[实用新型]一种适用于丙烯腈电解制备己二腈的新型电解槽

说明书

技术领域

本实用新型涉及电解法制备己二腈的装置，特别涉及一种丙烯腈电解制备己二腈的新型电解槽。

背景技术

己二腈(ADN)是一种无色透明的油状液体, 己二腈加氢还原生成己二胺, 己二胺与己二酸发生中和反应生产尼龙66 盐, 这是己二腈迄今为止开发的最重要的工业用途。世界上每年生产的己二腈约90%用于尼龙66盐的生产。己二腈加氢还原生成己二胺, 己二胺光化反应生成HDI ( 1 , 6 -己二异氰酸酯)是己二腈下游产品链发展的又一重要用途。

传统的己二腈生产工艺主要有丙烯腈(AN)电解二聚法、丁二烯(BD)直接氰 化法和己二酸(ADA)催化氨化法三种。己二酸催化氨化法生产成本高, 已基本淘汰。丙烯腈电解二聚法的生产工艺已于20世纪60年代开发成功, 且逐步从隔膜式电解法发展到无隔膜式电解法，生产1 t己二腈产品需消耗原料丙烯腈约1. 06t、耗电约3000kW/h 。该工艺具有单位产品投资较小、建设规模不受限制、原料品种单一且来源较为广泛、技术相对简单且便于生产管理等特点。但由于丙烯腈原料费用和电解用电在产品成本构成中占据了主要部分, 因此能否得到低成本的丙烯腈原料和廉价的电力成为该工艺路线是否可行的关键。

采用无隔膜式电解法电解丙烯腈生产己二腈中，己二腈的最佳产率是在具有较高氢过电位的金属—铅、镉以及石墨上获得的，目前人们都普遍侧重于用镉作为电解的阴极，因为在较长的使用期内镉阴极可以提供稳定的己二腈产率，且相比石墨、铅、汞、镍作为阴极材料，在同样电解条件下，采用镉做阴极材料，己二腈的产率可达95.4%，并且在镉电极上使用电流密度达20A/dm²也没有明显降低己二腈的产率。

目前，公开号为CN102400174A，CN202359209A，名称为有关电解丙烯腈二聚制备己二腈的新型电解槽的专利里面所公开的电解槽采用Pb作为阴极材料。

虽然公开号为CN102002726A，CN102061482A，名称为电解丙烯腈水溶液制备己二腈的方法的专利中提到采用Cd材料作为阴极，但对电解槽的具体结构未有报道。

现有技术中就有关镉做阴极材料电解生成己二腈的电解槽的具体结构也未见报道。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于丙烯腈电解法制备己二腈的新型电解槽，本实用新型的电解槽采用镉材料作为阴极，其不但将传统电解槽的单极式接电模式改为复级式接电模式，且具有高电压低电流的特点，降低并弥补了现有工艺高耗能的问题。

本实用新型电解槽是通过以下技术方案实现的：

一种丙烯腈电解制备己二腈的新型电解槽，内部设置有电极板，电极板的两端设置有阴极端板和阳极端板，阴极端板上设置有出液口，阳极端板上设置有进液口，两个端板上还设置有便于电流导入的导电铜排，其特征在于，所述阴极端板和阳极端板之间设置有一组以上的电极板，电极板采用铁-镉复合电极板，电极板上设置有便于气液流通的孔，电极板之间用密封垫片隔开。

其中，所述相邻铁-镉复合电极板间的距离≤2mm。

优选的，所述相邻铁-镉复合电极板间的距离为1.5mm~2mm。

优选的，所述阴极端框优选采用碳钢或不锈钢内侧镀镉的结构，所述镉层厚度≥0.02mm，所述复合电极板优选采用碳钢或不锈钢单侧镀镉的结构，所述镉层厚度≥0.02mm。

优选，所述碳钢或不锈钢层厚度为2mm。

其中，还包括分散盒，所述分散盒为类似漏斗状的梯形台结构，梯形台与进液口连接处的长度与阳极端框的宽度相等。

其中，所述复合电极板上的气液流通孔为设置在顶部或设置在底部，或设置在顶部和底部的矩形孔。

其中，所述新型电解槽，还包括拉杆组件，所述拉杆组件与电解槽绝缘，且通过螺栓和与螺栓相配合的两端的螺母将电解槽密封固定成一体。

其中，所述导电铜排优选设置在阳极端板和阴极端板的中部位置。

其中，所述新型电解槽，还包括挂耳，所述挂耳设置在复合电极板的两端。

有益效果

本实用新型的丙烯腈电解制备己二腈的新型电解槽采用模块化设计，调节产能时，只需装卸电极板，非常便捷，安装维护方便可靠，在保证可以用于丙烯腈电解制备己二腈，满足相关工艺的情况下，液流分布更均匀，流速控制更稳定，且能有效抑制副反应产生，己二腈产率可达90%以上，同时也提升了电解槽的电流效率。

本实用新型所保护的丙烯腈电解制备己二腈的新型电解槽中密封垫片的设置增强了电解槽的密封性，避免了电解液的渗出