CN100582307C - 一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 - Google Patents
一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100582307C CN100582307C CN200710156219A CN200710156219A CN100582307C CN 100582307 C CN100582307 C CN 100582307C CN 200710156219 A CN200710156219 A CN 200710156219A CN 200710156219 A CN200710156219 A CN 200710156219A CN 100582307 C CN100582307 C CN 100582307C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- succinic acid
- electrosynthesis
- friendly
- lead
- antimony
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 82
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 16
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- VONLASUMRVUZLY-UHFFFAOYSA-N [Ir].[Ti].[Ta] Chemical compound [Ir].[Ti].[Ta] VONLASUMRVUZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 18
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 17
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims description 8
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 8
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 abstract description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract 2
- 229910002059 quaternary alloy Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 abstract 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 4
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 4
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 230000005405 multipole Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017980 Ag—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- -1 and odorless Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000001147 anti-toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000004079 fireproofing Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000002939 oilproofing Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013599 spices Nutrition 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000000606 toothpaste Substances 0.000 description 1
- 229940034610 toothpaste Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，即采用无隔膜电解槽，以硫酸为支持电解质，顺丁烯酸酐为原料，铅四元合金为阴极，钽铱钛不溶性电极为阳极，控制所述硫酸浓度为0.5～4mol·L-1，顺丁烯酸酐浓度为0.5～3mol·L-1，温度40～80℃，槽电压为2.5～5V，电流密度500～3000A/m2，在上述条件下进行电解合成；电解完成后放出电解液并经后处理得到丁二酸产物。本发明采用间歇式电解工艺、电解液循环使用、阴极用高效四元合金、阳极用不溶性阳极等技术电解合成丁二酸，生产成本低、电流效率高，电解过程无三废排放，合成的丁二酸产品纯度高，具有工业化大规模生产的前景。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种丁二酸的制备方法，尤其涉及一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法。
(二)技术背景
丁二酸又名琥珀酸，无色或白色结晶，无臭、味酸，是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、农药、合成高分子材料、感光材料、香料和食品添加剂、纺织等行业。可作抗毒剂、食品添加剂、牙膏酸性剂、表面活性剂、塑料交联剂和稳色剂，在纺织行业中可作防缩剂、防油剂、防火剂、促染剂等。
制备丁二酸的工艺路线可分为化学法和电化学法两大类，化学法生产一般采用催化加氢法，此法由于不易控制副反应、产品纯度低、“三废”污染严重等，已被电化学法所取代。电化学合成法可在常温常压下进行，有利于节约资源和能源、有利于环保，同时工艺流程短、产物选择性高，具有化学合成无可比拟的优势。电还原顺丁烯二酸制备丁二酸是精细化工中一个颇受重视的合成体系，电合成丁二酸迄今文献报道所采用的阴极材料普遍是析氢过电位较大的本体电极如铅、钛等，阳极材料使用的是铅/二氧化铅阳极。纯铅阴极由于质地较软，在安装和使用过程中容易变形，影响电流密度的分布，而且容易产生局部腐蚀，缩短电极的使用寿命，降低电流效率；铅/二氧化铅阳极在硫酸中容易腐蚀和溶解，电极使用寿命短，一般只有3个月左右，而且溶解下来的铅会污染丁二酸产品，降低产品质量。所以寻找和研制一种高活性、高选择性的电极材料具有重要意义。
以电解法合成丁二酸的研究主要有：实用新型专利ZL93225230.3中，阴极和阳极都用纯铅，电极实际使用寿命较短；ZL02218331.0，采用的是一种敞开式复极型电解槽，电解过程中会有电解液酸雾逸出，污染生产和操作环境；ZL200320116622.8采用的是一种溢流式连续电解装置，ZL02243152.7采用的是一种钌或者铱涂层钛电极板，但这些方法都不能解决电极活性高、寿命长、产品质量高、环境污染少的问题。
(三)发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，解决目前丁二酸电化学生产过程中存在的阴、阳电极催化活性低，电极使用寿命短，以及工艺过程产品质量低，环境污染多等问题。
本发明所采用的技术方案为：一种无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，采用无隔膜电解槽，以硫酸为支持电解质，顺丁烯酸酐为原料，铅四元合金为阴极，钽铱钛不溶性电极为阳极，控制所述硫酸浓度为0.5～4mol·L-1，顺丁烯酸酐浓度为0.5～3mol·L-1，温度40～80℃，槽电压为2.5～5V，电流密度500～3000A/m2，在上述条件下进行电解合成；通入达到完全反应所需的理论电量后停止电解，放出电解液并经后处理得到丁二酸产物；
所述的铅四元合金组成为铅、锑、银、或铅、锑、银、砷或铅、锑、银、镉四元铅合金，所述的铅四元合金中各组份质量含量为银0.1％～5％、锑0.1％～8％，锡、砷或镉各自为0.2～10％，余量为铅。优选地，铅四元合金中各组份质量含量为银2％～4％、锑2％～5％，锡、砷或镉各自为3～6％，余量为铅。
所述的后处理为将电解液冷却结晶、过滤、得滤饼与滤液，取滤饼干燥，得到丁二酸。所述过滤得滤液为母液重新回收循环利用于电解液，达到绿色清洁生产的目的。
所述的电解槽为单极式、复极式或单极式串联的无隔膜式电解槽。
所述的阳极和阴极的形状分别为网状、平板或圆筒状。
电解完成后先进行活性碳脱色处理再进行后处理。
本发明所用支持电解质硫酸对电流效率影响显著。硫酸浓度过低，它将无法满足阴极所需的H+，槽电压显著提高；硫酸浓度过高不仅对电极材料有不良影响，而且会使电流效率降低。本发明中控制硫酸浓度为0.5～4mol·L-1，优选0.8～1.0mol·L-1。
原料顺丁烯酸酐浓度对电流效率也有较大的影响。随着原料浓度的上升，溶液粘度增大，传质变得困难，使电流效率逐渐减小，但原料浓度不能过低，否则不利于反应。本发明中控制顺丁烯酸酐浓度为0.5～3mol·L-1，优选1～1.5mol·L-1。
此外，反应温度的控制对于反应也有较大影响。这是因为丁二酸在水中的溶解度随着温度的升高有较大的增加，反应温度过低则反应过程中便有大量的丁二酸结晶析出，使槽电压大大升高，影响反应的进行，而温度过高则会对反应设备有不良影响。本反应中，控制反应温度40～80℃，优选50～60℃。
本发明中控制槽电压为2.5～5V，优选3.0～3.5V。
本发明中控制电流密度为500～3000A/m2，优选1000～1500A/m2。
具体推荐所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法按照如下进行：以铅、锑、银、镉四元铅合金为阴极、钽铱钛不溶性电极为阳极，在无隔膜电解槽中，电解液为0.8～1.0mol·L-1H2SO4、1～1.5mol·L-1顺丁烯酸酐，控制温度为50～60℃，槽电压为3.0～3.5V，电流密度1000A/m2，在上述条件下进行电解合成；通入达到完全反应所需的理论电量后停止电解，放出电解液并经冷却结晶、过滤、产品干燥得到丁二酸产物，同时过滤排出的母液重新返回配料槽配料，所述的铅、锑、银、镉四元铅合金的组成为银2％～4％、锑2％～5％，镉各自为3～6％，余量为铅。
本发明所述的一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其平均收率可达95％，平均电流效率为93％，其技术进步主要体现在：
(1)本发明添加锡、银、锑、砷、镉等不同金属元素及不同添加量，得到了铅四元合金作合金电极，它克服了纯铅阴极质地较软、容易形变、电流效率较低、容易引起氢脆腐蚀等缺点，该铅合金电极对顺丁烯二酸合成丁二酸具有很好的电催化性能，电流效率比普通铅电极高5～10％，而且制得的电极具有足够的机械强度，在运输、安装和使用过程中不会发生明显的形变，电极使用寿命比纯铅电极高4倍多。
(2)采用不溶性钽铱钛为阳极，与二氧化铅和其它一些阳极相比可明显降低槽电压，阳极性能稳定，使用寿命长，不会产生重金属污染，电解得到的产品质量好。
(3)采用无隔膜间歇式电合成工艺，与连续不间断合成工艺相比，本工艺可大大降低结晶分离操作强度，减少溶液频繁的冷却加热操作，降低能耗，同时，可提高阴极过程的电流效率。
(4)采用母液循环使用技术，不仅提高了收率，节约了原料，降低了生产成本，而且实现了三废零排放，达到绿色清洁生产的目的。
(四)附图说明
图1是本发明电合成丁二酸的工艺流程图。
(五)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1：
采用单极式的无隔膜电解槽，阴极为Pb-Sb-Ag-Cd四元合金电极，其形状为平板，合金的组成为Ag 2％、Sb 2％，Cd 3％，余量为Pb；阳极为钽铱钛不溶性电极，其形状为平板；电解液含H2SO4 0.5mol·L-1，在电解液中加入顺丁烯酸酐，控制顺丁烯酸酐浓度为1.0mol·L-1，电解温度50～60℃，电流密度1000A/m2，单槽电压3.0～3.5V，通入理论电量后停止电解，冷却结晶并过滤干燥后得丁二酸111.8g，电流效率94.8％；同时过滤排出的母液重新返回配料槽配料。
实施例2：
采用单极式的无隔膜电解槽，阴极为Pb-Sb-Ag-Cd四元合金电极，其形状为平板，合金的组成为Ag 2％、Sb 2％，Cd 3％，余量为Pb；阳极为钽铱钛不溶性电极，其形状为平板；电解液为实施例1结晶分离后回用的1L母液，在电解液中加入顺丁烯酸酐，控制顺丁烯酸酐浓度为1.0mol·L-1，电解温度50～60℃，电流密度1000A/m2，单槽电压3.0～3.5V，通入理论电量后停止电解，冷却结晶并分离干燥后得丁二酸112.4g，电流效率95.2％。
实施例3：
采用复极式的无隔膜电解槽，阴极为Pb-Sb-Ag-Cd四元合金电极，其形状为网状，合金的组成为Ag 4％、Sb 5％，Cd 6％，余量为Pb；阳极为钽铱钛不溶性电极，其形状为网状；电解液为含H2SO44mol·L-1，在电解液中加入顺丁烯酸酐，控制顺丁烯酸酐浓度为0.5mol·L-1，电解温度40℃，电流密度1500A/m2，单槽电压2.5～3V，通入理论电量后停止电解，冷却结晶并分离干燥后得丁二酸56.4g，电流效率95.9％。
实施例4：
采用单极式串联的无隔膜电解槽，阴极为Pb-Sb-Ag-Sn四元合金电极，其形状为圆筒状，合金的组成为Ag 0.1％、Sb 0.1％，Sn0.2％，余量为Pb；阳极为钽铱钛不溶性电极，其形状为圆筒状；电解液为含H2SO40.8mol·L-1，在电解液中加入顺丁烯酸酐，控制顺丁烯酸酐浓度为3mol·L-1，电解温度80℃，电流密度500A/m2，单槽电压4～5V，通入理论电量后停止电解，冷却结晶并分离干燥后得丁二酸333.6g，电流效率94.2％。
实施例5：
采用单极式的无隔膜电解槽，阴极为Pb-Sb-Ag-As四元合金电极，其形状为网状，合金的组成为Ag 5％、Sb 8％，As 10％，余量为Pb；阳极为钽铱钛不溶性电极，其形状为平板；电解液为含H2SO41mol·L-1，在电解液中加入顺丁烯酸酐，控制顺丁烯酸酐浓度为1.5mol·L-1，电解温度50～60℃，电流密度3000A/m2，单槽电压3.0～3.5V，通入理论电量后停止电解，冷却结晶并分离干燥后得丁二酸166.8g，电流效率94.2％。
实施例6：
按照实施例1的电解条件，电解连续运行3个月后，采用失重法检测阴极和阳极的损失率，测得阴极Pb-Sb-Ag-Cd平均月失重率为0.10％，不溶性钽铱钛阳极月平均损失率小于0.01％。
比较例1
以纯铅为阳极，其它条件如实施例1，连续电解运行3个月后，采用失重法检测阴极和阳极的损失率，测得阴极Pb-Sb-Ag-Cd平均月失重率为0.11％，铅阳极月平均损失率月损失率为25％。
对比阳极实施例5和比较例阳极重量月平均损失率，不溶性钽铱钛阳极失重远远小于铅阳极，阳极的使用寿命长，而且不会产生重金属污染，更适合工业化生产。
比较例2：
实施例1的电解液为新配制的，实施例1过滤得到产品后的母液重新返回配料槽配料为实施例2所用，为母液的第1次循环；
按照实施例2的条件，利用实施例2过滤后得到产品后的母液重新返回配料槽配料为比较例2所用，为母液的第2次循环；依次类推。比较例2得到产物丁二酸112.4g，电流效率95.3％。以下是母液循环次数对产品纯度和产率的影响，结果如表1。
表1母液的循环次数的电解稳定性研究
| 循环次数 | 产率 | 产品纯度 |
| 新配制 | 94.8％ | 99.0％ |
| 1 | 95.2％ | 99.2％ |
| 2 | 95.3％ | 99.1％ |
| 3 | 95.5％ | 99.4％ |
| 4 | 94.6％ | 99.2％ |
| 5 | 95.1％ | 99.5％ |
| 6 | 94.6％ | 99.3％ |
| 7 | 94.0％ | 99.6％ |
| 8 | 94.0％ | 99.3％ |
| 9 | 94.1％ | 99.1％ |
结果表明：在本发明的电解条件下，采用母液循环使用技术，电解产率和产品纯度都保持相当高的水平，电解产率＞94.0％，产品纯度＞99.0％。母液循环使用技术稳定，适合本发明要求。
Claims (8)
1.一种无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于采用无隔膜电解槽，以硫酸为支持电解质，顺丁烯酸酐为原料，铅四元合金为阴极，钽铱钛不溶性电极为阳极，控制所述硫酸浓度为0.5～4mol·L-1，顺丁烯酸酐浓度为0.5～3mol·L-1，温度40～80℃，槽电压为2.5～5V，电流密度500～3000A/m2，在上述条件下进行电解合成；通入达到完全反应所需的理论电量后停止电解，放出电解液并经后处理得到丁二酸产物；
所述的铅四元合金组成为铅、锑、银、锡或铅、锑、银、砷或铅、锑、银、镉四元铅合金，所述的四元铅合金中各组份质量含量为：银0.1％～5％、锑0.5％～8％，锡、砷或镉各自为0.2～10％，余量为铅。
2.如权利要求1所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于所述的四元铅合金中各组份质量含量为：银2％～4％、锑2％～5％，锡、砷或镉各自为3～6％，余量为铅。
3.如权利要求1或2所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于所述的后处理为将电解液冷却结晶、过滤、得滤饼与滤液，取滤饼干燥，得到丁二酸。
4.如权利要求3所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于所述过滤得滤液为母液重新回收循环利用于电解液。
5.如权利要求1所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于所述的电解槽为单极式或单极式串联的无隔膜式电解槽。
6.如权利要求1或2所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于所述的阳极和阴极的形状分别为网状、平板或圆筒状。
7.如权利要求1所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于电解完成后先进行活性碳脱色处理再进行后处理。
8.如权利要求1所述的无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法，其特征在于是以铅、锑、银、镉四元铅合金为阴极、钽铱钛不溶性电极为阳极，在无隔膜电解槽中，电解液为0.8～1.0mol·L-1H2SO4、1～1.5mol·L-1顺丁烯酸酐，控制温度为50～60℃，槽电压为3.0～3.5V，电流密度1000A/m2，在上述条件下进行电解合成；通入达到完全反应所需的理论电量后停止电解，放出电解液并经冷却结晶、过滤、产品干燥得到丁二酸产物，同时过滤排出的母液重新返回配料槽配料，所述的铅、锑、银、镉四元铅合金的组成为银2％～4％、锑2％～5％，镉3～6％，余量为铅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710156219A CN100582307C (zh) | 2007-09-30 | 2007-09-30 | 一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200710156219A CN100582307C (zh) | 2007-09-30 | 2007-09-30 | 一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101225524A CN101225524A (zh) | 2008-07-23 |
| CN100582307C true CN100582307C (zh) | 2010-01-20 |
Family
ID=39857721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200710156219A Active CN100582307C (zh) | 2007-09-30 | 2007-09-30 | 一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100582307C (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101792913B (zh) * | 2010-04-01 | 2012-11-14 | 浙江工业大学 | 一种成对电解合成生产丁二酸和硫酸的方法 |
| CN102912372A (zh) * | 2012-11-02 | 2013-02-06 | 福建师范大学 | 基于无隔膜电解槽的阶梯式串联溢流法制备丁二酸方法 |
| CN103233242B (zh) * | 2013-03-30 | 2016-04-13 | 浙江工业大学 | 一种dsa/铅合金复合电极及其制备方法和应用 |
| CN104947138B (zh) * | 2015-05-19 | 2017-04-12 | 浙江工业大学 | 一种电解合成丁二酸的方法及其固定床电化学反应装置 |
| CN113174604B (zh) * | 2021-04-13 | 2022-12-06 | 浙江工业大学 | 一种直接电氧化制备过硫酸钠的方法 |
| CN114645293B (zh) * | 2022-02-16 | 2024-03-22 | 浙江工业大学 | 一种导电聚合物@二氧化铅/钛复合电极的制备及在电解合成丁二酸中的应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2517752Y (zh) * | 2002-01-11 | 2002-10-23 | 孙金和 | 合成丁二酸复极型电解槽 |
| CN2851281Y (zh) * | 2005-09-12 | 2006-12-27 | 常州曙光化工厂 | 丁二酸生产用电极板 |
-
2007
- 2007-09-30 CN CN200710156219A patent/CN100582307C/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2517752Y (zh) * | 2002-01-11 | 2002-10-23 | 孙金和 | 合成丁二酸复极型电解槽 |
| CN2851281Y (zh) * | 2005-09-12 | 2006-12-27 | 常州曙光化工厂 | 丁二酸生产用电极板 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 无膜法电化学合成丁二酸的研究. 李春丽.青海大学学报（自然科学版），第18卷第6期. 2000 * |
| 无隔膜电解法制取丁二酸. 张宏坤等.河北师范大学学报（自然科学版），第22卷第4期. 1998 * |
| 铅及铅合金在有机电合成中的应用. 黄振华.浙江工业大学硕士学位论文，中国优选博硕士学位论文全文数据库（硕士），工程科技Ⅰ辑，第3期. 2004 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101225524A (zh) | 2008-07-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109763143B (zh) | 一种废铅酸电池的资源化回收处理方法 | |
| CN100582307C (zh) | 一种新型无隔膜间歇式绿色电合成丁二酸的方法 | |
| US20070144898A1 (en) | Cell for electrochemical processes | |
| CN101624706B (zh) | 氰化亚金钾的制备方法 | |
| CN106673140B (zh) | 电化学反应器及电催化去除氯离子的方法 | |
| CN101792913B (zh) | 一种成对电解合成生产丁二酸和硫酸的方法 | |
| CN102433443A (zh) | 从电镀污泥、电镀废液中回收铜的方法 | |
| CN101407923B (zh) | 一种利用电化学管式反应器电解合成丁二酸的方法 | |
| CN110644013A (zh) | 一种氧化铟及其前驱体的制备方法 | |
| WO2023221748A1 (zh) | 一种电催化乙二醇或电催化重整废弃塑料pet制备乙醇酸盐的方法 | |
| CN103469243B (zh) | 固定床反应器电催化降解木质素制备邻苯二甲酸二异丁酯的工艺 | |
| CN113249740A (zh) | 一种实现电化学连续且同步剥离和还原制备石墨烯的方法 | |
| CN102021600A (zh) | 一种利用氧阴极无隔膜电解生产碘酸钾的方法及装置 | |
| CN101580946B (zh) | 在盐酸体系中将高锑粗锡合金电解制备高级锡的方法 | |
| CN113621983B (zh) | 一种阳极脱羧氧化偶联制备癸二酸酯化合物的方法 | |
| CN113584529B (zh) | 一种废铅电池膏泥非等电位固相电解提取金属铅粉的方法及设备 | |
| CN102011135A (zh) | 一种循环电解反应装置及其制备钒电池电解液的方法 | |
| CN102732911A (zh) | 用于电解合成3,6-二氯吡啶甲酸的电极、电解设备和方法 | |
| CN210765536U (zh) | 一种丁二酸电解槽 | |
| CN101302622B (zh) | 蔗糖电解还原制取六元醇的方法 | |
| CN113388849A (zh) | 离子膜法盐酸电解装置 | |
| CN102021601B (zh) | 一种稀废盐酸的混合液电解法 | |
| CN111926343A (zh) | 一种离子膜电解槽最佳运行周期的确定方法 | |
| CN216427424U (zh) | 一种电解合成丁二酸石墨电极固定床柱塞流反应器 | |
| CN114908378B (zh) | 一种无隔膜电解金属锰的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |