醋酸电解法生产方法及其装置 【技术领域】
本发明涉及一种生产关系醋酸的方法及其设备，具体地是一种醋酸电解法生产方法及其装置。
背景技术
乙酸(醋酸)是一种重要的有机化工原料，用途广泛。目前我国对醋酸需求量很大，工业上制取醋酸的方法有多种，但一般都有如下缺点：一要在加温加压条件下进行，消耗能量多，成本高；二是原料多为气体，造成产物不好收集；三是产物中杂质较多。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是：提供一种生产成本低，节约能源的一种醋酸电解法生产方法及其装置。
本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种醋酸电解法生产方法，是以银氨溶液及乙醛为原料，用电解法生产制得醋酸。
一种生产醋酸的装置，由容器1、容器2和电源13组成，容器1和容器2通过管道3、4连通；管道4两端设置有石棉隔膜5；容器1上下部开有入口6、7，容器1下部内壁设置有石墨层8；容器2中装有石墨棒11，石墨棒11两侧有石棉隔膜12；容器2上下部有出口9、10，石墨棒11一端位于出口9处；容器2中，石墨棒11旁，管道4管口处装有一银网13；电源14的正、负极分别与容器1中的石墨层8、容器2中的石墨棒11相连。
本发明的生产原理是：以银氨溶液及乙醛为原料，用电解法生产制得乙酸(醋酸)。通过乙醛与银氨溶液发生银镜反应被氧化成醋酸酸根，生产的Ag单质，附着在电源下极板上氧化成Ag+，再与溶液中NH3H2O再次生成银氨溶液，达到循环使用的目的。其化学反应方程式如下：
(1)
(2) (3)
(4)
(5)
(6)
(7)
综合(1)-(5)，容器1中的阳极反应为：
(8)
综合↑(6)、(7)： (9)
容器1中充满银氨溶液，溶有大量CH3CHO的水溶液从入口7流入容器1(容器1温度保持在70-80℃)发生反应(1)生成CH3OONH4，同时生成Ag单质，在容器1中的光滑石墨层上附着形成银镜(石墨层与容器壁绝缘)，马上在通正极的石墨层发生反应(2)生成Ag+，随后发生反应(3)、(4)再次生成银氨溶液。因为装置中的石棉隔膜能阻止气体分子通过，但不能阻止水分子和离子穿过，因此可阻止水中的NH3分子，但可使CH3COO-及进入容器2。
进入容器2后，H2O在负极上发生反应(6)，继而发生反应(7)，容器2要高温加热，使NH3放出进入管4。由于电源两极电子数目相同，容器2中所有的NH4+只有2/3与OH-结合生成NH3·H2O，而剩下的1/3与CH3COO-数目比为1∶1，可知有反应
因此从出口10流出地是比较纯的CH3COOH溶液了。负极端石墨棒11两侧的石棉隔膜主要是阻止H2扩散，使H2从负极上逸出进入出口9，便于收集(其中混有少量的NH3，去杂后，NH3可继续用作制CH3COOH的原料从入口处7进入容器1。
本发明从入口6处通入CH3CHO气体，它能与将进入管5中的Ag(NH3)2+反应，防止Ag(NH3)2+的损耗；即使Ag(NH3)2+进入管5，容器2中石墨棒11旁的银网13(带负电)使Ag+还原成Ag。
容器1中连接正极的石墨层8要光滑，利于Ag的附着。
本发明生产方法简单，虽然应用了较为昂的原料，但由于其整个生产工艺的设置及其相应的为用电解法生产醋酸提供的一种可方便循环利用较昂贵原料的生产装置，可降低生产成本，且生产速率快，节能高效，适应于工业化生产醋酸。
【附图说明】
图1 为本发明生产装置整体结构示意图
【具体实施方式】
如图1所示，一种生产醋酸的装置，由容器1、容器2和电源13组成，容器1和容器2通过管道3、4连通；管道4两端设置有石棉隔膜5；容器1上下部开有入口6、7，容器1下部内壁设置有石墨层8；容器2中装有石墨棒11，石墨棒11两侧有石棉隔膜12；容器2上下部有出口9、10，石墨棒11一端位于出口9处；容器2中，石墨棒11旁，管道4管口处装有一银网13；电源14的正、负极分别与容器1中的石墨层8、容器2中的石墨棒11相连。
容器1中充满银氨溶液，溶有大量CH3CHO的水溶液从入口7流入容器1(容器1温度保持在70-80℃)发生反应(1)生成CH3OONH4，同时生成Ag单质，在容器1中的光滑石墨层上附着形成银镜(石墨层与容器壁绝缘)，马上在通正极的石墨层发生反应(2)生成Ag+，随后发生反应(3)、(4)再次生成银氨溶液。因为装置中的石棉隔膜能阻止气体分子通过，但不能阻止水分子和离子穿过，因此可阻止水中的NH3分子，但可使CH3COO-及进入容器2。
进入容器2后，H2O在负极上发生反应(6)，继而发生反应(7)，容器2要高温加热，使NH3放出进入管4。由于电源两极电子数目相同，容器2中所有的NH4+只有2/3与OH-结合生成NH3·H2O，而剩下的1/3与CH3COO-数目比为1∶1，可知有反应
因此从出口10流出的是比较纯的CH3COOH溶液了。负极端石墨棒11两侧的石棉隔膜主要是阻止H2扩散，使H2从负极上逸出进入出口9，便于收集(其中混有少量的NH3，去杂后，NH3可继续用作制CH3COOH的原料从入口处7进入容器1。
本发明从入口6处通入CH3CHO气体，它能与将进入管5中的Ag(NH3)2+反应，防止Ag(NH3)2+的损耗；即使Ag(NH3)2+进入管5，容器2中石墨棒11旁的银网13(带负电)使Ag+还原成Ag。
容器1中连接正极的石墨层8要光滑，利于Ag的附着。