一种草酸转化乙醛酸的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术技术方案公开了一种草酸转化乙醛酸的装置，属有机合成化工装置及技术领域；它由溶解釜、电解槽、蒸馏塔、蒸馏釜、接收罐等组合而成；它是根据草酸的特性，利用电化学原理，采用有机电合成的方法把草酸电解转化成乙醛酸的装置。本实用新型专利技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，能够把乙醛酸生产过程中的大量副产物草酸成功转化成乙醛酸，它具有路线短、条件温和、转化率高的优点；本实用新型专利技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，占用空间小、操作便捷、安全可靠、投资小、见效快，因此，它具有较高的社会价值和经济价值。它具有较高的社会价值和经济价值。它具有较高的社会价值和经济价值。

【技术实现步骤摘要】
一种草酸转化乙醛酸的装置


[0001]本技术技术方案属有机化工装置及电化学合成
，特别涉及一种草酸转化乙醛酸的装置。

技术介绍

[0002]乙醛酸（CHO
‑
COOH）是重要的精细化工原料和中间体，广泛应用于香料、制药、农药、化工、造纸、食品添加等行业。乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸是国内大多数企业采用的生产乙醛酸的工艺，其化学反应方程式如下：
[0003]3CHO
‑
CHO+2HNO3→
3CHO
‑
COOH+2NO
↑
+H2O
[0004]乙醛酸的合成反应过程中，还有大量的副产物草酸生成，其化学反应方程式如下：
[0005]3CHOCOOH+2HNO3→
3COOH
‑
COOH+NO
↑
+H2O
[0006]由于产生的这些儿草酸中含有乙醛酸生产过程中的相关物料，作它用时附加值不高，如果把这些儿草酸有效转化成乙醛酸，由于体系成分相似，不会影响乙醛酸的正常使用。因此，采用合适的方法和装置把草酸转化成乙醛酸，不失为智慧的选择。

技术实现思路

[0007]本着解决以上问题的目的，本技术技术方案公开了一种草酸转化乙醛酸的装置，它根据草酸的特性，利用电化学原理，采用有机电合成的方法把草酸电解还原转化成乙醛酸的装置；它能够把乙醛酸生产过程中的大量副产物草酸还原转化成乙醛酸，它具有路线短、条件温和、转化率高的优点；它还具有占用空间小、操作便捷、安全可靠、投资小、见效快的特点。
[0008]草酸电解转化成乙醛酸的电化学反应方程式如下
[0009]阳极H
20–
2e
→
2H+1/2O
[0010]阴极HOOC
‑
COOH+2H+2e
→
HOOC
‑
CHO+H2O
[0011]本技术技术方案公开的一种草酸转化乙醛酸的装置，它由溶解釜、电解槽、循环泵、蒸馏釜、蒸馏塔、乙醛酸出口、冷凝器、蒸出水接收罐、真空管组合而成，其特征在于，溶解釜通过管道与电解槽的阳极区相连，电解槽分为阳极区和阴极区两部分，中间由离子交换膜平均分开，电解槽下部通过循环泵和相应管道与蒸馏塔中部相连，蒸馏塔设置在蒸馏釜的正上方，蒸馏釜底部是乙醛酸出口，蒸馏塔顶部通过管道与冷凝器相连，冷凝器下边连接着蒸出水接收罐，蒸出水接收罐上边还连接有真空管。这样设计能够实现溶解、电解、蒸馏的连续作业。
[0012]优选地，本技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽主体结构为耐酸PP或PVC或玻璃钢材质，中间由双层耐酸PP或PVC网格平均分开为两个区域，左侧为阳极区，右侧为阴极区。
[0013]优选地，本技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽阳极区上部设置有6～10根正极石墨棒，所述的电解槽阴极区上部设置有6～10
根负极石墨棒。
[0014]优选地，本技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽中间的双层耐酸PP或PVC网格之间设置有离子交换膜，离子交换膜为含有磺酸与羧酸的复合膜，面积2.7m2～3.6 m2。
[0015]优选地，本技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的蒸馏塔采用中部进料设计，蒸馏塔内部装填着6～8组由球形PE或波纹填料组成的填料模块。
[0016]本技术技术方案所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，它所带来的明显的有益效果主要表现在以下四个方面：1能够快捷地把乙醛酸生产过程中的大量副产物草酸转化成乙醛酸，对乙醛酸收率提升有很大帮助；2避免了副产物草酸的的低价上市，对降低成本、提升效益非常有利；3草酸电解转化成乙醛酸过程没有废气和废液排出，这对保护环境非常有利；4它还具有路线短、条件温和、转化率高的优点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0018]图1是本技术技术方案实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置的平面结构示意图。
[0019]图1中：溶解釜01、电解槽02、循环泵03、蒸馏釜04、蒸馏塔05、冷凝器06、蒸出水接收罐07、真空管08、乙醛酸出口09、正极接点21、负极接点22、阳极区23、阴极区24、网格板25、离子交换膜26、正极石墨棒27、负极石墨棒28。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图1对本技术实施例作进一步描述。
[0021]参照图1，本具体实施方式实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，它包括：溶解釜01、电解槽02、循环泵03、蒸馏釜04、蒸馏塔05、冷凝器06、蒸出水接收罐07、真空管08、乙醛酸出口09、正极接点21、负极接点22、阳极区23、阴极区24、网格板25、离子交换膜26、正极石墨棒27、负极石墨棒28。
[0022]本具体实施方式实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，溶解釜01通过管道与电解槽02的阳极区23相连，电解槽02分为阳极区23和阴极区24两部分，中间由离子交换膜26平均分开，电解槽02下部通过循环泵03和相应管道与蒸馏塔05中部相连，蒸馏塔05设置在蒸馏釜04的正上方，蒸馏釜04底部是乙醛酸出口09，蒸馏塔04顶部通过管道与冷凝器06相连，冷凝器06下边连接着蒸出水接收罐07，蒸出水接收罐07上边还连接有真空管08。这样设计能够实现溶解、电解、蒸馏的连续作业。
[0023]本具体实施方式实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，它简单的工作过程是这样的：先把一定量的蒸出水从蒸出水接收罐07处转移到溶解釜01，再向溶解釜01中投入
副产物草酸，启动搅拌使其溶解，然后，将溶清的草酸溶液按工艺量转入电解槽02中，接下来，依照工艺要求向电解槽送入直流电，草酸离子在电解槽02中进行电渗析并发生电化学反应，使草酸离子源源不断地转化成乙醛酸离子，当乙醛酸浓度达到5～6时，启动循环泵03，将稀的乙醛酸溶液打到蒸馏塔04上进行负压蒸馏提浓，水蒸汽经冷凝器06冷却收集到蒸出水接收罐07中，蒸出水转移到溶解釜01能够循环利用，提浓的乙醛酸经蒸馏釜01底部的乙醛酸出口转到下工序作进一步处理。
[0024]进一步地，本具体实施方式实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽主体结构为耐酸PP、PVC或玻璃钢材质，中间由双层耐酸PP或PVC网格平均分开为两个区域，左侧为阳极区，右侧为阴极区。
[0025]进一步地，本具体实施方式实施例所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽阳极区上部设置有6～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种草酸转化乙醛酸的装置，它由溶解釜、电解槽、循环泵、蒸馏釜、蒸馏塔、乙醛酸出口、冷凝器、蒸出水接收罐、真空管组合而成，其特征在于，溶解釜通过管道与电解槽的阳极区相连，电解槽分为阳极区和阴极区两部分，中间由离子交换膜平均分开，电解槽下部通过循环泵和相应管道与蒸馏塔中部相连，蒸馏塔设置在蒸馏釜的正上方，蒸馏釜底部是乙醛酸出口，蒸馏塔顶部通过管道与冷凝器相连，冷凝器下边连接着蒸出水接收罐，蒸出水接收罐上边还连接有真空管。2.根据权利要求1所述的一种草酸转化乙醛酸的装置，其特征在于，所述的电解槽主体结构为耐酸PP或PVC或玻璃钢材质，中间由双层耐酸PP网格平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：师红亮，刘超，王利英，孙俊凯，
申请(专利权)人：河南新天地药业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：