NO893644L

NO893644L - ELECTROLYSIS CELL.

Info

Publication number: NO893644L
Application number: NO89893644A
Authority: NO
Inventors: Dominique Horbez; Alain Storck
Original assignee: Rhone Poulenc Chimie
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1990-03-15
Also published as: FI894334A7; ZA896967B; KR900004966A; FR2636348A1; NO893644D0; BR8904611A; JPH02115394A; AU4122289A; EP0359631A1; FI894334A0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en elektrolysecelle særlig for gjennomføring av en prosess som samtidig forbinder en elektrolyse av en kjemisk substans i oppløsning og samtidig ekstraksjon av den fremstilte kjemiske substans i en organisk fase. The present invention relates to an electrolysis cell in particular for carrying out a process which simultaneously combines an electrolysis of a chemical substance in solution and simultaneous extraction of the produced chemical substance in an organic phase.

Oppfinnelsen vedrører spesielt en celle for elektrokjemisk oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ og samtidig ekstraksjon av cerium 4+ i organisk fase. The invention relates in particular to a cell for electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ and simultaneous extraction of cerium 4+ in organic phase.

Det er i FR-A 2.570.087 beskrevet en elektrolysecelle som tillater elektrokjemisk oksydering av cerium 3+ til cerium 4+. Den nevnte celle omfatter to anodiske avdelinger, en katodisk avdeling anordnet mellom de nevnte to anodiske avdelinger, og to kationiske membraner som hver separerer de to anodiske avdelinger fra den katodiske avdeling. FR-A 2,570,087 describes an electrolysis cell which allows the electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+. The said cell comprises two anodic compartments, a cathodic compartment arranged between the said two anodic compartments, and two cationic membranes which each separate the two anodic compartments from the cathodic compartment.

I FR-A 2.570.087 er det også beskrevet en elektrolyttisk oksydasjonsprosess av en kjemisk substans under anvendelse av den ovennevnte celle,karakterisert vedat man behandler den nevnte oppløsning i den første anodiske avdeling i en elektrolysecelle omfattende en første anodisk avdeling og en katodisk avdeling separert ved hjelp av en første kationisk membran, man behandler deretter oppløsningen som kommer ut fra den første anodiske avdeling i en annen anodisk avdeling i den nevnte elektrolysecelle og adskilt fra den nevnte katodiske avdeling ved hjelp av en annen kationisk membran, oppløsningen som kommer ut fra den annen anodiske avdeling og som utgjør produksjonen isoleres idet en elektrolytt sirkuleres i den nevnte katodiske avdeling. In FR-A 2,570,087 there is also described an electrolytic oxidation process of a chemical substance using the above-mentioned cell, characterized by treating the aforementioned solution in the first anodic compartment in an electrolysis cell comprising a first anodic compartment and a cathodic compartment separated by means of a first cationic membrane, the solution emerging from the first anodic compartment is then treated in another anodic compartment of the said electrolysis cell and separated from the said cathodic compartment by means of another cationic membrane, the solution emerging from the another anodic section and which constitutes the production is isolated as an electrolyte is circulated in the said cathodic section.

Denne type apparat tillater oppnåelse av høye "Faraday" utbytter og en høy omdannelsesgrad av cerium 3+. This type of device allows the achievement of high "Faraday" yields and a high conversion rate of cerium 3+.

Apparatets anvendelse er imidlertid dårlig tilpasset når man behandler oppløsninger med meget lav konsentrasjon av cerium 3+ ettersom overflaten av elektrodene, på grunn av den lave strømtetthet, må være sterkt forøket og dimensjonene av However, the use of the device is poorly adapted when treating solutions with a very low concentration of cerium 3+ as the surface of the electrodes, due to the low current density, must be greatly increased and the dimensions of

anlegget blir store.the plant becomes large.

Ellers, når man anvender en klassisk elektrolysecelle uten separator, er en vesentlig ulempe den mulige reduksjon ved katoden av det produkt som er dannet ved anoden. Otherwise, when using a classic electrolytic cell without a separator, a significant disadvantage is the possible reduction at the cathode of the product formed at the anode.

For ikke å måtte anvende en komplisert teknologi under anvendelse av en elektrolysecelle med separator og for å avhjelpe ulempene ved klassiske elektrolyseceller, er det i fransk patentansøkning 88/03021 foreslått samtidig elektrokjemisk oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ i vandig fase og ekstraksjon av det dannede cerium 4+ i en organisk fase som ekstraherer cerium 4+ og som er emulgert i den vandige fase. In order not to have to use a complicated technology using an electrolysis cell with a separator and to remedy the disadvantages of classical electrolysis cells, in French patent application 88/03021 simultaneous electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ in aqueous phase and extraction of it formed cerium 4+ in an organic phase which extracts cerium 4+ and which is emulsified in the aqueous phase.

Det oppnås at oppfangingen av cerium 4+ i den organiske fase tillater oppnåelse av en høy omdannelsesgrad som det ikke hadde vært mulig å oppnå i en klassisk celle uten separator og samtidig unngås de sekundære reaksjoner ved katoden. It is achieved that the capture of cerium 4+ in the organic phase allows the achievement of a high degree of conversion which would not have been possible to achieve in a classical cell without a separator and at the same time the secondary reactions at the cathode are avoided.

En slik prosess, hvor det anvendes en emulsjon av typen olje i vann, krever et apparat som er fullstendig tilpasset for å beskytte koalesensen og dekanteringen av emulsjonen. Such a process, where an emulsion of the oil-in-water type is used, requires an apparatus which is fully adapted to protect the coalescence and decantation of the emulsion.

Et første formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en elektrolysecelle som blant annet tillater gjennomføring av en fremgangsmåte hvor elektrolyse av en kjemisk substans foretas i vandig fase og substansen produsert i organisk fase emulgert i den nevnte fase ekstraheres. A first purpose of the invention is to provide an electrolysis cell which, among other things, allows the implementation of a method where electrolysis of a chemical substance is carried out in an aqueous phase and the substance produced in an organic phase emulsified in the said phase is extracted.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en elektrolysecelle hvor det ikke anvendes komplisert teknologi. A further purpose of the invention is to provide an electrolysis cell where no complicated technology is used.

Et ytterligere formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en elektrolysecelle anvendbar i industriell målestokk og som kan funksjonere like godt ved kontinuerlig eller diskontinuerlig drift. A further purpose of the invention is to provide an electrolysis cell usable on an industrial scale and which can function equally well in continuous or discontinuous operation.

Et siste formål for oppfinnelsen er å tilveiebringe en elektrolysecelle som har en sterk funksjonell tilpasningsevne ved den elektrokjemiske operasjon som skal gjennomføres. A final aim of the invention is to provide an electrolysis cell which has a strong functional adaptability for the electrochemical operation to be carried out.

Elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen erkarakterisertved at den utgjøres av en beholder hvori det vendt mot hverandre er anordnet to basiselektroder som er elektrisk isolert overfor hverandre, idet basiskatoden utgjøres av en massiv plate av et ledende material og basisanoden er en volumanode som utgjøres av en kompakt plate av et ledende material hvorpå det er anbragt et eller flere gittere av strekkmetall idet det i hver ende av cellen på begge sider av elektrodene er anbragt en plate av isolerende material gjennombrutt av åpninger. The electrolysis cell in accordance with the invention is characterized by the fact that it consists of a container in which two base electrodes are arranged facing each other and are electrically insulated from each other, the base cathode being a massive plate of a conductive material and the base anode being a bulk anode consisting of a compact plate of a conductive material on which one or more grids of expanded metal are placed, with a plate of insulating material broken through by openings placed at each end of the cell on both sides of the electrodes.

En foretrukket variant av oppfinnelsen består i at det mellom de to basiselektroder er innskutt en eller flere elektrodemoduler som for det første utgjør en kompakt plate av et ledende material som på den ene side virker som katode og på den annen side virker som anode, og videre et eller flere gittere av strekkmetall anbragt på anodeflaten. Elektrodemodulen eller -modulene innføres slik at anodesiden av platen vender mot basiskatoden og eventuelt mot katodesiden av en annen modul. Elektrodemodulen eller -modulene er isolert elektrisk fra basiselektrodene og eventuelt fra hverandre. A preferred variant of the invention consists in that one or more electrode modules are inserted between the two base electrodes which, firstly, form a compact plate of a conductive material which on the one hand acts as cathode and on the other hand acts as anode, and further one or more grids of expanded metal placed on the anode surface. The electrode module or modules are inserted so that the anode side of the plate faces the base cathode and possibly the cathode side of another module. The electrode module or modules are electrically isolated from the base electrodes and possibly from each other.

Andre egenskaper og fordeler ved oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved den etterfølgende beskrivelse med henvisning til de vedføyde tegninger hvor: - Figur 1 er et skjematisk riss av en elektrolysecelle i henhold til oppfinnelsen tilsvarende et profilriss. - Figur 2 er et skjematisk riss av en elektrolysecelle ved en foretrukket variant av oppfinnelsen og tilsvarer et front-oppriss. Other properties and advantages of the invention will be better understood by the subsequent description with reference to the attached drawings where: - Figure 1 is a schematic view of an electrolysis cell according to the invention corresponding to a profile view. - Figure 2 is a schematic diagram of an electrolysis cell in a preferred variant of the invention and corresponds to a front elevation.

Elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen vist i figur 1 utgjøres av en beholder (1) som utvendig har en parallellepi-pedisk form (foretrukket kubisk eller rektangulær) tildannet av et isolerende material som for eksempel glass, vanlig plastmaterial som polyvinylidendifluorid, polyvinylklorid, polyporpylen, og polymerer av typen metylmetakrylat. The electrolysis cell in accordance with the invention shown in figure 1 consists of a container (1) which has an external parallelepiped shape (preferably cubic or rectangular) made of an insulating material such as glass, common plastic material such as polyvinylidene difluoride, polyvinyl chloride, polypropylene, and polymers of the methyl methacrylate type.

Det er ønskelig at den nevnte beholder har en avtagbar vegg for å lette håndtering av elektrodene og vedlikehold av apparatet. It is desirable that the aforementioned container has a removable wall to facilitate handling of the electrodes and maintenance of the apparatus.

I apparatet er det på motsatte sider vist et innløp (2) og et utløp (3) for væske. In the device, an inlet (2) and an outlet (3) for liquid are shown on opposite sides.

Foretrukket blir væsken tilført bunnen av cellen trukket ut fra toppen av denne. Preferably, the liquid supplied to the bottom of the cell is drawn out from the top of it.

For å sikre en god væskesirkulasjon er det foretrukket at cellens ender gis en utvidet form (10) som illustrert i figur 2. Veggene innsnevres mellom selve cellekroppen og innløpet eller utløpet for væskene. To ensure good fluid circulation, it is preferred that the ends of the cell are given an extended shape (10) as illustrated in figure 2. The walls are narrowed between the cell body itself and the inlet or outlet for the fluids.

I denne beholder er det sammenstilt et variabelt antall elektroder i avhengighet av konfigurasjonen av elektrolysecellen. A variable number of electrodes are assembled in this container depending on the configuration of the electrolysis cell.

Et interessant trekk ved elektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen er at den enten kan ha en monopolar konfigurasjon eller en bipolar konfigurasjon. An interesting feature of the electrolysis cell according to the invention is that it can either have a monopolar configuration or a bipolar configuration.

Ved en monopolar konfigurasjon foreligger det en anode (4) og en katode (5) knyttet til en strømkrets. Det utgjøres av en kompakt plate av et ledende material. In a monopolar configuration, there is an anode (4) and a cathode (5) connected to a current circuit. It consists of a compact plate of a conductive material.

Som anoder tilføyes en eller flere gittere (6) av strekkmetall som tillater å øke anodeoverflaten og som videre har den virkning at de fremmer turbulensen som begunstiger transport av det anodiske material. As anodes, one or more grids (6) of expanded metal are added which allow the anode surface to be increased and which further have the effect of promoting the turbulence which favors transport of the anodic material.

Gitterne utgjøres av masker hvor den største åpning kan være anordnet parallelt med eller perpendikulært med væskestrøm-men. Foretrukket velges å anvende et perpendikulært gitter og i tilfellet med flere gittere å anvende en kryssende sammenstilling, nemlig veksling av gitterne mellom masker som er parallelle med og perpendikulære til væskestrømmen. The grids consist of meshes where the largest opening can be arranged parallel to or perpendicular to the liquid flow. It is preferred to use a perpendicular grid and, in the case of several grids, to use a crossing assembly, namely alternating the grids between meshes that are parallel to and perpendicular to the liquid flow.

Antallet gittere kan variere mellom 1 og 5 og er foretrukket mellom 2 og 4. The number of grids can vary between 1 and 5 and is preferred between 2 and 4.

Det er også mulig å tilpasse antallet av gittere til den ønskede anodiske overflate. Det følger at forholdet mellom anodepverflaten og katodeoverflaten kan variere innen vide grenser på 1,0 til 10 men velges foretrukket mellom 4,0 og 7,0. It is also possible to adapt the number of grids to the desired anodic surface. It follows that the ratio between the anode surface and the cathode surface can vary within wide limits of 1.0 to 10 but is preferably chosen between 4.0 and 7.0.

En foretrukket utførelsesform av elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen er den bipolare konfigurasjon som tillater oppnåelse av enda høyere spesifikke elektrodeoverflater. A preferred embodiment of the electrolysis cell according to the invention is the bipolar configuration which allows the achievement of even higher specific electrode surfaces.

I den bipolare konfigurasjon er det anordnet to basiselektroder (4), (6) og (5) og minst en elektrodemodul (7). Bare basiselektrodene er tilknyttet en strømkrets. In the bipolar configuration, two base electrodes (4), (6) and (5) and at least one electrode module (7) are arranged. Only the base electrodes are connected to a current circuit.

Basiskatoden (5) utgjøres av en kompakt plate hvor den lille overflate ikke begunstiger materialtransporten. Anoden er tildannet av en kompakt plate (4) og et eller flere gittere av strekkmetall (6). The base cathode (5) consists of a compact plate where the small surface area does not favor material transport. The anode is made of a compact plate (4) and one or more grids of expanded metal (6).

Mellom basisanoden og basiskatoden er det innskutt en eller flere elektrodemoduler. Med dette uttrykk menes en sammenstilling av elektroder som utgjøres av en kompakt plate (8) hvor en av sidene funksjonerer som anode og den annen side funksjonerer som katode. På den anodiske side av denne plate (8) er det anbragt et eller flere gittere av strekkmetall (9) . One or more electrode modules are inserted between the base anode and the base cathode. By this expression is meant an assembly of electrodes which is made up of a compact plate (8) where one of the sides functions as anode and the other side functions as cathode. On the anodic side of this plate (8) one or more grids of expanded metal (9) are placed.

Elektrodemodulen eller -modulene er stablet sammen slik at anodesiden vender mot katodesiden på en annen modul eller basiskatoden (5). The electrode module or modules are stacked together so that the anode side faces the cathode side of another module or the base cathode (5).

I samsvar med oppfinnelsen er det mulig å innføre et variabelt antall moduler som ikke har noen kritisk karakter og som for eksempel kan være fra 1 til 10. In accordance with the invention, it is possible to introduce a variable number of modules which have no critical character and which can for example be from 1 to 10.

Elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen har en god tilpasningsevne ved anvendelsen, særlig for å kunne dekke et stort område av elektrodeoverflater, idet man samtidig kan variere antallet av gitter av strekkmetall og antallet moduler som anvendes. The electrolysis cell in accordance with the invention has a good adaptability when used, in particular to be able to cover a large area of electrode surfaces, as the number of grids of expanded metal and the number of modules used can be varied at the same time.

I det tilfelle hvor man ikke arbeider med den maksimale konfigurasjon av moduler som opprinnelig forutsett, kan man i stedet erstatte de manglende moduler med kompakte plater (11) av isolerende material (plastmaterial) for å utfylle det ledige volum. De nevnte plater er anordnet ytterst ved basisanoden og/eller basiskatoden. In the case where one does not work with the maximum configuration of modules as originally envisaged, one can instead replace the missing modules with compact plates (11) of insulating material (plastic material) to complete the free volume. The aforementioned plates are arranged at the outer end of the base anode and/or base cathode.

Med hensyn til egenskapene av elektrodene presiseres deres kjemiske natur. De utgjøres av et ledende material som er motstandsdyktig overfor kjemisk og elektrokjemisk oksydasjon. With regard to the properties of the electrodes, their chemical nature is specified. They consist of a conductive material that is resistant to chemical and electrochemical oxidation.

Basisanoden (4), basiskatoden (5) og den kompakte plate (8) som samtidig spiller rollen som katode og anode kan utgjøres spesielt av grafitt, titan, titan belagt med et edelmetall, f.eks. platina, palladium, iridium. Man anvender foretrukket en kompakt metallplate. Vedrørende den geometriske form av de kompakte elektroder avhenger denne av beholderformen. The base anode (4), the base cathode (5) and the compact plate (8) which simultaneously plays the role of cathode and anode can be made in particular of graphite, titanium, titanium coated with a precious metal, e.g. platinum, palladium, iridium. A compact metal plate is preferably used. Regarding the geometric shape of the compact electrodes, this depends on the shape of the container.

Gitteret eller gitterne av strekkmetall kan også være av titan som eventuelt er belagt med et edelmetall. Man går ikke utenfor rammen for oppfinnelsen ved å anvende et strekkmetall i form av en duk. The grid or grids of expanded metal can also be made of titanium which is optionally coated with a precious metal. One does not go outside the scope of the invention by using a stretch metal in the form of a cloth.

I elektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen, uansett om denne har en monopolar eller bipolar konfigurasjon, er isoelektrodene isolert elektrisk fra hverandre. For dette kan man separere elektrodene ved hjelp av en tverrligger (12) av isolerende material. In the electrolysis cell according to the invention, regardless of whether it has a monopolar or bipolar configuration, the isoelectrodes are electrically isolated from each other. For this, the electrodes can be separated using a cross member (12) made of insulating material.

Som isolerende materialer kan som eksempler nevnes følgende plastmaterial: Examples of insulating materials include the following plastic material:

polyvinylklorid,polyvinyl chloride,

polyvinylidendifluorid,polyvinylidene difluoride,

polypropylen,polypropylene,

polymetylmetakrylat.polymethyl methacrylate.

Tverrliggeren som er innskutt mellom basiselektrodene og de eventuelle moduler har foretrukket form av en firkant bestående av en isolerende plate med utstrekning som katoden, avrundet på midten idet størrelsen er minst mulig men tilstrekkelig for å sikre en mekanisk stabilitet av elektro-desammenstillingen. The cross member which is inserted between the base electrodes and the possible modules has the preferred shape of a square consisting of an insulating plate with the same extent as the cathode, rounded in the middle, the size being the smallest possible but sufficient to ensure a mechanical stability of the electrode assembly.

Tykkelsen av tverrliggeren begrenser avstanden mellom elektrodene. Det er ønskelig at denne er så liten som mulig for å redusere det ledige volum i cellen. Generelt varierer avstanden mellom de to elektroder mellom 1 mm og 5 mm og velges foretrukket omtrent 2 mm. The thickness of the cross member limits the distance between the electrodes. It is desirable that this is as small as possible to reduce the free volume in the cell. In general, the distance between the two electrodes varies between 1 mm and 5 mm, and approximately 2 mm is preferably chosen.

Anvendelse av en tverrligger innsatt mellom anode og katode tvinger væsken til å passere gjennom gittersammenstillingen og det følger at materialstransporten ved katoden defavori-seres. Use of a cross bar inserted between anode and cathode forces the liquid to pass through the grid assembly and it follows that material transport at the cathode is disfavoured.

En annen egenskap ved elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen er nærværet av en plate (13) av isolerende material gjennombrutt av åpninger, anordnet ved hver ende av cellen og anbragt på begge sider av elektrodene. Another feature of the electrolysis cell according to the invention is the presence of a plate (13) of insulating material pierced by openings, arranged at each end of the cell and placed on both sides of the electrodes.

Denne plate kan for eksempel tildannes av de ovennevnte plastmaterialer. This plate can, for example, be made of the above-mentioned plastic materials.

Formen tilsvarer beholderformen.The shape corresponds to the container shape.

Platen er gjennombrutt av åpninger med diameter som kan variere for eksempel mellom 0,5 mm og 5,0 mm og foretrukket mellom 1,0 og 2,0 mm. The plate is pierced by openings with a diameter that can vary, for example, between 0.5 mm and 5.0 mm and preferably between 1.0 and 2.0 mm.

I en elektrolysecelle i henhold til oppfinnelsen med foretrukket bipolar konfigurasjon, vil nærværet av en slik plate defavorisere passering av strømlinjer i det ledige volum og fører således til et forbedret Faraday utbytte. In an electrolysis cell according to the invention with a preferred bipolar configuration, the presence of such a plate will disfavor the passage of current lines in the free volume and thus leads to an improved Faraday yield.

En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen illustrert i figur 2 består i å fylle rommet som avgrenses av øvre og nedre del av cellen ved å innføre hindringer for væskesirkulasjonen som for eksempel gitteret eller kuler (14) av isolerende material. I forbindelse med innføringen av væsken (2) unngås dermed en sterk strømningsvirkning og strømningen gjøres ensartet. A preferred embodiment of the invention illustrated in Figure 2 consists in filling the space delimited by the upper and lower part of the cell by introducing obstacles to the liquid circulation such as the grid or balls (14) of insulating material. In connection with the introduction of the liquid (2), a strong flow effect is thus avoided and the flow is made uniform.

Med hensyn til virkemåten av cellen skjer ankomsten av væsken i anodehøyde på grunn av nærværet av tverrliggeren mellom anoden og katoden og væsken sirkulerer i en langsgående retning. With regard to the operation of the cell, the arrival of the liquid occurs at the anode height due to the presence of the cross member between the anode and the cathode and the liquid circulates in a longitudinal direction.

Med hensyn til den elektriske strøm sirkulerer denne i en tversgående retning. With regard to the electric current, this circulates in a transverse direction.

Elektrolysecellen i henhold til den foreliggende oppfinnelse har da følgende fordeler: som elektrolysør med høy kapasitet (på grunn av spesifikke The electrolysis cell according to the present invention then has the following advantages: as a high-capacity electrolyser (due to specific

overflater av et stort antall elektroder), væskesirkulasjonen skjer i høyde med anodene slik at materialtransporten begunstiges og man unngår koalesesens surfaces of a large number of electrodes), liquid circulation takes place at the height of the anodes so that material transport is favored and coalescence is avoided

av emulsjonen mellom maskene i strekkmetallet,of the emulsion between the meshes in the expanded metal,

ledig volum nedsettes til et minimum slik at man unngår free volume is reduced to a minimum so as to avoid

koalesens og dekantering av emulsjonen.coalescence and decantation of the emulsion.

Elektrolysecellen i henhold til oppfinnelsen kan innlemmes i et elektrolyseanlegg som tillater gjennomføring av en prosess som samtidig forbinder en elektrolyseoperasjon og en ekstraksj onsoperasj on. The electrolysis cell according to the invention can be incorporated into an electrolysis plant which allows the execution of a process which simultaneously connects an electrolysis operation and an extraction operation.

Som et eksempel på prosesser som er egnet for utførelse i den nevnte celle kan nevnes en elektrokjemisk oksydasjonsprosess av cerium 3+ til cerium 4+ i emulsjon bestående i samtidig gjennomføring av den elektrokjemiske oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ i vandig fase og ekstraksjon av dannet cerium 4+ i en organisk ekstraksjonsmiddelfase for cerium 4+ emulgert i den vandige fase og som etter separering av fasene tillater oppnåelse av en organisk fase fylt med cerium 4+. As an example of processes that are suitable for execution in the aforementioned cell, mention may be made of an electrochemical oxidation process of cerium 3+ to cerium 4+ in emulsion consisting of the simultaneous implementation of the electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ in an aqueous phase and extraction of formed cerium 4+ in an organic extractant phase for cerium 4+ emulsified in the aqueous phase and which, after separation of the phases, allows obtaining an organic phase filled with cerium 4+.

Den vandige fase utgjøres av oppløsningen av saltet av cerium 3+. Som salter kan nevnes sulfatet eller nitratet av cerium III. Dets maksimale konsentrasjon avhenger av oppløselighe-ten av saltet og kan variere for eksempel alt etter oppløse-ligheten mellom 0,1 og 1,5 mol/liter. Minstegrensen har ingen kritisk karakter men en lavere konsentrasjon fører til en lavere strømtetthet. The aqueous phase consists of the solution of the salt of cerium 3+. As salts, mention may be made of the sulphate or nitrate of cerium III. Its maximum concentration depends on the solubility of the salt and can vary, for example, depending on the solubility between 0.1 and 1.5 mol/litre. The minimum limit has no critical character, but a lower concentration leads to a lower current density.

Man tilsetter en uorganisk syre, foretrukket svovelsyre eller salpetersyre i en mengde slik at normaliteten av den vandige fase varierer mellom 0,5 og 5 N og foretrukket mellom 1 og 2 N. An inorganic acid, preferably sulfuric or nitric acid, is added in an amount such that the normality of the aqueous phase varies between 0.5 and 5 N and preferably between 1 and 2 N.

Den vandige fase angitt i det foregående bringes i kontakt med en organisk fase inneholdende et ekstraksjonsmiddel for cerium 4+ som er uoppløselig i vann. The aqueous phase indicated above is brought into contact with an organic phase containing an extractant for cerium 4+ which is insoluble in water.

Ekstraksjonsmidlet som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen skal selektivt kunne ekstraheres .cerium 4+. The extraction agent used in the method according to the invention must be capable of selectively extracting cerium 4+.

Man kan anvende et kationisk ekstraksjonsmiddel og spesielt en organofosforholdig syre. You can use a cationic extraction agent and in particular an organophosphate-based acid.

Som slike kan nevnes organofosforholdige syrer med følgende generelle formler: As such, mention can be made of organophosphorus-containing acids with the following general formulas:

hvor i formlene (I) til (III) R3står for R2eller hydrogen og Ri og R2er alifatiske, cykloalifatiske og/eller aroma-tiske hydrokarbonradikaler. where in formulas (I) to (III) R 3 stands for R 2 or hydrogen and R 1 and R 2 are aliphatic, cycloaliphatic and/or aromatic hydrocarbon radicals.

De nevnte radikaler kan inneholde 1 til 18 karbonatomer og minst et av dem omfatter minst 4 karbonatomer. The said radicals can contain 1 to 18 carbon atoms and at least one of them comprises at least 4 carbon atoms.

Man foretrekker å anvende mono- eller dialkyl-fosforsyre, mono- eller dialkyl-fosfonsyre, alkylfenylfosfonsyre, mono-eller dialkyl-fosfinsyre. It is preferred to use mono- or dialkyl-phosphoric acid, mono- or dialkyl-phosphonic acid, alkylphenylphosphonic acid, mono- or dialkyl-phosphinic acid.

Spesielt foretrekkes å anvende di(2-etylheksyl)fosforsyre og di(2-etylheksyl)fosfonsyre. It is particularly preferred to use di(2-ethylhexyl)phosphoric acid and di(2-ethylhexyl)phosphonic acid.

Alle de nevnte ekstraksjonsmidler kan selvfølgelig anvendes enten alene eller i blanding. All the extraction agents mentioned can of course be used either alone or in a mixture.

Den organiske fase inneholder om ønsket et organisk fortynningsmiddel som er inert overfor ekstraksjonsmidlene for å The organic phase contains, if desired, an organic diluent which is inert to the extraction agents in order to

forbedre de hydrodynamiske egenskaper av den organiske fase. Tallrike organiske løsningsmidler eller deres blandinger kan anvendes som fortynningsmidler. I det foreliggende tilfelle er det imidlertid foretrukket å velge et fortynningsmiddel improve the hydrodynamic properties of the organic phase. Numerous organic solvents or their mixtures can be used as diluents. In the present case, however, it is preferred to choose a diluent

som ikke kan oksyderes av cerium 4+.which cannot be oxidized by cerium 4+.

Som eksempler kan nevnes alifatiske eller cykloalifatiske hydrokarboner og halogenerte hydrokarboner eller blandinger av disse. Aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbons and halogenated hydrocarbons or mixtures thereof can be mentioned as examples.

Foretrukket anvendes et alifatisk hydrokarbon som for eksempel heksan, heptan, dodekan, petroleumsfraksjoner av type lakknafta eller isoparafin. An aliphatic hydrocarbon such as hexane, heptane, dodecane, petroleum fractions of the white spirit type or isoparaffin is preferably used.

Mengden av ekstraksjonsmiddel i den organiske fase er ikke kritisk og kan variere innen vide grenser. Imidlertid er det generelt fordelaktig at mengden er så stor som mulig. I tilfellet med kationiske ekstraksjonsmidler fører således en konsentrasjon av ekstraksjonsmiddel på 0,5 til 2,0 mol pr. liter av den organiske fase til fordelaktige hydrodynamiske betingelser for separering. The amount of extractant in the organic phase is not critical and can vary within wide limits. However, it is generally advantageous for the quantity to be as large as possible. In the case of cationic extractants, a concentration of extractant of 0.5 to 2.0 mol per liters of the organic phase to advantageous hydrodynamic conditions for separation.

Kontakten mellom den vandige fase og den organiske fase oppnås ved å emulgere den organiske fase i den vandige fase. The contact between the aqueous phase and the organic phase is achieved by emulsifying the organic phase in the aqueous phase.

Mengdeandelen av organisk fase i forhold til vandig fase kan variere innen vide grenser. Den organiske fase kan represen-tere 5 til 66 volum% av de to faser og foretrukket 33 til 66 % og mest foretrukket omtrent 5 0 %. The quantity proportion of organic phase in relation to aqueous phase can vary within wide limits. The organic phase can represent 5 to 66% by volume of the two phases and preferably 33 to 66% and most preferably approximately 50%.

Emulgeringen av den organiske fase i den vandige fase skjer ved omrøring. The emulsification of the organic phase in the aqueous phase takes place by stirring.

Etter emulgering av den organiske fase i den vandige fase foretas elektrolyse av den vandige oppløsning av ceriumsaltet under betingelser angitt i det følgende. After emulsification of the organic phase in the aqueous phase, electrolysis of the aqueous solution of the cerium salt is carried out under conditions indicated below.

Elektrolysen gjennomføres foretrukket ved vanlig temperatur og oftest mellom 15 og 25C. Det er mulig å arbeide ved høyere temperatur og dette begunstiger den elektrokjemiske reaksjonskinetikk og materialoverføringen ved elektrodene, men valget av temperatur avhenger av oppløseligheten av The electrolysis is preferably carried out at normal temperature and most often between 15 and 25C. It is possible to work at a higher temperature and this favors the electrochemical reaction kinetics and the material transfer at the electrodes, but the choice of temperature depends on the solubility of

ceriumsaltet.the cerium salt.

Arbeidsbetingelsene ved elektrolysen avhenger av diskontinuerlig eller kontinuerlig arbeidsmåte i elektrolysecellen og er presisert i det følgende. The working conditions for electrolysis depend on discontinuous or continuous mode of operation in the electrolysis cell and are specified in the following.

Ved avsluttet elektrolyse isoleres en organisk fase meget anriket på cerium 4+ som separeres fra den vandige fase ved hjelp av hvilke som helst passende midler, særlig ved avsetning. At the end of the electrolysis, an organic phase highly enriched in cerium 4+ is isolated, which is separated from the aqueous phase using any suitable means, particularly by deposition.

Elektrolysecellen i samsvar med oppfinnelsen er meget velegnet for gjennomføring av fremgangsmåten angitt i det foregående. The electrolysis cell according to the invention is very suitable for carrying out the method indicated above.

Den kan således anvendes i et elektrolyseanlegg omfattende minst følgende midler: It can thus be used in an electrolysis plant comprising at least the following means:

en blander for å danne og stabilisere emulsjonen,a mixer to form and stabilize the emulsion,

- midler for å fremføre emulsjonen,- means for advancing the emulsion,

elektrolysecellen som beskrevet i det foregående,the electrolysis cell as described above,

midler for å evakuere gass frembragt ved katoden.means for evacuating gas produced at the cathode.

Et elektrolyseanlegg som virker kontinuerlig omfatter videre: An electrolysis plant that works continuously also includes:

- midler for tilførsel av vandig fase,- means for supplying the aqueous phase,

midler for tilførsel av organisk fase,means for supplying organic phase,

- midler for å trekke ut emulsjon fylt med den elektrokjemisk fremstilte substans. - means for extracting emulsion filled with the electrochemically produced substance.

En mer detaljert beskrivelse av anlegget er gitt i det følgende med henvisning til figur 3 som er et skjematisk riss av et anlegg som virker kontinuerlig ved hjelp av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen. A more detailed description of the plant is given in the following with reference to Figure 3 which is a schematic diagram of a plant that operates continuously using a preferred embodiment of the invention.

Anlegget tilføres fra det ytre en vandig fase (15) innført i en lagringsbeholder (16) og en organisk fase (17) innført i en lagrinsbeholder (18). The plant is supplied from the outside with an aqueous phase (15) introduced into a storage container (16) and an organic phase (17) introduced into a storage container (18).

To pumper (19) og (20) fører de nevnte væsker og fører disse Two pumps (19) and (20) carry the aforementioned liquids and transport them

gjennom (21) og (22) til blanderen (23).through (21) and (22) to the mixer (23).

Ved utløpet (26) av blanderen føres den dannede emulsjon ved hjelp av en pumpe (27) til innløpet (2) for elektrolysecellen (1) i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. At the outlet (26) of the mixer, the formed emulsion is fed by means of a pump (27) to the inlet (2) of the electrolysis cell (1) in accordance with the present invention.

Ved utløpet (3) fra elektrolysecellen passerer den anrikede emulsjon en avgassingsinnretning (28) og deretter en kjøler (29) . At the outlet (3) from the electrolysis cell, the enriched emulsion passes a degassing device (28) and then a cooler (29).

Emulsjonen resirkuleres deretter til blanderen (23) gjennom The emulsion is then recycled to the mixer (23) through

(30) til den øvre del av blanderen.(30) to the upper part of the mixer.

En del av emulsjonen trukket ut gjennom (31) i den nedre del av blanderen utgjør produksjonen. Denne føres deretter ved hjelp av en pumpe (32) til en lagringsbeholder (33) som eventuelt er utstyrt med en tømmeventil (34). A part of the emulsion drawn out through (31) in the lower part of the mixer constitutes the production. This is then fed by means of a pump (32) to a storage container (33) which is possibly equipped with an emptying valve (34).

Det er i sirkulasjonskretsene mulig å anbringe sirkulasjons-kretser for væsker, midler for å styre væskemengdene som for eksempel en volummengdemåler med flottør (35). In the circulation circuits, it is possible to place circulation circuits for liquids, means to control the liquid quantities, such as a volume quantity meter with a float (35).

Mer detaljert er blanderen (23) utstyrt med et sentralt røreverk (24) og eventuelt en tømmeventil (25). Det kan også anvendes en statisk blander av typen "Kenics" eller "Sulzer". Foretrukket anvendes en omrørt beholder. In more detail, the mixer (23) is equipped with a central agitator (24) and possibly an emptying valve (25). A static mixer of the "Kenics" or "Sulzer" type can also be used. A stirred container is preferably used.

Elektrolysecellen (1) er tidligere detaljert beskrevet og er foretrukket en bipolar celle. The electrolysis cell (1) has previously been described in detail and is preferably a bipolar cell.

Avgasseren (28) er anordnet for å fjerne gassen som frembrin-ges ved katoden. Man kan anvende en plateavgasser eller en serpentinsløyfeavgasser. Man anvender foretrukket en plateavgasser og denne gis foretrukket en langstrakt form for å unngå dannelse av døde soner. The degasser (28) is arranged to remove the gas produced at the cathode. A plate degasser or a serpentine loop degasser can be used. A plate degasser is preferably used and this is preferably given an elongated shape to avoid the formation of dead zones.

Man kan anordne avkjølingsmidler ved utløpet fra avgasseren for å eliminere en eventuell oppvarming av emulsjonen. For dette kan man føre et kjølemiddel i dobbel kappe (29) i form av en vannsirkulasjon. Coolants can be arranged at the outlet from the degasser to eliminate any heating of the emulsion. For this, a coolant can be introduced in a double jacket (29) in the form of a water circulation.

For dette anordnes de forskjellige pumper (19), (20) og (32) idet dette er doseringspumper. Som pumpe (25) for å fremføre emulsjonen kan anvendes en sentrifugal- eller volumetrisk pumpe. Man anvender foretrukket en sentrifugalpumpe. For this, the various pumps (19), (20) and (32) are arranged, as these are dosing pumps. A centrifugal or volumetric pump can be used as a pump (25) to advance the emulsion. A centrifugal pump is preferably used.

Arbeidsbetingelsene ved anlegget avhenger av størrelsen av de forskjellige innretninger som inngår i anlegget. I illustre-rende hensikt er disse detaljert beskrevet i det følgende for en konkret utførelsesform av oppfinnelsen. The working conditions at the plant depend on the size of the various devices included in the plant. For illustrative purposes, these are described in detail in the following for a concrete embodiment of the invention.

Elektrolysecellen vist i figurene 1 og 2 og anvendt i de etterfølgende eksempler har følgende egenskaper. The electrolysis cell shown in Figures 1 and 2 and used in the following examples has the following properties.

Den utgjøres av en beholder (1) tildannet av "Plexiglas" med et volum omtrent 1 dm3 . Den har form av en eske med et lokk. It consists of a container (1) made of "Plexiglas" with a volume of approximately 1 dm3. It has the shape of a box with a lid.

I denne beholder sammenstilles et variabelt antall elektroder med firkantet form. De plane kompakte elektroder eller gitterne av strekkmetall har 13 cm sidekant. A variable number of electrodes with a square shape are assembled in this container. The planar compact electrodes or grids of expanded metal have 13 cm side edges.

Ved en monopolar konfigurasjon har cellen en basiskatode som er en plate (5) av titan som er platinabelagt og har en overflate på 0,017 m<2>og en basisanode som er en volumanode som utgjøres av en plate (4) av platinabelagt titan med en overflate på 0,017 m<2>og som er en sammenstilling av 1 til 4 gittere (6) av titanstrekkmetall platinabelagt i en tykkelse på 2,5 mikrometer, med standardisert maskestørrelse N (10 x 5,8 x 1,1 mm) slik at den effektive elektrodeflate er 1,407 m2 pr.m2gitter. In a monopolar configuration, the cell has a base cathode which is a plate (5) of platinum-coated titanium and has a surface of 0.017 m<2>and a base anode which is a volume anode which is constituted by a plate (4) of platinum-coated titanium with a surface of 0.017 m<2>and which is an assembly of 1 to 4 grids (6) of titanium stretch metal platinum-coated in a thickness of 2.5 micrometers, with standardized mesh size N (10 x 5.8 x 1.1 mm) so that the effective electrode surface is 1.407 m2 per m2 grid.

I den bipolare konfigurasjon er det mellom basiselektrodene anordnet 1 til 4 supplerende elektrodemoduler som utgjøres på den ene side av en plate (8) av titan platinabelagt med overflate 0,017 m<2>, og som virker med en side som katode og med den annen side som anode, samt ytterligere 1 ti 4 gittere (9) av av titanstrekkmetall platinabelagt med tykkelse 2,5 mikrometer med standard maskestørrelse, som beskrevet i det foregående. In the bipolar configuration, 1 to 4 supplementary electrode modules are arranged between the base electrodes, which are formed on one side by a plate (8) of platinum-coated titanium with a surface area of 0.017 m<2>, and which act with one side as cathode and with the other side as anode, as well as a further 1 to 4 grids (9) of platinum-coated titanium stretch metal with a thickness of 2.5 micrometers with a standard mesh size, as described above.

Elektrodemodulen eller -modulene innføres slik at anodesiden av platen vender mot basiskatoden og eventuelt mot katodesiden av en annen modul. The electrode module or modules are inserted so that the anode side of the plate faces the base cathode and possibly the cathode side of another module.

Den etterfølgende tabell angir anodeoverflåtene (Aea) og katodeoverflåtene (Aec) som kan oppnås så vel som forholdet mellom overflater Aea/<A>ec. The following table indicates the anode surface areas (Aea) and cathode surface areas (Aec) that can be obtained as well as the ratio of surfaces Aea/<A>ec.

Overflateforholdet<A>ea</A>ec kan variere mellom 2,4 og 6,6. The surface ratio<A>ea</A>ec can vary between 2.4 and 6.6.

Når man ikke arbeider med den maksimale konfigurasjon, kan tomrommet oppfylles ved hjelp av et antall kompakte plater av "Plexiglas" med størrelse (13 cm x 13 cm). When not working with the maximum configuration, the void can be filled using a number of compact sheets of "Plexiglas" of size (13 cm x 13 cm).

Elektrodene er elektrisk isolert i forhold til hverandre ved hjelp av en tverrligger (12) med firkantet tverrsnitt av plastmaterial (P.V.C) med tykkelse 2 mm. The electrodes are electrically isolated from each other by means of a cross member (12) with a square cross-section of plastic material (P.V.C) with a thickness of 2 mm.

I cellen anbringes ved hver ende på begge sider av elektrodene en plate av plastmaterial (P.V.C) gjennombrutt med In the cell, a plate of plastic material (P.V.C) pierced with

åpninger med 2 mm diameter.openings with a diameter of 2 mm.

Endene av cellen har en avsmalnende form (10) som illustrert i figur 2. The ends of the cell have a tapered shape (10) as illustrated in Figure 2.

Det rom som avgrenses i den øvre og nedre del av cellen er oppfylt av en sammenstilling av gittere av plastmaterial (14) . The space delimited in the upper and lower part of the cell is filled by an assembly of grids of plastic material (14).

Elektrolysecellen beskrevet i det foregående er integrert i en hovedkrets omfattende en blander (23), en pumpe (27), en avgasser (28) og en kjøler (29). The electrolysis cell described above is integrated into a main circuit comprising a mixer (23), a pump (27), a degasser (28) and a cooler (29).

Blanderen (23) er utstyrt med et sentralt røreverk (24) og innløpet (30) og utgangen (26) for emulsjonen er anbragt motsatt hverandre. The mixer (23) is equipped with a central agitator (24) and the inlet (30) and outlet (26) for the emulsion are arranged opposite each other.

Den egenskaper er følgende:The characteristics are the following:

sylindrisk beholder med totalt volum 3,06 liter = 250 mm cylindrical container with a total volume of 3.06 liters = 250 mm

høyde og 125 mm diameter,height and 125 mm diameter,

røreverk med 50 mm diameter = dobbelt turbinrøreverk med 4 agitator with 50 mm diameter = double turbine agitator with 4

tilspissede rette vinger med 50 mm diameter,pointed straight wings with a diameter of 50 mm,

4 kontravinger med størrelse 12 x 12 x 250 mm.4 counter wings with size 12 x 12 x 250 mm.

Pumpen (27) for å føre emulsjonen i en mengde som angitt i eksemplene er en pumpe av klassisk sentrifugaltype. The pump (27) for feeding the emulsion in an amount as indicated in the examples is a classic centrifugal type pump.

Avgasseren (28) er en plateavgasser med en overflate påThe degasser (28) is a plate degasser with a surface on it

9 dm2.9 dm2.

Kjøleren (29) er en kjøler med dobbeltkappe uten spesifikke trekk. The cooler (29) is a cooler with a double jacket without specific features.

I tilfellet med en kontinuerlig drift kobles hovedkretsen til en tilførselskrets og en tømmekrets omfattende: en lagringsbeholder (16) for den vandige fase og en In the case of a continuous operation, the main circuit is connected to a supply circuit and a drain circuit comprising: a storage container (16) for the aqueous phase and a

doseringspumpe (19),dosing pump (19),

- en lagringsbeholder (18) for den organiske fase og en - a storage container (18) for the organic phase and a

doseringspumpe (20),dosing pump (20),

en doseringspumpe (32) og en beholder for lagring og avsetning (33) for emulsjon utstyrt med en tømmeventil (34) . a dosing pump (32) and a container for storage and deposition (33) for emulsion equipped with an emptying valve (34).

Med hensyn til virkemåten for elektrolyseanlegget varierer denne alt etter gjennomføringen av elektrolysen og gjennom-føres enten på kontinuerlig eller diskontinuerlig måte. With regard to the operation of the electrolysis plant, this varies according to the execution of the electrolysis and is carried out either continuously or discontinuously.

I alle tilfeller er operasjonen med dannelse av emulsjonen identisk og omrøringen gjennomføres forholdsvis energisk med mellom 1000 og 1500 omdreininger/minutt. In all cases, the operation of forming the emulsion is identical and the stirring is carried out relatively energetically at between 1000 and 1500 revolutions/minute.

Ved diskontinuerlig drift sikres en tilstrekkelig sirkula-sjonshastighet avhengig av konfigurasjonen av elektrolysecellen. Som eksempel for den i det foregående beskrevne celle kan denne variere mellom 0,3 og 1,5 m<5>/time alt etter om konfigurasjonen er monopolar eller bipolar med opp til 3 elektrodemoduler. Man påsetter et potensial som avhenger av den elektrokjemiske operasjon som skal gjennomføres. I tilfellet med elektrokjemisk oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ ligger dette for eksempel ved grensen for oksygen-utviklingsspenningen. Generelt anvendes mindre enn 50 millivolt som den nevnte spenning. Denne avhenger av miljøet og elektrodene. I tilfellet med elektroder av platinabelagt titan angis et anodepotensial på 1,7 til 1,8 volt i forhold til hydrogen-normalelektrode. In discontinuous operation, a sufficient circulation speed is ensured depending on the configuration of the electrolysis cell. As an example for the previously described cell, this can vary between 0.3 and 1.5 m<5>/hour depending on whether the configuration is monopolar or bipolar with up to 3 electrode modules. A potential is applied which depends on the electrochemical operation to be carried out. In the case of electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+, this is for example at the limit of the oxygen evolution voltage. In general, less than 50 millivolts are used as the mentioned voltage. This depends on the environment and the electrodes. In the case of electrodes of platinum-coated titanium, an anode potential of 1.7 to 1.8 volts is indicated relative to the hydrogen normal electrode.

Varigheten av elektrolysen kan fortsette til oppnåelse av en likevekt som tilkjennegis ved en konstant spenning, intensi-tet og konsentrasjoner. The duration of the electrolysis can continue until an equilibrium is reached which is indicated by a constant voltage, intensity and concentrations.

Ved kontinuerlig drift defineres et virkningspunkt som tilsvarer en ønsket omdannelsesgrad som for en gitt elek-trodeoverflate fastsetter strømstyrke i cellen og mengder som tilføres og trekkes ut. In the case of continuous operation, an action point is defined which corresponds to a desired degree of conversion which, for a given electrode surface, determines the current strength in the cell and the quantities which are supplied and withdrawn.

Valget av driftsmåte avhenger av den elektrokjemiske operasjon som skal gjennomføres og ønsket omdannelsesgrad. For oppnåelse av høye omdannelsesgrader er det fordelaktig å arbeide diskontinuerlig. Hvis man derimot ønsker mindre høye omdannelsesgrader, for eksempel ved utarming av en oppløsning av en kjemisk substans, kan kontinuerlig fremgangsmåte være foretrukket på grunn av dens tilstrekkelighet ved en gjennomføring av fremgangsmåten i industriell målestokk. The choice of operating mode depends on the electrochemical operation to be carried out and the desired degree of conversion. To achieve high conversion rates, it is advantageous to work discontinuously. If, on the other hand, less high conversion rates are desired, for example when depleting a solution of a chemical substance, the continuous process may be preferred due to its adequacy when carrying out the process on an industrial scale.

I det etterfølgende gis eksempler på utførelse av oppfinnelsen. In the following, examples of the implementation of the invention are given.

Eksempel 1:Example 1:

I dette eksempel beskrives den utførelsesform av elektrolysecellen som er beskrevet i det foregående som bipolar modifikasjon og ved kontinuerlig drift. In this example, the embodiment of the electrolysis cell described above is described as a bipolar modification and in continuous operation.

For beskrivelsen av dette eksempel vises til figur 3.For the description of this example, refer to figure 3.

Den vandige fase (15) utgjøres av en ceriumsulfatoppløsning inneholdende 0,2 mol/liter cerium 3+ med en svovelsyrenor-malitet på 1 N. Denne innføres i lagringsbeholderen (16) og tilføres blanderen (23) gjennom ledningen (21) i en mengde på 1,39 liter/time. The aqueous phase (15) consists of a cerium sulphate solution containing 0.2 mol/litre cerium 3+ with a sulfuric acid normality of 1 N. This is introduced into the storage container (16) and supplied to the mixer (23) through the line (21) in an amount of 1.39 litres/hour.

Den organiske fase (17) er sammensatt av di(2-etylheksyl)fosforsyre i oppløsning i lakknafta i en mengde på 1 mol/liter. Den innføres i lagringsbeholderen (18) og tilføres blanderen (23) gjennom ledningen (22) i en mengde på 1,39 liter/time. The organic phase (17) is composed of di(2-ethylhexyl) phosphoric acid in solution in white spirit in an amount of 1 mol/litre. It is introduced into the storage container (18) and supplied to the mixer (23) through the line (22) in a quantity of 1.39 litres/hour.

I blanderen (23) bringes den organiske fase i emulsjon i den vandige fase ved omrøring med 1100 omdreininger/minutt. Innholdet av organisk fase i emulsjonen er 5 0 volum%. In the mixer (23), the organic phase is brought into emulsion in the aqueous phase by stirring at 1100 revolutions/minute. The content of organic phase in the emulsion is 50% by volume.

Emulsjonen kommer ut fra blanderen (23) gjennom (26) og sirkulerer deretter med en hastighet på 880 liter/time i hovedkretsen omfattende elektrolysecellen 1, avgasseren (28) og kjøleren (29). The emulsion comes out of the mixer (23) through (26) and then circulates at a speed of 880 litres/hour in the main circuit comprising the electrolysis cell 1, the degasser (28) and the cooler (29).

Konfigurasjonen av cellen vist mer detaljert i figurene 1 og 2 er følgende: The configuration of the cell shown in more detail in Figures 1 and 2 is as follows:

basisanode (4) og basiskatode (5)base anode (4) and base cathode (5)

- 3 elektrodemoduler- 3 electrode modules

anodisk sammenstilling av 3 gittere (6) og (9)anodic assembly of 3 grids (6) and (9)

total anodeoverflate: 0,352 m<2>total anode surface: 0.352 m<2>

total katodeoverflate: 0,068 m<2>total cathode surface: 0.068 m<2>

Man gjennomfører en elektrokjemisk oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ ved vanlig temperatur. An electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ is carried out at normal temperature.

Strømstyrken er 2,06 A.The amperage is 2.06 A.

Den organiske fase fylles med cerium 4+.The organic phase is filled with cerium 4+.

Man gjennomfører uttrekningen i en mengde på 2,7 8 liter/time av den anrikede emulsjon gjennom (31) som føres til lagringsbeholderen (33) . The extraction is carried out in a quantity of 2.7 8 litres/hour of the enriched emulsion through (31) which is fed to the storage container (33).

Etter separering av den vandige og organiske fase ved avsetning bestemmes følgende resultater: After separation of the aqueous and organic phase by settling, the following results are determined:

[Ce<3+>] i vandig fase = 0,029 mol/l[Ce<3+>] in aqueous phase = 0.029 mol/l

omdannelsesgrad: 85,3 %conversion rate: 85.3%

- [Ce<4+>] i vandig fase = 0,046 mol/l- [Ce<4+>] in aqueous phase = 0.046 mol/l

[Ce<4+>] i organisk fase = 0,166 mol/l[Ce<4+>] in organic phase = 0.166 mol/l

andel av cerium gjenvunnet i organisk fase: 83 % fordelingskoeffisient for Ce<4+>mellom de to faser: 36 proportion of cerium recovered in organic phase: 83% distribution coefficient for Ce<4+> between the two phases: 36

- faraday-utbytte: 77 %- faraday yield: 77%

Eksempel 2:Example 2:

Man gjentar eksempel 1 bortsett fra sammensetningen og mengden av faser, idet konfigurasjonen av anlegget forblir identisk. Example 1 is repeated except for the composition and amount of phases, the configuration of the plant remaining identical.

Den vandige fase (15) utgjøres av en oppløsning av ceriumsulfat inneholdende 0,2 mol/liter cerium 3+ og med en svovel-syrenormalitet på 2 N. Denne tilføres gjennom (21) til blanderen (23) i en mengde på 0,93 liter/time. The aqueous phase (15) consists of a solution of cerium sulphate containing 0.2 mol/litre cerium 3+ and with a sulfuric acid normality of 2 N. This is supplied through (21) to the mixer (23) in an amount of 0.93 litres/hour.

Den organiske fase (17) er sammensatt av di(2-etylheksyl)fosforsyre i oppløsning i lakknafta i mengde 2 mol/liter. Den tilføres gjennom (22) til blanderen (23) i en mengde på 0,46 liter/time. The organic phase (17) is composed of di(2-ethylhexyl)phosphoric acid in solution in white spirit in an amount of 2 mol/litre. It is supplied through (22) to the mixer (23) in a quantity of 0.46 litres/hour.

I blanderen (23) bringes den organiske fase i emulsjon i den vandige fase ved omrøring med 1100 omdreininger/minutt. Innholdet av organisk fase i emulsjonen er 3 3 %. In the mixer (23), the organic phase is brought into emulsion in the aqueous phase by stirring at 1100 revolutions/minute. The content of organic phase in the emulsion is 33%.

Ved utløpet (26) fra blanderen (23) sirkulerer emulsjonen med en hastighet på 880 liter/time. At the outlet (26) from the mixer (23) the emulsion circulates at a rate of 880 litres/hour.

Man gjennomfører elektrolysen på samme måte som i eksempel 1. Strømstyrken er 1,6 A. The electrolysis is carried out in the same way as in example 1. The amperage is 1.6 A.

Man gjennomfører uttrekning av anriket emulsjon gjennom (31) i en mengde på 1,4 liter/time. Enriched emulsion is extracted through (31) in a quantity of 1.4 litres/hour.

De oppnådde resultater er følgende:The results obtained are the following:

[Ce<3+>] i vandig fase = 0,071 mol/l[Ce<3+>] in aqueous phase = 0.071 mol/l

- omdannelsesgrad: 64,3 %- conversion rate: 64.3%

- [Ce<4+>] i vandig fase = 0,0047 mol/l- [Ce<4+>] in aqueous phase = 0.0047 mol/l

[Ce<4+>] i organisk fase = 0,248 mol/l[Ce<4+>] in organic phase = 0.248 mol/l

andel av cerium gjenvunnet i organisk fase: 62 % fordelingskoeffisient av Ce<4+>mellom de 2 faser: 52 strømutbytte ved likevekt: 50 % proportion of cerium recovered in organic phase: 62% distribution coefficient of Ce<4+>between the 2 phases: 52 current yield at equilibrium: 50%

Eksempel 3:Example 3:

I dette eksempel beskrives anvendelse av en elektrolysecelle med bipolar virkemåte og med diskontinuerlig drift. This example describes the use of an electrolysis cell with bipolar mode of operation and with discontinuous operation.

Anlegget omfatter bare hovedkretsen representert i figur 3, nemlig blanderen (23), pumpen (27), elektrolysecellen (1), avgasseren (28) og kjøleren (29). The plant only comprises the main circuit represented in figure 3, namely the mixer (23), the pump (27), the electrolysis cell (1), the degasser (28) and the cooler (29).

Den vandige fase utgjøres av en ceriumsulfatoppløsning inneholdende 0,2 mol/liter cerium 3+ og med en svovel- syrenormalitet på 1 N. 3000 cm<5>av denne fase innføres i blanderen (23). The aqueous phase consists of a cerium sulphate solution containing 0.2 mol/litre cerium 3+ and with a sulfuric acid normality of 1 N. 3000 cm<5> of this phase is introduced into the mixer (23).

Den organiske fase er sammensatt av di(2-etylheksyl)fosforsyre i oppløsning i lakknafta i mengde 1 mol/liter. 3000 cm<5>av denne fase innføres i blanderen (23). I blanderen (23) bringes den organiske fase i emulsjon i den vandige fase med omrøring med 1100 omdreininger/minutt. Innholdet av organisk fase i emulsjonen er 5 0 volum%. The organic phase is composed of di(2-ethylhexyl) phosphoric acid in solution in white spirit in an amount of 1 mol/litre. 3000 cm<5> of this phase is introduced into the mixer (23). In the mixer (23), the organic phase is brought into emulsion in the aqueous phase with stirring at 1100 revolutions/minute. The content of organic phase in the emulsion is 50% by volume.

Emulsjonen kommer ut fra blanderen (23) gjennom (26) og sirkulerer deretter med en hastighet på 880 liter/time i hovedkretsen omfattende elektrolysecellen (1). The emulsion comes out of the mixer (23) through (26) and then circulates at a speed of 880 litres/hour in the main circuit including the electrolysis cell (1).

basisanode (4) og basiskatode (5)base anode (4) and base cathode (5)

1 elektrodemodul (7)1 electrode module (7)

anodisk sammenstilling av 4 gittere (6) og (9)anodic assembly of 4 grids (6) and (9)

- total anodeoverflate: 0,224 m<2>- total anode surface: 0.224 m<2>

- total katodeoverflate: 0,034 m<2>- total cathode surface: 0.034 m<2>

Man gjennomfører den elektrokjemiske oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ ved vanlig temperatur under påsetning av et anodepotensial på 2,49 volt/HNE (hydrogen-normalelektrode). The electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ is carried out at normal temperature while applying an anode potential of 2.49 volts/HNE (hydrogen normal electrode).

Elektrolysen varer i 4 timer.The electrolysis lasts for 4 hours.

Den organiske fase anrikes med cerium 4+.The organic phase is enriched with cerium 4+.

[Ce<3+>] i vandig fase = 0,01 mol/l[Ce<3+>] in aqueous phase = 0.01 mol/l

omdannelsesgrad: 9 5 %conversion rate: 9 5 %

[Ce<4+>] i vandig fase = 0,052 mol/l[Ce<4+>] in aqueous phase = 0.052 mol/l

[Ce<4+>] i organisk fase = 0,184 mol/l[Ce<4+>] in organic phase = 0.184 mol/l

andel av cerium gjenvunnet i organisk fase: 92 % proportion of cerium recovered in organic phase: 92%

fordelingskoeffisient av Ce<4+>mellom de 2 faser: 36distribution coefficient of Ce<4+> between the 2 phases: 36

- faraday-utbytte: 89,5 %- faraday yield: 89.5%

Eksempel 4:Example 4:

Man gjentar eksempel 3 men modifiserer konfigurasjonen av elektrolysecellen som blir følgende: Example 3 is repeated but the configuration of the electrolysis cell is modified, which becomes the following:

basisanode (4) og basiskatode (5)base anode (4) and base cathode (5)

2 elektrodemoduler (7)2 electrode modules (7)

total anodeoverflate: 0,33 6 m<2>total anode surface: 0.33 6 m<2>

- total katodeoverflate: 0,051 m<2>- total cathode surface: 0.051 m<2>

Man gjennomfører oksydasjonen av cerium 3+ til cerium 4+ ved å påsette et anodepotensial på 3,18 volt/HNE. The oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ is carried out by applying an anode potential of 3.18 volts/HNE.

Elektrolysen varer i 4 timer og 30 minutter.The electrolysis lasts for 4 hours and 30 minutes.

De oppnådde resultater er følgende:The results obtained are the following:

[Ce<3+>] i vandig fase = 0,0068 mol/l[Ce<3+>] in aqueous phase = 0.0068 mol/l

omdannelsesgrad: 96,6 %conversion rate: 96.6%

- [Ce<4+>] i vandig fase = 0,0052 mol/l- [Ce<4+>] in aqueous phase = 0.0052 mol/l

[Ce<4+>] i organisk fase = 0,188 mol/l[Ce<4+>] in organic phase = 0.188 mol/l

andel av cerium gjenvunnet i organisk fase: 94 % fordelingskoeffisient av Ce<4+>mellom de 2 faser: 36 proportion of cerium recovered in organic phase: 94% distribution coefficient of Ce<4+>between the 2 phases: 36

- faraday-utbytte: 78 %- faraday yield: 78%

Eksempel 5:Example 5:

I dette eksempel beskrives anvendelse av en elektrolysecelle med monopolar virkemåte drevet diskontinuerlig. This example describes the use of an electrolytic cell with monopolar mode of operation operated discontinuously.

Anlegget omfatter bare hovedkretsen representert ved figur 3, nemlig blanderen (23), pumpen (27), elektrolysecellen (1), avgasseren (28) og kjøleren (29). The plant only comprises the main circuit represented by figure 3, namely the mixer (23), the pump (27), the electrolytic cell (1), the degasser (28) and the cooler (29).

Den vandige fase utgjøres av en oppløsning av ceriumsulfat inneholdende 0,2 mol/liter cerium 3+ og med en svovelsyre-normalitet på 1 N. 3000 cm<5>av denne fase innføres i blanderen (23). The aqueous phase consists of a solution of cerium sulphate containing 0.2 mol/litre cerium 3+ and with a sulfuric acid normality of 1 N. 3000 cm<5> of this phase is introduced into the mixer (23).

Den organiske fase er sammensatt av di (2-etylheksyl)fosforsyre i oppløsning i lakknafta i mengde 1 mol/liter. 3000 cm<5>av denne fase innføres i blanderen (23). I blanderen (23) bringes den organiske fase i emulsjon i den vandige fase ved omrøring med 1100 omdreininger/minutt. Innholdet av organisk fase i emulsjonen er 50 volum%. The organic phase is composed of di(2-ethylhexyl)phosphoric acid in solution in white spirit in an amount of 1 mol/litre. 3000 cm<5> of this phase is introduced into the mixer (23). In the mixer (23), the organic phase is brought into emulsion in the aqueous phase by stirring at 1100 revolutions/minute. The content of organic phase in the emulsion is 50% by volume.

Emulsjonen kommer ut fra blanderen (23) gjennom (26) og sirkulerer deretter med en hastighet på 540 liter/time i hovedkretsen inneholdende elektrolysecellen (1). The emulsion comes out of the mixer (23) through (26) and then circulates at a speed of 540 litres/hour in the main circuit containing the electrolysis cell (1).

basisanode (4) og basiskatode (5)base anode (4) and base cathode (5)

anodisk sammenstilling av 2 gittere (6)anodic assembly of 2 grids (6)

total anodeoverflate: 0,064 m<2>total anode surface: 0.064 m<2>

- total katodeoverflate: 0,017 m<2>- total cathode surface: 0.017 m<2>

Man gjennomfører elektrokjemisk oksydasjon av cerium 3+ til cerium 4+ ved vanlig temperatur ved å påsette et potensial ved anoden på 1,63 volt/HNE. Electrochemical oxidation of cerium 3+ to cerium 4+ is carried out at normal temperature by applying a potential at the anode of 1.63 volts/HNE.

Elektrolysen varer i 14 timer.The electrolysis lasts for 14 hours.

[Ce<3+>] i vandig fase = 0,102 mol/l[Ce<3+>] in aqueous phase = 0.102 mol/l

omdannelsesgrad: 97,8 %conversion rate: 97.8%

- [Ce<4+>] i vandig fase = 0,048 mol/l- [Ce<4+>] in aqueous phase = 0.048 mol/l

[Ce<4+>] i organisk fase = 0,185 mol/l[Ce<4+>] in organic phase = 0.185 mol/l

avdel av cerium gjenvunnet i organisk fase: 95,6 % fordelingskoeffisient av Ce<4+>mellom de 2 faser: 39 faraday-utbytte: 83,1 % fraction of cerium recovered in organic phase: 95.6% distribution coefficient of Ce<4+>between the 2 phases: 39 faraday yield: 83.1%

Claims

1. Electrolysis cell, characterized in that it consists of a container in which two base electrodes facing each other and electrically isolated from each other are placed, the base cathode being a compact plate of a conductive material and the base anode being a volume anode consisting of a compact plate of conductive material on which the one or more grids of expanded metal are placed, as an insulating material is placed in the cell at each end of this on both sides of the electrodes, which is broken through with openings.

2. Electrolysis cell as stated in claim 1, characterized in that one or more electrode modules are inserted between the two base electrodes, the electrode module or modules being partly made up of a compact plate of a conductive material which on one side acts as cathode and on the other side acts as anode, and partly by one or more grids of expanded metal placed on the anode surface, the electrode module or modules being inserted so that the anode side of the plate faces the base cathode and possibly faces the cathode side of another module, the electrode module or modules being electrically isolated from the base electrodes and possibly from each other.

3. Electrolysis cell as stated in claim 1 or 2, characterized in that the container has an inlet and an outlet on opposite edges.

4. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 1-3, characterized in that the ends have a tapered shape.

5. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 1-4, characterized in that the anode with a larger volume comprises 1 to 5 grids.

6. Electrolysis cell as stated in claim 5, characterized in that the volume anode comprises a grid arranged perpendicular to the liquid flow.

7. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 1-5, characterized in that the volume anode comprises several gratings arranged in a crossing assembly in relation to the liquid flow.

8. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 2-7, characterized in that it comprises 1 to 10 electrode modules.

9. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 1-8, characterized in that the ratio between anode surface and cathode surface varies between 1.0 and 10.

10. Electrolysis cell as stated in one or more of claims 1-9, characterized in that the electrodes in the form of compact plates are made of graphite, titanium or titanium coated with a precious metal, and that the expanded metal grids are made of titanium or of titanium coated with a precious metal .

11. Electrolysis cell as stated in one or more of claims 1-10, characterized in that the electrodes are electrically isolated from each other by means of a cross member of insulating material.

12. Electrolysis cell as stated in one or more of claims 1-11, characterized in that the plate placed at both electrodes is pierced by openings with a diameter between 0.5 mm and 5.0 mm.

13. Electrolysis cell as specified in one or more of claims 1-12, characterized in that the space defined in the upper and lower part of the cell is filled with obstacles to the liquid circulation.

14. Electrolysis cell as specified in claim 13, characterized in that the mentioned obstacles are grids or spheres of insulating material.

15. Use of the electrolysis cell as stated in one or more of claims 1-14 when carrying out a method that combines electrolysis of a chemical substance in an aqueous phase and simultaneous extraction of the substance produced in the organic extractant phase of the substance and which is emulsified in the aqueous phase .

16. Use of the electrolysis cell as stated in claim 15 when carrying out a method which combines the electrolysis of cerium 3+ to cerium 4+ and extraction of cerium 4+ formed in an organic phase by an organic extractant for cerium 4+ and which is emulsified in the aqueous phase and which leads to the achievement of an organic phase filled with cerium 4+.

17. Electrolysis plant comprising the electrolysis cell described in one or more of claims 1 to 14 for carrying out a method that combines an electrolysis of a chemical substance in an aqueous phase and extraction of the produced substance in an organic phase, characterized in that it includes: - a mixer in which the emulsion is formed, means for advancing the emulsion, the electrolysis cell described in one or more of claims 1 - 14, - means for removing gas produced at the cathode.

18. Electrolysis plant as stated in claim 17, characterized in that it comprises means for cooling the emulsion arranged after means for releasing the gas produced at the cathode.

19. Electrolysis plant as stated in claim 17 or 18, characterized in that it includes: means for adding aqueous phase, - means for adding organic phase, - means for extracting emulsion filled with electrochemically produced substance,

20. Electrolysis plant as specified in one or more of claims 17-19, characterized in that the mixer is a stirred container.

21. Electrolysis plant as specified in one or more of claims 17-20, characterized in that the means for advancing the emulsion is a centrifugal or volumetric pump.

22. Electrolysis plant as specified in one or more of claims 17-21, characterized in that the means for releasing gas produced at the cathode is a flat degasser.

23. Electrolysis plant as specified in one or more of claims 17-22, characterized in that the means for cooling the emulsion are made up of a cooling agent with circulation of cold water.

24. Electrolysis plant as specified in claim 19, characterized in that the means for supplying and extracting liquid consist of a storage container and a dosing pump for liquids.

25. Electrolysis plant as specified in one or more of claims 17-24, characterized in that it comprises a main circuit with circulation of emulsion comprising a mixer (23), a pump (27), the electrolysis cell (1) described in one or more of the claims 1-14, a degasser (28) and a possible cooler (29).

26. Electrolysis plant as specified in claim 25, characterized in that it further comprises a storage container (16) for aqueous phase, a storage container (17) for organic phase, a storage container for emulsion (33), pumps (19), (20), (32) to introduce the aforementioned liquids.