[发明专利]一种草酸电解制备乙醛酸的方法

权利要求书

1.一种草酸电解制备乙醛酸的方法，包括脱盐水储罐、阴极储罐、离子膜电解槽、阳极储罐、脱盐水泵、阴极进料泵和阳极循环泵，其特征在于：所述脱盐水储罐一侧设置有添加剂溶解槽，所述阴极储罐与离子膜电解槽之间设置有阴极液缓冲槽；

所述脱盐水储罐与添加剂溶解槽和阴极储罐之间均采用脱盐水泵相连接，所述添加剂溶解槽和阴极储罐之间采用脱盐水泵相连接，所述阴极储罐与阴极液缓冲槽之间采用阴极进料泵相连接，所述阴极液缓冲槽与离子膜电解槽的负极端采用阴极进料泵相连接，所述离子膜电解槽的阳极端与阳极储罐之间采用阳极循环泵相连接。

2.根据权利要求1所述的一种草酸电解制备乙醛酸的方法，其特征在于：所述该制备乙醛酸的原料为草酸溶液和一种溴化铵溶液，采用结构为简单的板框压滤式无隔膜电解槽。

3.根据权利要求1所述的一种草酸电解制备乙醛酸的方法，其特征在于：所述该制备乙醛酸的过程分为阴极反应和阳极反应，其阴极反应分为主反应和副反应，其具体流程为：

阴极主反应为草酸加氢得电子被还原成乙醛酸（2）；

副反应为氢离子被还原生成氢气（3），生成的乙醛酸也能够被继续还原成乙醇酸（4）；

阳极区为稀酸，如磷酸、硫酸或盐酸等常用强酸的稀释液，阳极反应为电解水（1），生成少量氧气，释放电子形成回路，电离出的氢离子经过离子膜进入阴极区，其具体反应方程如下：

阳极： （1）

阴极： （2）

（3）

（4）。

4.根据权利要求1-3所述的一种草酸电解制备乙醛酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：首先将脱盐水经过换热后，以固定的温度15 ℃打入脱盐水储罐中，后分别打入添加剂储罐和阴极储罐中；

S2：将从阴极储罐出来的脱盐水和固体季铵盐以一定质量比例溶解于添加剂储罐中，搅拌均匀后配成10 - 50%wt的添加剂浓缩液；

S3：将固体草酸、添加剂浓缩液和脱盐水以一定比例在阴极储罐中搅拌均匀后，将一定量的混合液打入阴极液缓冲罐中，关闭阴极进料；

S4：将电解液中的阴极液以流速为0.55-1.1m/s和阳极液以1-2.2m/s的速率分别从阴极液缓冲罐和阳极储罐进入电解槽中进行反应后，阴极液回到阴极液缓冲罐内，阳极液回到阳极储罐内，再经换热，重新进入电解槽内，如此循环往复至电解液中乙醛酸浓度达到理想浓度；

S5：打开出料阀门，让一部分电解液进入后续精致工段；同时重新打开进料阀门，让新鲜料液以一定速度进入阴极液缓冲罐。

5.根据权利要求4所述的一种草酸电解制备乙醛酸的方法，其特征在于：所述步骤S4中电解槽中的槽电压为4.3-15.5V的任意一段设置。