НЕРАЗДЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОЛИЗНАЯ ЯЧЕЙКА И ЕЁ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Способ получения пероксодисульфата аммония или щелочного металла, включающий в себя анодное окисление водного электролита, содержащего соль, выбранную из сульфата аммония, сульфата щелочного металла и/или соответствующего гидросульфата, в ячейке для электролиза, которая содержит по меньшей мере один анод и один катод, причем в качестве анода используют расположенный на проводящем носителе и допированный трех- или пятивалентным элементом алмазный слой,
отличающийся тем, что электролизная ячейка содержит нераздельное пространство для электролиза между анодом и катодом и водный электролит не содержит промоутера для повышения напряжения разложения воды до кислорода.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сульфат щелочного металла, и/или соответствующий гидросульфат представляет собой сульфат натрия, и/или сульфат калия, и/или соответствующий гидросульфата.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что материал проводящего носителя анода выбран из группы, состоящей из кремния, германия, титана, циркония, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, карбидов этих элементов и/или алюминия.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют алмазный слой допированный бором и/или допированный фосфором, предпочтительно допированный в количестве до 10000 млн-1 в кристаллической структуре.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алмазный слой имеет толщину пленки от примерно 0,5 мкм до примерно 5,0 мкм, предпочтительно от 0,8 мкм до примерно 2,0 мкм и особенно предпочтительно примерно 1,0 мкм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве анода используют допированный бором алмазный слой на ниобиевом или титановом носителе.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катод выполнен из свинца, углерода, олова, платины, никеля, сплавов этих элементов, циркония и/или устойчивых к кислотам высокосортных сталей.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве электролизной ячейки используют 2-мерную или 3-мерную ячейку, предпочтительно плоскую или трубчатую ячейку.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что несколько электролизных ячеек объединены предпочтительно в форме сдвоенного трубчатого пакета или двухмерно.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролит имеет pH, соответствующий кислой или нейтральной среде.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролит во время реализации способа перемещается по электролизной ячейке в циркуляционном контуре.
12. Способ по п. 11, включающий выведение электролитного раствора из электролитного циркуляционного контура.
13. Способ по п. 11, включающий извлечение полученных пероксодисульфатов посредством кристаллизации и отделения кристаллов из электролитного раствора с образованием электролитного маточного щелока.
14. Способ по п. 13, включающий рециркулирование электролитного маточного щелока, сопровождающееся повышением содержания кислоты, сульфата и/или гидросульфата в электролизной ячейке.
2
2
2
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анодное окисление проводят при анодной плотности тока от примерно 50 до примерно 1500 мА/см, предпочтительно от примерно 250 до примерно 1350 мА/см, более предпочтительно от примерно 400 до примерно 1200 мА/см.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролит имеет общее содержание твердого вещества от примерно 0,5 до примерно 650 г/л.
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролит содержит от примерно 100 до примерно 500 г/л персульфата.
18. Способ по любому из пп. 1-17, отличающийся тем, что электролит содержит от примерно 0,1 до примерно 3,5 моля серной кислоты в расчете на 1 л электролитного раствора.
19. Электролизная ячейка, содержащая следующие конструктивные элементы:
а) по меньшей мере один катод трубчатой формы,
b) по меньшей мере один анод в форме стержня или трубы, который содержит покрытый проводящим алмазным слоем проводящий носитель,
с) по меньшей мере одну подводящую трубу,
d) по меньшей мере одну отводящую трубу и
е) по меньшей мере два распределительных устройства.
20. Электролизная ячейка по п. 19, в которой пространство для электролита выполнено в виде кольцевого зазора между расположенным внутри анодом и расположенным снаружи катодом.
21. Электролизная ячейка по п. 19, которая имеет единое пространство для электролита без диафрагмы.
22. Электролизная ячейка по п. 19, в которой расстояние между внешней поверхностью анода и внутренней поверхностью катода составляет от 1 до 20 мм.
23. Электролизная ячейка по п. 19, в которой внутренний диаметр катода составляет от 10 до 400 мм.
24. Электролизная ячейка по п. 19, в которой анод и катод соответственно независимо друг от друга имеют длину от 20 до 120 см.
25. Электролизная ячейка по п. 19, в которой материал носителя выбран из группы, состоящей из кремния, германия, титана, циркония, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама, карбидов этих элементов и/или алюминия или комбинаций этих элементов.
26. Электролизная ячейка по п. 19, в которой алмазный слой допирован по меньшей мере одним трехвалентным или по меньшей мере одним пятивалентным элементом основной группы или подгруппы, в частности бором и/или фосфором.
27. Электролизная ячейка по п. 19, в которой катод выполнен из свинца, углерода, олова, платины, никеля, сплавов этих элементов, циркония и/или сплавов железа, в частности из устойчивой к кислотам высокосортной стали.
28. Электролизная ячейка по п. 19, в которой электролит подводится к электролизной ячейке по подводящей трубе.
29. Электролизная ячейка по п. 19, в которой продукт электролиза выводится через отводящую трубу электролизной ячейки.
30. Электролизная ячейка по п. 19, в которой распределительное устройство распределяет электролит в пространство для электролита.
31. Электролизная ячейка по п. 19, в которой анод через распределительное устройство соединен с источником тока.
32. Электролизная ячейка по п. 19, в которой конструктивные элементы электролизной ячейки могут заменяться по отдельности
33. Электролизная ячейка по любому из пп. 19-32, в которой распределительное устройство неразъемно соединено с анодом.
34. Устройство для электролиза, содержащее по меньшей мере две электролизных ячейки по любому из пп. 19-33, в котором электролит последовательно протекает через электролизные ячейки и электролизные ячейки в электрохимическом отношении подключены параллельно.
35. Применение электролизной ячейки по любому из пп. 19-33 или устройства для электролиза по п. 34 для окисления электролита.
2
36. Применение по п. 35, в котором плотность тока составляет от 50 до 1500 мА/см.
37. Применение по п. 35, в котором содержание твердого вещества в электролите составляет от 150 до 850 г/л.
38. Применение по любому из пп. 36 и 37 для получения пероксодисульфата.