[实用新型]合成季铵碱的电解装置

说明书

本实用新型涉及一种合成季铵碱的电解装置，电解槽为三室两膜板框复极式电解槽，三室两膜板框复极式电解槽中的阴极室与中间室之间具有阳离子交换膜，阳极室与中间室之间具有阴离子交换膜，阳离子交换膜和阴离子交换膜分别通过电极阳极、电极阴极连接直流稳压器；所述阳极液储罐、第一输液泵、阳极室通过输液管依次相连构成阳极液回路；原料液储罐、第二输液泵、中间室通过输液管依次相连构成原料液回路。阴极储液罐、第三输液泵、阴极室通过输液管依次相连构成阳极液回路。本实用新型以PLC屏显控制模块实现对多种季胺碱生产质量的控制，生产过程中操作条件稳定，可进行工业化连续生产，电解效率高，电解残液排放低。

技术领域

本实用新型涉及一种用于电解合成季铵碱的电解装置，特别涉及一种可连续工业化生产季铵碱的电解装置。

背景技术

季铵碱是一种有机中间体被广泛应用于电子化学品(电路板刻蚀剂与显影剂)、有机合成、模板剂、相转移催化剂等领域。

季铵碱常见的制备方法为氧化银法、氢氧化钾法、醇金属法、离子交换树脂法、离子交换膜法、离子膜电渗析法等。但这些方法不能制备高纯的季铵碱产物，携带的大量卤素离子会对下游应用端造成困扰。

针对现有季铵碱制备方法存在的上述问题，需要提供一种电解合成季铵碱的电解装置，采用三室两膜电解装置能够连续电解制备多品质季铵碱。

发明内容

本实用新型提供了一种合成季铵碱的电解装置，以单片机实现对多种季胺碱生产质量的控制，生产过程中操作条件稳定，可进行工业化连续生产，电解效率高，电解残液排放低。

本实用新型的技术方案如下：

一种合成季铵碱的电解装置，包括阳极液储罐、原料液储罐、阴极液储罐、电解槽、PLC屏显控制模块，所述电解槽为三室两膜板框复极式电解槽，所述三室两膜板框复极式电解槽中的阴极室与中间室之间具有阳离子交换膜，阳极室与中间室之间具有阴离子交换膜，阳离子交换膜和阴离子交换膜分别通过电极阳极、电极阴极连接直流稳压器；所述阳极液储罐、第一输液泵、阳极室通过输液管依次相连构成阳极液回路；所述原料液储罐、第二输液泵、中间室通过输液管依次相连构成原料液回路；所述阴极储液罐、第三输液泵、阴极室通过输液管依次相连构成阳极液回路。

进一步，所述三室两膜板框复极式电解槽中板框的材质为聚乙烯、聚丙烯、亚克力板、聚四氟乙烯、ABS树脂中的一种。

进一步，所述电极阳极、电极阴极为镀钌铱、铱钽的钛材料、钛材料、镍材料、不锈钢电极中的一种。

进一步，所述电极阳极、电极阴极为网状钛基贵金属涂层电极，涂层为RuO₂-TiO₂或IrO₂-Ta₂O₅。

进一步，所述阳离子交换膜为含磺酸官能团的含氟聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸中的一种。

进一步，所述阴离子交换膜为含羧酸或季铵官能团的含氟聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸中的一种。

进一步，所述阳离子交换膜为全氟聚合物阳离子交换膜；所述阴离子交换膜为全氟聚合物阴离子交换膜。

进一步，所述阳极液储罐、原料液储罐和阴极液储罐内部分别置有热交换器，所述热交换器为管式热交换器，用于调节电解液温度，并分别设有水位监测器及温度感应器。

进一步，所述阳极储液槽内设有pH计，用于测试阳极液的pH值；所述第一输液泵与阳极室连接的进水管上设有第一流量控制器，第二输液泵与中间室连接的进水管上设有第二流量控制器，第三输液泵与阴极室连接的进水管上设有第三流量控制器。