[发明专利]利用双极式离子交换膜电解生产过氧化氢的方法和装置

权利要求书

1、一种用于生产过氧化氢的电解方法，该方法包括下列步骤：

(a)将一种碱性含水阳极液通入耐碱阳极和双极式离子交换膜的阴离子选

   择表面之间；

(b)将一种碱性含水阴极液通入双极式离子交换膜的阳离子选择表面和气

   体扩散阴极的第一表面之间；

(c)将含氧气体通到所说气体扩散阴极的第二表面处：

(d)将所说耐碱阳极与所说气体扩散阴极连接到外电源上。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤(b)是：

(b)将一种碱性含水阴极液加入双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气

   体扩散阴极的第一表面之间，所述双极式离子交换膜将所说碱性含水

   阳极液与所说碱性含水阴极液分隔开；并且，所述的方法进一步包括步骤(e)：

(e)从双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之

   间排出碱性含水阴极液和过氧化氢。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碱性含水阳极液是氢氧化钠溶液阳极液；所述的碱性含水阴极液是氢氧化钠溶液阴极液；并且，所述的方法进一步包括步骤(e)：

(e)从双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之

   间排出氢氧化钠溶液阴极液和过氧化氢。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，将氢氧化钠溶液阴极液在双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之间进行循环，直到所说氢氧化钠阴极液所具有的钠离子对过氧化氢的比例低于2.0，然后排出所说氢氧化钠阴极液和作为产品的过氧化氢。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述的循环进行到所说氢氧化钠溶液阴极液所具有的钠离子对过氧化氢的比例低于1.0。

6、如权利要求3所述的方法，其特征在于，将氢氧化钠溶液阴极液在双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之间进行循环，直到所说氢氧化钠溶液含有5％(重量)的过氧化氢，然后排出氢氧化钠阴极液和作为产品的过氧化氢。

7、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤(e)包括如下步骤：将氢氧化钠阴极液在双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之间进行循环，直到所说氢氧化钠溶液含有5％(重量)过氧化氢，并且钠离子对过氧化氢的比例低于1.0；以及从循环的氢氧化钠阴极液中排出部分所说的含5％(重量)过氧化氢的作为产品的所说氢氧化钠溶液阴极液。

8、用于生产过氧化氢的电解装置，该装置包括单元电解槽，其中含有一个水氧化阳极，所述的阳极为耐碱阳极；一个气体扩散阴极；一块处于所说水氧化阳极与所说气体扩散阴极之间的双极式水解离离子交换膜；一种用于使含水阳极液在水氧化阳极与双极式离子交换膜的阴离子选择表面之间通过的机构，所述的含水阳极液为碱性阳极液；一种用于将含水阴极液在双极式离子交换膜的阳离子选择表面与气体扩散阴极的第一表面之间通过的机构，所述的含水阴极液为碱性阴极液；一种用于将含氧气体通到所说气体扩散阴极第二个表面处的机构；以及一种用于将所说水氧化阳极与所说气体扩散阴极连接到外电源上的机构。

9、如权利要求8的装置，其特征在于，该装置包括多个以单极式布置的单元电解槽，所说电解槽具有双侧阳极和双侧阴极，在这些电极的两侧形成用于盛装碱性含水阳极液的阳极室和用于盛装碱性含水阴极液的阴极室，在交替排列的阳极与阴极之间由所说双极式离子交换膜将碱性含水阳极液与碱性含水阴极液分隔开。

10、如权利要求8的装置，其特征在于，该装置包括多个以双极式布置的单元电解槽，所说电解槽具有所说双极式电极元件，每个电极元件包括一个阳极表面和一个气体扩散阴极表面，二者实现电连接，这些电极元件的两侧形成用于盛装所说碱性含水阳极液的阳极室和用于盛装所说碱性含水阴极液的阴极室，在所说双极式电极元件之间由所说双极式离子交换膜将所说碱性含水阳极液与所说碱性含水阴极液分隔开。