一种基于双极膜电解槽的串联溢流法生产丁二酸方法

摘要

本发明涉及一种基于双极膜电解槽的串联溢流法生产丁二酸方法。技术方案：（1）串联溢流双极膜电解槽组由阴极室电解液原料槽、阳极室电解液水分补充槽、等大小单体电解槽和收集槽组成，其中单体电解槽依次阶梯式排列；收集槽位于最下一级的双极膜单体电解槽侧下方。（2）按照（1）所述的串联溢流膜电解槽组的排布方式，将预先配制好的阴极室电解液注入电解槽的阴极室，同时加满阳极室的电解液。通电开始电解；制备出的丁二酸成品。采用本发明方法，制备条件温和，在室温～65℃下生产，电流效率高于90%。

主权项

一种基于双极膜电解槽的串联溢流法生产丁二酸方法，其特征是： （1）串联溢流双极膜电解槽组的排布： 串联溢流双极膜电解槽组由阴极室电解液原料槽、阳极室电解液水分补充槽、5～10个等大小的安装有双极膜的单体电解槽和收集槽组成，其中： 等大小的双极膜的单体电解槽依次阶梯式排列，阶梯落差为100～300mm，阶梯式排列的双极膜单体电解槽阴极室之间通过倒“L”型的溢流管连接，溢流管中设置有开与关的控制阀；阴极室电解液原料槽与最上一级双极膜单体电解槽的阴极室之间通过输液管连接，在抽液泵的作用下输液管可不间断地对最上一级的双极膜单体电解槽的阴极室补充提供电解液； 阳极室电解液水分补充槽与每个双极膜单体电解槽的阳极室之间通过输水管连接，用于不断给阳极室补水； 收集槽位于最下一级的双极膜单体电解槽侧下方，通过最下一级的双极膜单体电解槽出液管将电解制备的丁二酸流入收集槽内； （2）丁二酸的连续制备： 按照（1）所述的串联溢流膜电解槽组的排布方式，首先启动抽液泵将预先配制好的阴极室电解液原料槽中的电解液注入电解槽的阴极室，同时加满阳极室的电解液，阴阳极室的电解液达到设定高度后，关闭抽液泵和有隔膜单体电解槽阴极室之间溢流管控制阀，通电开始电解； 在电解时间达到各单槽的电解时间后，启动阴极室电解液原料槽和阳极室电解液水分补充槽中的抽液泵，打开溢流管控制阀，分别控制好抽液泵流量，让阴极室电解液以设定的速度流动，同时保证单离子交换膜单体电解槽的阳极室电解液保留恒定的液面高度，制备出的丁二酸成品经最后一级单体电解槽的出液管收集于收集槽中； （3）电解液： 阴极室电解液：酸性顺丁烯二酸的水溶液，其中含0.1～3.0mol·L‑1顺丁烯二酸和0.1～0.5mol/L的硫酸溶液； 阳极室电解液：1mol/L的硫酸溶液； （4）电解条件： 电流密度：10～100mA·cm‑2； 电解槽电压：2～4V； 电解液温度：20℃～65℃。