Способ получения озона Советский патент 1992 года по МПК C25B1/00 C01B13/10 

Изобретение относится к электролитическому производству, пероксосоединений, в частности к процессу получения озона, который находит широкое применение в промышленном производстве изоникотиновой кислоты, лекарственных препаратов стероидного ряда, полуфункциональныхолигоме- ров, холодильной технологии пищевых продуктов, в процессе водоочистки и др.

Известен способ получения озона, где в качестве анода используется полированная платина.

Недостатком этого способа является низкий выход по току озона.

Целью изобретения является повышение выхода по току озона.

Указанная цель достигается тем, что получение озона электролизом водных растворов осуществляют на платине, подверг - шейся ионной имплантации. При этом в качестве ионов используют ионы кислорода, аргона, ксенона, криптона с энергией 1-100 кэВ в количестве 1012-1018 ион/см2.

Согласно изобретению способ осуществляют следующим образом.

В двухкамерный электролизер с разде- . ленным анодным и катодным пространством фильтрующей диафрагмой или ионообменной мембраной заливают раствор хлорнокислого натрия концентрацией 5 г-экв/л. Анодным материалом является легированная ионами пластина в виде фольги, может быть использована и в виде листа, полос, так и на основе из другого металла, например платиновая фольга, накатанная на титан. Легирование проводят в установке типа ИЛУ (ионно-лучевой ускоритель). Исходный образец обезжиривают спиртом и устанавливают в вакурированную камеру с вакуумом от 5 -10 до 10 мм рт.ст. и проводят его легирование ускоренными ионами, направленными перпендикулярно поверхности платины. В случае необходимости (для бывших в употреблении образцов) перед легированием может проводиться очистка поверхности ионным распылением в той же камере.

Непосредственно после легирования электроды (образцы) устанавливают в электролизную ячейку. В конструкции анода предусмотрено внутреннее его охлаждение.

(Л

С

,,,« xj го

4 XI СА Ы

Рабочая поверхность анода 1,5-2,0 см . Катодным материалом является никель. Электролиз ведут в гальваностатическом режиме при анодной плотности тока 0,7-1,0 А/см2. Непрерывно охлаждают аноды водо- проводной водой 10 ±3°С.

Пример 1. Платиновая фольга, легированная ионами кислорода Д 101 , Е 40 кэВ. Выход по току озона 12%.

Пример 2. Платиновая фольга пол- ированная, не легированная. Выход потоку озона 7%.

Пример 3. Платиновую фольгу легируют ионами аргона Д 1013 ион/см , Е 10 кэВ. Выход по току озона 10,5%.

Пример 4. Платиновую фольгу легируют ионами аргона Д 1017 ион/см2, Е 40 кэВ. Выход по току озона 13%.

Пример 5. Платиновую фольгу легируют ионами аргона Д 1018 ион/см2, Е 10 кэВ. Выход потоку озона 14%.

Пример 6. Платиновую фольгу легируют ионами аргона ион/см, Е 1 кэВ. Выход по току озона 8%.

Пример 7. Платиновую фольгу леги руют ионами аргона Д 1012 ион/см2, Е 10 кэВ. Выход по току озона 8,5%.

П.р и м е р 8. Платиновую фольгу легируют ионами криптона Д 10 ион/см , Е 40 кэВ. Выход по току озона 16%.

Пример 9. Платиновую фольгу легируют ионами ксенона Д 1017 ион/см2, Е 40 кэВ. Выход по току озона 15%.

Пример 10. Платиновую фольгу

легируют ионами аргона Д 10

18

5

10

15

0

5

0

5

л

ион/см , Е 100 кэВ. Выход по току озона 11%.

Пример 11. Платиновую фольгу легируют ионами кислорода Д 1012 ион/см2, Е 1 кэВ. Выход по току озона 8%.

Пример 12. Платиновую фольгу легируют ионами кислорода Д 1018 ион/см2, Е 100 кэВ. Выход по току озона 10,5%.

Пример13. Платиновую фольгу легируют ионами криптона Д 10 ион/см , Е 1 кэВ. Выход по току озона 8,5%.

Пример 14. Платиновую фольгу легируют ионами криптона Д 1018 ион/см2, Е 100 кэВ. Выход по току озона 15,5%.

Пример 15. Платиновую фольгу легируют ионами ксенона Д 1012 ион/см2, Е 1 кэВ. Выход по току озона 8,3%.

Пример 16. Платиновую фольгу легируют ионами ксенона Д 1018 ион/см2, Е 100 кэВ. Выход по току озона 14,3%.

Верхние значения дозы и энергии ограничены технологическими возможностями используемой установки. При значениях дозы и энергии ниже заявляемых выход по току совпадает с прототипом.

Формула изобретения

Способ получения озона электролизом водного раствора хлорнокислого натрия на охлаждаемом платиновом аноде, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода по току озона, процесс ведут на платиновом аноде, предварительно подвергнутом имплантации ионами кислорода, или аргона, или криптона, или ксенона с энергией 1-100 кэВ и дозой 1012-1018 ион/см2:

Изобретение относится к области прикладной электрохимии, в частности к процессу получения озона. Цель изобретения - увеличение выхода по току озона. Предложенный способ получения озона включает электролиз водных растворов на охлаждаемом платиновом аноде. В качестве анода применяют платину, легированную ионами кислорода, аргона, криптона, ксенона с энергией 1-100 кэВ и дозой 1012-1018 ион/см2.