一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法。该方法以乙酸为反应底物，在恒定电流条件下使用堆叠式电解槽反应装置，通过耦合阴极气体扩散电极发生氧还原反应原位产生的双氧水，生成过氧乙酸。反应底物乙酸和自来水按一定比例混合作为阴极电解液，阴极液在阴极储液罐与阴极腔室之间通过泵实现循环流动，而低浓度酸性溶液在阳极腔室和阳极储液罐之间通过泵实现循环流动。通过使用堆叠式电解槽装置和原位产生的双氧水作为氧化媒介，成功将乙酸转化为过氧乙酸，有效解决了当前制备过氧乙酸面临的成本高、安全性和环境问题、反应效率低、生产周期长等技术难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法。

技术介绍

1、过氧乙酸是一种有机过氧化物，由于其强烈的氧化和杀菌性能，被广泛用于食品工业、水处理、医疗卫生、农业和其他领域。传统上，过氧乙酸的生产通常通过在无机酸的催化作用下，乙酸和过氧化氢的化学反应制备。然而在绿色可持续发展的大背景下，这种方法存在许多的挑战，如废酸处理，高浓度双氧水存储和运输以及产品纯化等方面。因此，需要迫切开发一种新型绿色环保又具有高效力的生产工艺来替代传统的化学工艺。随着电化学技术的发展，电化学合成成为一种具有潜在经济和环境优势的制备过氧乙酸的方法。电化学制备过程能够实现高选择性、低能耗和减少废弃物产生的优势，因此吸引了广泛的关注。通过在电极表面催化反应，利用电子传递和催化剂的协同作用，可以实现对氧还原产生的过氧化氢进行原位利用，将乙酸高效转化为过氧乙酸。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，本专利技术使用的堆叠本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于堆叠式电解槽反应装置包括阳极腔室和阴极腔室，阳极腔室和阴极腔室之间由质子交换膜隔开，阳极采用IrO2电极，阴极采用气体扩散电极，且阴极将阴极腔室分隔为左右两个小腔室，靠近于质子交换膜的小腔室记为阴极液腔，另一个小腔室即为气体通道；所述阳极和阴极分别通过导线与恒电流仪的正极和负极连接；

2.如权利要求1所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于所述阴极电解液中，反应底物乙酸的浓度为0.5-3 mol/L，优选为1-2mol/L；

3.如权利要求1所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于堆叠式电解槽反应装置包括阳极腔室和阴极腔室，阳极腔室和阴极腔室之间由质子交换膜隔开，阳极采用iro2电极，阴极采用气体扩散电极，且阴极将阴极腔室分隔为左右两个小腔室，靠近于质子交换膜的小腔室记为阴极液腔，另一个小腔室即为气体通道；所述阳极和阴极分别通过导线与恒电流仪的正极和负极连接；

2.如权利要求1所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于所述阴极电解液中，反应底物乙酸的浓度为0.5-3 mol/l，优选为1-2mol/l；

3.如权利要求1所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于进行电催化反应时，电流密度为5-50 ma/cm2，优选为10-30ma/cm2，反应时间为1-12小时，优选为3-5h。

4.如权利要求1所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于所述气体通道中通入氧气纯度为90-99%，气体流速为5-50 m/s，氧气纯度优选为95-99%，气体流速优选为10-20 m/s。

5.如权利要求1所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于所述阴极气体扩散电极的电阻率为5-20 mω/cm2，优选为电阻率为8-13 mω/cm2。

6.如权利要求5所述的一种基于堆叠式电解槽装置电催化原位氧化合成过氧乙酸的工艺方法，其特征在于所述气体扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建国，李愿安，张世杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：