[发明专利]一种零极距的隔膜法电解合成丁二酸装置及方法

摘要

本发明公开了一种零极距的隔膜法电解合成丁二酸装置及方法，涉及电解合成丁二酸工艺领域，本发明装置结构简单，在隔膜电解槽的基础上，将阴极电极和阳极电极紧贴隔膜设置并通过金属连接片连接，待用单极式电解装置，实现了阴极电极和阳极电极的零极距，降低了电解过程的耗电量，每吨丁二酸直流电耗降低15‑20%；避免了原料和丁二酸产品在阳极的氧化，提高了丁二酸产品的纯度和质量，降低了原料的消耗，每吨丁二酸消耗顺酐低于0.87吨；方法简单易行，易于大规模推广应用，合成的丁二酸产品富马酸含量低，顺酐转化率高，能满足食品、医药和PBS聚酯工业的需要，取得良好的经济效益。

主权项

1.一种零极距的隔膜法电解合成丁二酸方法，其特征在于，通过如下步骤实现：配制电解液：初始配置的阳极电解液和阴极电解液均为5-10％的硫酸，阳极电解液中丁二酸饱和，阴极电解液中加入顺丁烯二酸酐，电解液控制温度为50-60℃；电解：将阴极电解液和阳极电解液分别通过阴极电解液进口管和阳极电解液进口管分配至各单元电解槽，采用电流密度为500A·m-2的恒电流进行电解；电解后处理：各个单元电解槽内电解液分别经阴极电解液出口和阳极电解液出口汇流至阴极电解液出口管和阳极电解液出管，回到阴极电解液储槽和阳极电解液储槽；收料：电解结束后，电解液经过冷却结晶、过滤和干燥处理后得到无色的丁二酸晶体；该方法使用的装置包含有若干个相互连接的单元电解槽(1)，每个单元电解槽(1)包含有槽体(6)，所述槽体(6)内通过隔(7)分隔为阳极室(8)和阴极室(9)，所述阳极室(8)和阴极室(9)内分别设置有紧贴隔膜(7)的阳极电极(10)和阴极电极(14)，所述阳极电极(10)与阴极电极(14)通过金属连接片(18)固定连接在槽体(6)上，所述阳极室(8)上部设置阳极汽液分离室(13)、顶部和底部分别设置阳极电解液出口(12)和阳极电解液进口(11)，所述阴极室(9)上部设置阴极汽液分离室(17)、顶部和底部分别设置阴极电解液出口(16)和阴极电解液进口(15)，所有阳极电解液进口(11)分别通过管路与外部阳极电解液进口管(2)连通，所有阳极电解液出口(12)分别通过管路与外部阳极电解液出口管(3)连通，所有阴极电解液进口(15)分别通过管路与外部阴极电解液进口管(4)连通，所有阴极电解液出口(16)分别通过管路与外接阴极电解液出口管(5)连通；单元电解槽(1)中的金属连接片(18)采用钛、铜或铅合金金属板；所述单元电解槽(1)中阳极电极(10)采用DSA网状电极，阴极电极(14)采用铅合金开孔板状电极，隔膜(7)采用阳离子膜；所述槽体(6)采用聚丙烯、聚乙烯、有机玻璃、聚氯乙烯或ABS树脂以及上述材料的改性材料制成。