[实用新型]复极式无隔膜电解合成丁二酸装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电解合成丁二酸装置，尤其涉及一种大规模工业化生产丁二酸的电解装置。

背景技术

丁二酸是一种重要的合成中间体和食品调味剂。广泛应用于医药、农药、精细化工、醇酸树脂等领域，近年来，丁二酸在全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)有机涂料等领域取得广泛应用。

工业制备丁二酸的主要方法有顺丁烯二酸催化还原法、丁二睛水解法、顺酐电解还原法以及乙烯和一氧化碳为原料的电解氧化法，其中电解法是目前生产丁二酸的主要方法，但目前电解合成丁二酸的电解槽一般采用单极式装置，该类存在以下缺点：

(1)电解槽和电极数量多，电极投资大，不易大规模电解；

(2)大电流电解时，电极连接要求高，线路电压降高、电耗增加。

发明内容

为了克服的电解合成丁二酸单极式装置的投资大、不易大规模电解、电耗高的不足，本实用新型提供一种节约投资、适合大规模电解、降低能耗的复极式无隔膜电解合成丁二酸装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复极式无隔膜电解合成丁二酸装置，包括电解槽、与电解槽连通的流体分布进管和流体汇流管，以及与电解槽构成循环的电解液储槽、换热器和高位槽；所述高位槽与流体分布进管连通，所述流体汇出管连接电解液储槽，所述的合成丁二酸装置还包括安装在电解槽内的复极式电极，所述的复极式电极呈板状，相邻的两个复极式电极之间为单元槽，每个单元槽设有电解液进口和电解液出口，各个电解液进口连接流体分布进管，各个电解液出口连接流体汇流管，电解槽两端的复极式电极分别连接电源的正极和负极。

作为优选的一种方案：所述的电解槽的前后端面和底面的槽壁开有凹槽，所述复极式电极插入凹槽内。

进一步，所述的复极式电极为平板结构。

或者，所述的复极式电极为泡沫型片状结构，其阳极侧面设有二氧化铅涂层，其阴极侧面设有膏状铅粉涂层侧面设有棱形或条形凸起。

更进一步，所述的复极式电极的侧面设有棱形或条形凸起。

所述的复极式电极为铅合金电极，合金成分为多元铅合金，其表达式为Pb_1-x-y-zSb_xAg_yM_z，其中M＝Cu，Sn，Cd，Fe，Ti，Re、Co或Ni，x＝0～0.15；y＝0～0.05；z＝0～0.01，其中x、y、z为原子比。

作为优选的再一种方案：所述的高位槽连接用于控制各单元槽的流量和流体压力平衡的流体分配控制装置，所述流体分配控制装置连接流体分布进管。

进一步，所述的流体分配控制装置设有阀门，也可以采用无阀门结构。

所述的单元槽为1～200组。各个单元槽之间相互串联。

所述的电解液储槽与高位槽的管道上设有输送泵，在高位槽的管道进口设有冷却器。

本实用新型的技术构思为：采用带凹槽的一体式电解槽结构，电解槽的两边和底部槽壁开有凹槽，多个复极式铅合金电极插入凹槽，作为隔板将电解槽分隔为若干个单元槽，每个单元槽内分电解液进口和电解液出口，电解液进口和电解液出口分别连接流体分布进管和流体汇流管。

所述的电解液由流体分布进管可配控制装置分配至各单元槽，各单元槽电解液经电解液出口至流体汇流管，连接电解液储槽、换热器和高位槽，构成循环。

所述的复极式电极，将阳极和阴极复合成一体，既作为反应电极，又作为电解槽单体之间的隔板，电极安装时不再需要通过其它任何方式的连接。进一步，电极为平板结构或泡沫型片状结构，电极表面可带有棱形、条形或其它形状的凸起，或泡沫型电极两侧采用膏状铅粉填涂(阴极面)和二氧化铅粉填涂(阳极面)，以增加电极表面积。

复极式电极，其合金成分为多元铅合金，其表达式为Pb_1-x-y-zSb_xAg_yM_z，其中M＝Cu，Sn，Cd，Fe，Ti，Re(稀土)、Co，Ni等，x＝0～0.15；y＝0～0.05；z＝0～0.01(x、y、z为原子比)；

所述的流体分配控制装置设有阀门或无阀门结构，能控制各单元槽的流量和流体压力平衡。

本实用新型针对以上电解合成丁二酸单极式电解槽的缺点，以铅合金板为电极，采用板框复极式电解装置电解合成丁二酸，节约了电极投资，降低电耗，是一种大规模电解合成丁二酸的电解装置。