périphérie de la plaque d'électrode. Dans ce cas, il est essentiel que le conduit 25 ait une forme telle que le courant de fuite produit dans la partie courbe n'exerce pratiquement aucun effet sur l'écoulement dans les parties rectilignes. Les parties courbes et les parties rectilignes peuvent être reliées successivement pour former un seul conduit, 30 mais les pertes de pression sont excessivement accrues dans une cellule êlectrolytique de grande taille. Dans ce cas, deux séries de conduits ou davantages peuvent être prévus. La pression d'alimentation de l'électrolyte doit être maintenue en dessous de 10 kg/cm du côté de l'entrée. 35 La chambre d'anode est de préférence de construc tion similaire à la chambre de cathode. Si les deu± constructions sont identiques, les pertes de pression dans ces chambres sont égales lorsque les vitesses d'écoulement sont maintenues à la 70 16668 7 2042464 même valeur, si bien que la pression différentielle agissant sur la membrane s'annule. Il est souhaitable de réduire la pression différentiel sur la membrane, de manière à pouvoir utiliser une membrane 5 de résistance mécanique réduite et. de conductivité électrique accrue. La pression différentièHe doit être inférieure à 1 kg/cm^, et de préférence inférieure à 0,3 kg/cm . La chambre d*anode . nécessite moins de précision que la chambre de cathode, et une plaque poreuse de renforcement 10 ou un écran peut être placé dans la chambre d'anode du côté de la membrane, pour faciliter la décharge de gaz ou de boue produite dans la chambre d'anode. L,électrolyte peut être amené dans les chambres dfanode et de cathode par des gicleurs autour du cadre d,électrode. 15 Ces gicleurs sont reliés à des conduits ayant une longueur suffisamment grande et un diamètre suffisamment faible pour maintenir le courant de fuite à 1*extérieur de la cellule à une valeur faible, et l,électrolyte est amené à un collecteur. Le courant de fuite est de préférence maintenu à 5$ au moins. 20 Dans une autre construction, les conduits peuvent être formés à la périphérie d*éléments superposés, et des fentes peuvent relier ces conduits aux conduits des surfaces de cathode et d'anode, où le catholyte et l'anolyte sont alimentés.. Pour réduire le courant de fuite, les fentes doivent être aussi longues 25 et fines.que possible. L'entretoise, le cadre d'électrode et les conduits peuvent être en toufii matériau;: isolant..électriquement et résistant à la corrosion du catholyte et de lTanolyte, tel que le poly-propylène, le caoutchouc, un chlorure de vinyle résistant à la .30 chaleur, un chlorure de vinyle similaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre., donnée uniquement à titre d'exemple .non limitatif, en référence aucdessins annexés dans 'lesquels : . 5 35 Les figures 1a, 1b, 1c et 1d- représentent un premier mode de réalisation. de l'invention, la figure 1a étant une vue en perspective éclatée de la cellule élect.rolytique, la figure 1b étant line vue en perspective éclatée td'une série de composants 70 16668 8 2042464 de la cellule, c'est-à-dire les plaques d1électrode, les entretoises et une membrane, la figure 1c étant des vues frontales de ces composants et la figure 1d étant une vue en coupe agrandie de la série de composants. 5 Les figures 2a, 2b et 2c représentent un second mode de réalisation de l'invention, la figure 2a étant-une vue-en perspective éclatée d'une série de composants de la cellule êlectrolytique, la figure 2b étant des vues frontales-de ces composants et la figure 2c étant une vue en coupe agrandie 10 d'une' série de ces composants. Les figures 3a, 3b et 3c représentent un troisième mode de réalisation de l'invention, la figure 3a étant ûiie vue en perspective éclatée d'une série de composants de la cëllule êlectrolytique, la figure 3b étant des vues frontales des com-15 posants et la figure 3c étant une vue en coupe agrandie de la série de composants. .Les figures 4a, 4b et 4c représentent un quatrième mode de réalisation de l'invention, la figure 4a étant une vue en perspective éclatée d'une série de composants de la. 20 cellule, la figure 4b étant des vues frontales des composants et la figure 4c étant une vue en coupe agrandie.de la série de composantsj et Les figures 5a, 5b et 5c représentent un cinquième mode de réalisation de l'invention, la figure 5a étant une vue 25 en perspective éclatée dTune série de composants de la cellule, la figure 5b étant des vues frontales des composants et la figure 5c étant une vue en coupe agrandie de la série de composants. L'invention sera décrite maintenant en référence aux dessins» Les figures 1a} 1b, 1c et 1d représentant un premier 30 mode de réalisation de l'invention. Si l'on se réfère aux figures 1a et 1b, la cellule êlectrolytique comprend des cadres d'électrode 1, des entretoises 2 et des membranes échangeuses de cations 3» Si l'on se réfère aux figures 1c et 1d, le cadre 1 comprend un bord 8 en matériau isolant et des plaques d'électrode 9 adaptées aux deux côtés de ce bord 8, affleurant- à la surface» Lès plaques d'électrode 9 sont reliées électriquement l'une avec l'autre, à l'aide d'une tige conductrice 10 traversant le bord 8» Le cadre d'électrode 1 présente des gicleurs d'alimentation et de décharge à la périphérie, traversés par des orifices de décharge et d'ali 70 16668 9 2042464 mentation en forme de tunnel 11 et 12, jusquTà la surface de l'électrode. L'entretoise 2 est constituée dTune plaque fine de matériau.: isolant,:, ayant pratiquement les mêmes dimensions que le cadre 1, et présentant des parties découpées 20, pour 5 former un conduit 19. Lorsque les. cadres 1, les entretoises 2 et la membrane échangeuse de cations 3 sont superposés, les parties découpées sont enfermées entre les électrodes et la membrane, pour former le conduit 19 de passage de l'électrolyte. Le conduit 19 forme éssentiellement un passage 10 dTécoulement qui-on: conduit de l'orifice d'alimentation 11 à l'orifice de décharge 12 et est constitué d'au moins une partie courbe, la longueur de ce passage étant supérieure à celle d'un côté du cadre d'électrode. Lorsque le cadre d'électrode 1 et 1'entretoise 2 sont superposés, les parties recourbées sont placées 15 à la périphérie de la plaque d'électrode 9, et l'électrolyse se produit uniquement dans les parties rectilignes du conduit 19* Bien que la largeur et l'épaisseur du conduit 19 dépendent des conditions de l'électrolyse et de la propriété de la membrane échangeuse de cations, une largeur de 0,5 à 50 cm et une épaisseur 20 de 0,5 à 5 mm sont utilisées en pratique. L'épaisseur du conduit 19 est pratiquement égale à celle de la plaque isolante 18 utilisée pour 1'entretoise 2. La cellule êlectrolytique est fabriquée à partir des composants mentionnés ci-dessus, comme il sera décrit plus 25 loin. Tout d'abord, deux têtes presseuses 6 sont placées à une certaine distance l'une de l'autre,. et deux cadres d'anode et de cathode 4 et 5 sont placés à lçintérieur de ces têtes .6, tel.", r que représenté sur .la figure 1a. Chaque cadre d'anode et de cathode 4 et 5 présente une plaque d'électrode 9 d'un côté. 30 Puis, les entretoises 2, les membranes échangeuses de cations 3, et les cadres d'électrode 1 sont placés dans cet ordre, et appliqués l'un contre l'autre à l'aide des têtes presseuses 6, pour former la cellule êlectrolytique. Bien qu'une cellule êlectrolytique puisse comprendre deux à plusieurs centaines de cadres d'électrode pour obtenir la capacité souhaitée,est préférable dans la pratique que cette pile comprenne, moins de deux cents cadres d'électrode. 70 16668 2042464 La cellule êlectrolytique ci-dessus peut être utilisée pour effectuer 1*hydrodimérisation êlectrolytique dTacrylonit rile, de la façon suivante» Un courant continu est appliqué aux cadres 5 d'anode et de cathode 4 et 5, tandis que le catholyte et lfanolyte sont alimentés dans une chambre de cathode 23 formée par le conduit 19 compris .entre la membrane échangeuse de cations et la cathode, et une chambre d*anode 22 contiguë à la chambre de cathode. Les plaques d'électrode 9 disposéés dans le cadre 10 df électrode 1 formait une cathode lors qui elle s sont en face . . t— du cadre de l,électrode 4, tandis qu'elles forment une anode lorsqu'elles sont en face du cadre de cathode 5» Dans le type de cellule êlectrolytique qui est décrit ci-dessus, aucune obstruction n'est réalisée dans le conduit 19, et aucun resser-15 rement comme dans la cellule êlectrolytique décrite dans le brevet allemand n° 6.707*472, si bien que.toutes sortes d'électro-lytes peuvent êtrè utilisés. Aucun gaz ne stagne, il n'y a aucun précipité , accumulé sur la surface d'électrode, car l'écou lement de l'électrolyte sur la surface de l'électrode se fait 20 à vitesse élevée, au-dessus de 10 cm/s, et de préférence au-dessus de 1 m/s. Par conséquent, la cellule êlectrolytique peut être utilisée horizontalement, telle que représentée sur la figure 1, verticalement ou inclinée selon divers angles. La distribution de l'électrolyte à la cellule 25 êlectrolytique peut être réalisée par des collecteurs pour l'anolyte et le catholyte, et des tubes flexibles reliant les cadres d'électrode» Pour empêcher le courant de fuite, ces tubes flexibles doivent être aussi longs et fins que possible» Dans la construction conforme à l'invention, ces tubes flexibles 30 doivent être suffisamment longs et minces, pour réduire le courant de fuite à une valeur négligeable, car le volume de l'électrolyte s*écoulant dans une chambre d'électrode est relativement faible» Les figures 2 et 3 représentent des modes de réalisation modifiés de la cellule êlectrolytique conforme à l'invention» La figure 2 représente une construction pratiquement similaire à celle de la figure 1, sauf que les parties correspondant aux parties recourbées du conduit 19 dans l'entre- 70 16668 n 2042464 toise 2 représentés sur la figure 1 sont formées par des entailles 14 pratiquées dans le cadre d1 électrode 1, et >. 1:'entretoise 2 a la forme d'une échelle, comme représenté sur la figure 2b. lia figure 3 représente une autre construction 5 • dans laquelle une partie- correspondant à 1*entretoise 2 est solidaire du cadre d'électrode 1, et par conséquent la cellule êlectrolytique est constituée de deux composants, c'est-à-dire, les cadres d'électrode 1 et les membranes échangeuses de cations 3. L'électrolyte traversant un conduit 19 s'écoule dans une entaille 10 -| 1+ pratiquée dans le cadre à l'extrémité de ce conduit, où le sens d'écoulement s'inverse, et l'électrolyte s'écoule ensuite dans un autre conduit 19* Par conséquent, l'électrolyte alimenté par un orifice d'alimentation 11 à une extrémité du cadre de lîélectrode s'écoule par essentiellement un conduit ayant au moins 15 une partie recourbée, et sq déverse par un orifice 12. Dans la construction de la cellule êlectrolytique telle que représentée sur les figures 1, 2 et 3, la largeur du * e. - conduit 19 dépend principalement de la surface de l'électrode et de' la longueur totale du conduit. Si la membrane échangeuse 20 de cations 3 n'a pas une résistance suffisante pour maintenir la largeur nécessaire au conduit, une ou plusieurs baguettes fines 21 sont placées dans le conduit pour empêcher la déformation de la membrane. La baguette utilisée à cette fin,peut être réalisée en 1 un matériau isolant fin, ayant la même épaisseur que celle de 25 l'entretoise 2 et une largeur de 3 à 20 mm, et placée parallèlement au sens d'écoulement.' Les figures 4 et 5 représentent d'autres formes de la cellule êlectrolytique conforme à l'invention, quelque peu différentes de celles représentées sur les figures 1 à 3. 30 La figure 4 représente une construction dans laquelle le cadre d'électrode 1 est formé d'une seule plaque d'électrode 9 présentant des conduits d'alimentation et de décharge 15 à la périphérie. La plaque d'électrode forme une anode d'un côté de la surface et une cathode de l'autre côté, lorsqu'un cou- 35 rant est appliqué. Une entretoise 2 utilisée dans cette construction est réalisée à l'aide"d'une plaque fine 20, ayant une partie découpée 19 pour former un conduit ayant au moins une partie recourbée, pratiquement identique à celui représenté sur la figure 1, 16668 12 2042464 et cette entretoise ayant des conduits 15 comme représenté sur la figure 4b. Dans cette construction, une plaque écran 7 ayant une ouverture centrale et des conduits d'alimentation et de décharge 15 à la périphérie est.placée entre l'entretoise 2 et la plaque d'électrode 9, si bien que les parties recourbées du conduit 19 sont protégées du courant continu appliqué à la cellule. L'écran 7 est réalisé en une plaque isolante fine ayant une épaisseur de 0,05 à 0,2 mm. La cellule êlectrolytique est fabriquée en disposant deux têtes presseuses 6, en plaçant une plaque d'anode 4 et une plaque de cathode 5 à l'intérieur de'l'espace formé entre ces têtes, de la même manière qieai,.la'f3guie 1, et en disposant l'écran 7, l'entretoise 2, la membrane échangeuse de cations 3, l'entretoise 2, l'écran 7 et la plaque d'électrode, dans cet ordre, de façon répétée entre les plaques d'anode et de cathode, et en appliquant ces éléments l'un contre l'autre à l'aide des têtes presseuses. L'électrolyte est alimenté dans les chambres respectives de la cellule par les conduits d'alimentation et de décharge 15j et les gicleurs 16 traversant les têtes presseuses 6. Les conduits d'alimentation et de décharge traversant les plaques d'électrode 9 doivent être complètement isolés à l'aide de joints 17 en contact avec l'électrolyte traversant les conduits, pour empêcher le contact de l'électrolyte et des plaques d'électrode, qui pourrait entraîner une électrolyse. La figure : 5 représente, un autre mode de réalisation de la cellule êlectrolytique conforme à l'invention, qui est une forme modifiée de la figure 4» Dans la forme représentée sur la figure 5, un cadre d'électrode 1 en matériau isolant présente une ouverture centrale dans laquelle est fixée une plaque d'électrode 9 ayant la même épaisseur que le cadre d'électrode. La cellule êlectrolytique comprend des entretoises 2 et des membranes échangeuses de cations 3, identiques à celles représentées à la figure 4. La plaque d'électrode 9 à des dimensions telles qu'elle peut recouvrir uniquement les parties rec- 70 16668 2042464 comme représenté sur la figure 5b , à travers lesquels l'électrolyte est alimenté dans les chambres respectives. Il ^-ressort de la description ci-dessus qu'un écran 7 tel que celui représenté sur la figure 4 n'est pas néces-5 saire dans cette construction. Par conséquent, la cellule êlectrolytique comprend trois composants, c'est-à-dire les cadres d'électrode 1, les entretoises 2 et les membranes échangeuses de cations 3, superposés en répétition l'un avec l'autre pour former une cellule ayant la capacité désirée. Bien qu'une seule cellule 10 êlectrolytique puisse être formée à partir de plusieurs centaines de plaques d'électrode, il est préférable d'utiliser moins de deux cents plaques. L'invention sera décrite maintenant à l'aide de quelques exemples classiques, non limitatifs. 15 EXEMPLE 1 La cellule êlectrolytique telle que représentée sur la figure 3 a fonctionné dans les conditions suivantes : Cadre d'électrode 20 Matériau : polypropylène Dimensions : 1300 x 1300 x 20 mm. Plaque d'électrode (anode et cathode) 25 -Matériau : plomb dur Dimensions : 1220 x 1.140 x 4 mm. Entretoise 30 Matériau Dimensions Passage polypropylène 1300 x 1300 x 2 mm. largeur - 40 mm longueur totale — 27,30 m nombre - 24 2 surface traversée par le courant - 109 dm . 35 70 16668 14 2042464 Membrane échangeuse de cations Matériau : Dimensions : membrane échangeuse d'ions fortement acides du type sulfonate à base de copolymère de butadiène 1280 x 1280 x 1,2 mm. 10 Catholyte Matériau Vitesse d'écoulement solution aqueuse contenant de l'acrylonitrile et un sel de tétraalkylammonium comme sel de support 600 l/h/chambre 15 Anolyte îfôtériau l Vitesse d'écoulement solution aqueuse 2N d'acide suifurique 550 l/h/chambre- 20 Nombres de chambres Courant 40 paires 2200 ampères. Après un fonctionnement de la cellule êlectrolytique d'environ 1000 heures dans les conditions citées ci-dessus, 1'adiponitrile est produit dans le catholyte à une vitesse de 25 145 kg (moyem)/heure. La chute de pression du catholyte dans la cellule est de 2,8 kg/cm^, tandis que la chute de pression dans r\ l'anolyte est de 2,9 kg/cm . La variation de la vitesse d'écoulement entre les chambres respectives est inférieure à 3$, et par conséquent la vitesse d'écoulement est distribuée uniformément. 30 Après le fonctionnement, aucun précipité n'est accumulé dans la cellule êlectrolytique. 35 EXEMPLE 2 La cellule êlectrolytique et les conditions de fonctionnement de l'exemple 1 sont modifiées de la façon suivante : 70 16668 15 2042464 Entretoise Dimension : Passage : 10 1300 x 1300 x 2 mm largeur - 140 mm longueur totale - 9,12 m nombre - 8 Deux baguettes d'une largeur de 10 mm et d'une longueur de 1140 mm sont insérées dans un conduit. Surface traversée par le courant -109 drn^. Catholyte 15 Anolyte Vitesse d'écoulement : Vitesse d'écoulement ; 1,7 m^/h/chambre 1,6m /h/chambre Nombres de chambres 20 Courant 10 paires 2200 ampères 25 Après un fonctionnement de la pile d'environ 400 heures dans les conditions ci-dessus, l'adiponitrile est produit à une vitesse de 48 kg (moyen^/heure. Après le fonctionnement, aucun précipité n'est accumulé dans la cellule» 30 35 EXEMPLE 3 La cellule êlectrolytique telle que représentée sur la figure 5 a fonctionné dans les conditions suivantes : Cadre d'électrode Cadre extérieur Matériau : Dimensions extérieures Dimensionsin- : térieures polypropylène 1000 x 1000 x 6 mm 820 x 810 mm0 70 16668 16 2042464 10 20 Plaque d'électrode Dimensions Conduits Nombre 838 x 828 x 6 mm Dimensions 1 pour alimenter l'anolyte 1 pour décharger l'anolyte 1 pour alimenter le catholyte 1 pour décharger le catholyte 80 x 30 mm. Le cadre extérieur et la plaque d'électrode sont reliés par un joint à gradins, un matériau étant inséré pour empêcher les fuites. 15 Entretoise Matériau Dimensions Passage polypropylène 1000 x 1000 x 2 mm largeur - 25 mm nombre - 22 longueur totale - 17,8 m 2 surface traversée par le courant - 44 dm Lorsque le cadre d'électrode et 1*entretoise sont superposés tels que représentés sur la figure 5, les parties courbes 25 du conduit sont placées à la périphérie du cadre d'électrode. Par conséquent, le courant traverse uniquement les parties courbes du conduit. Membrane échangeuse de cations 30 35 Catholyte Anolyte Matériau : Dimensions : Matériau : Vitesse d'écoulement : Matériau : Vitesse d'écou-lement : le même que dans l'exemple 1 980 x 980 x 1 mm. le même que dans l'exemple 1 380 l/h/chambre le même que dans l'exemple 1 350 l/h/chambre 70 16668 2042464 17 Nombres de chambres Courant 20 paires 900 ampères 10 15 Après un fonctionnement de la pile d'environ 300 heures dans les conditions mentionnées ci-dessus, 1*adiponitrile est produit à une vitesse de 31 kg (moyen )/heure<> Après le fonctionnement, aucun précipité n'est accumulé dans la cellule êlectrolytique» Lorsque la cellule êlectrolytique ci=dessus a fonctionné pendant environ 300 heures, et qu'un courant a été appliqué aux parties courbes du conduit; le rendement d'adiponitrile a diminué, et le volume de sous-produit est tel que le propio== nitrile et le bis-cyanoéthyl-êther a augmentée Après le fonctionnement, une accumulation sur la cathode de 7Ô0 mg (en moyenne) par chambre a été trouvée autour des parties courbes =. Les rendements moyens de matériau lorsque le courant traverse les parties courbes et lorsque le courant ne les traverse pas sont les suivants s 20 25 Rendements moyens Courant traversant les parties courbes. MON OUI Adiponitrile Propionitrile Trimère Bis-cyanoéthyl-êther Divers 91 -k % 5S3 2*3 0^ 4-0..6 07 fo g,3 2,5 .0,.Ô 1,0 30 L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisations décrites, et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre » 70 16668 18 2042464 REVENDICATIONS 1. Cellule êlectrolytique pour la production d'adiponitrile par hydrodimérisation êlectrolytique de l'acrylonitrile, caractérisée en ce quelle comprend au moins une série de plaques d'anode,, une plaque de cathode et une membrane superposées entre 5 les plaques d'anode et de cathode, et des conduits formés entre la membrane et les plaques d'anode et de cathode, ces conduits ayant au moins une partie courbe pour former un passage d'écoulement de l'^électrolyt.e plus long que la longueur d'un côté de la plaque, cette partie courbe étant placée à l'extérieur du passage 10 du courant appliqué aux plaques d'anode et de cathode» 2* Cellule êlectrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la membrane est une membrane échangeuse de cations» 3. Cellule êlectrolytique selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que la distance entre la plaque de cathode et la membrane est comprise entre Q35 et 5 mm. 4» Cellule éleetrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit présente des parties rectilignes parallèles» , 20 5. Cellule êlectrolytique selon la, revendication 1, caractériséeen ce que le conduit à une largeur comprise entre 2 mm et 20, mm. 6» Cellule êlectrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties courbes sont formées à la 25 périphérie de la plaque de cathodee ?'. Cellule êlectrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit est formé par une partie découpée dans une entretoise placée entre la membrane et la plaque de cathode. 30 So Cellule êlectrolytique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une plaque poreuse de renforcement est placée du côté anode de la membrane. 16668 19 2042464 9„ Cellule êlectrolytique selon la revendication 6, caractérisée en ce que les parties courbes du conduit sont formées par des entailles pratiquées dans un cadre d'électrodeo 10. Cellule êlectrolytique selon la revendication 7, caractérisée en ce que les parties courbes du conduit sont placées à l'intérieur de l'épaisseur de l'entretoise,.