丁二酸生产设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型具体涉及丁二酸生产设备。其包括：配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器；配料罐，配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，在该配料罐中顺丁烯二酸酐和脱盐水进行水解反应得到顺丁烯二酸水。配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器依次连接，其中，电解槽和冷却结晶器之间设置电解液处理器，该电解液处理器设有活性炭入口、废活性炭出口，活性炭会对电解液进行除杂、脱色处理，随后，在对电解后的液体进行结晶、脱水、干燥处理。通过上述设备的改进和连接关系，能有效控制连续生产中杂质的引进量、杂质的处理，从而提高丁二酸产品的质量。
【专利说明】丁二酸生产设备
【技术领域】
[0001]本实用新型丁二酸生产的化工领域，具体而言，涉及丁二酸生产设备。
【背景技术】
[0002]丁二酸是一种重要的成医药、农药和精细化工合成中间体，广泛应用于医药、食品、农药、染料和生物降解材料等行业，尤其是生产生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯产品的原料。
[0003]有关丁二酸的工业生产方法较多，比如:1.氧化法，石蜡经深度氧化生成各种羧酸的混合物，再经过水蒸气蒸馏和结晶等步骤得到丁二酸；2.加氢法，顺丁烯二酸酐或反丁烯二酸在催化剂作用下加氢反应，生成丁二酸，然后经分离得到成品。催化剂为镍或贵金属，反应温度约为130-140°C;3.丙烯酸羰基合成法，丙烯酸和一氧化碳在催化剂作用下，生成丁二酸；4.乙炔法，乙炔与一氧化碳及水在催化剂的作用下，于酸性介质中反应得到丁二酸，反应温度80-250°C;5.电化学加氢法，其结晶是以反应釜一釜一釜的冷却结晶过滤的方法。随着丁二酸产能需要的不断增大，目前这种老式的间歇式生产方式已经难以适应工业生产的需要。
[0004]为了实现大规模生产的需要，一些连续式电化学加氢方法称为研究的重点，比如:改进电解槽结构，该结构由几十甚至几百只电解槽构成，电解液按顺序依次流经各个已通电的电解槽，至最后一只电解槽流出才能获得产品。这种改进容易出现一处出错而影响整个系统的问题。还有一些研究者将电解环节制作为模块化，通过增加或减少具体的模块数量还改变生产规模，且模块拆装维修、替换非常方便。但是，目前这些连续式生产方式与传统的生产方式相比，产品杂质含量变大，最终产品的质量受到杂质的较大影响。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种丁二酸生产设备，以解决丁二酸连续生产中杂质含量大的问题。
[0006]本实用新型实施例提供了一种丁二酸生产设备，包括:配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器；其中，
[0007]所述配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，所述顺丁烯二酸水溶液出口与所述电解液存储罐的顺丁烯二酸水溶液入口通过第一管道相连通；
[0008]所述电解液存储罐还设有硫酸入口、电解液出口，电解液出口处设有计量器，所述电解液出口与所述电解槽的电解液入口通过第二管道相连通；
[0009]所述电解槽设有丁二酸水溶液出口，所述丁二酸水溶液出口与所述冷却结晶器的丁二酸水溶液入口通过第三管道相连通；所述第三管道上设有电解液处理器，所述电解液处理器设有活性炭入口和活性炭出口 ；
[0010]所述冷却结晶器设有丁二酸结晶体混合溶液出口，所述丁二酸结晶体混合溶液出口与所述离心脱水器的丁二酸结晶体混合溶液入口通过第四管道相连通；
[0011]所述离心脱水器设有丁二酸出口和水出口。
[0012]在一些实施例中，优选为，所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道分别设有输送泵。
[0013]在一些实施例中，优选为，所述冷却结晶器设有冷媒入口、冷媒出口，冷媒采用冷冻水。
[0014]在一些实施例中，优选为，所述冷却结晶器为多级冷却结晶器。
[0015]在一些实施例中，优选为，所述电解槽设有加热器。
[0016]在一些实施例中，优选为，所述离心脱水器设有母液出口，所述母液出口与所述配料罐的母液入口通过第五管道相连通。
[0017]在一些实施例中，优选为，所述第五管道上设置活性炭处理装置，所述活性炭处理装置设有母液和活性炭接触腔。
[0018]在一些实施例中，优选为，所述电解槽为板式电解槽。
[0019]本实用新型实施例提供的丁二酸生产设备，与现有技术相比，该生产设备包括:配料罐，配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，在该配料罐中顺丁烯二酸酐和脱盐水进行水解反应得到顺丁烯二酸水，而且，脱盐水自脱盐水入口进入，脱盐水相比现有的去离子来说，带入水解反应的杂质减少。配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器依次连接，其中，电解槽和冷却结晶器之间设置电解液处理器，该电解液处理器设有活性炭入口、废活性炭出口，活性炭会对电解液进行除杂、脱色处理，随后，在对电解后的液体进行结晶、脱水、干燥处理。通过上述设备的改进和连接关系能有效的对连续生产中杂质的引进量、杂质的处理进行控制，从而提高丁二酸产品的质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型一个实施例中丁二酸生产设备中设备连接示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过具体的实施例子结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0022]考虑到目前连续性生产丁二酸的设备得到的丁二酸杂质含量大的问题，在本实用新型实施例提供了一种丁二酸生产设备。
[0023]该丁二酸生产设备，包括:配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器;其中，
[0024]配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，顺丁烯二酸水溶液出口与电解液存储罐的顺丁烯二酸水溶液入口通过第一管道相连通；
[0025]电解液存储罐还设有硫酸入口、电解液出口，电解液出口处设有计量器，电解液出口与电解槽的电解液入口通过第二管道相连通；
[0026]电解槽设有丁二酸水溶液出口，丁二酸水溶液出口与冷却结晶器的丁二酸水溶液入口通过第三管道相连通；第三管道上设有电解液处理器，电解液处理器设有活性炭入口和活性炭出口；
[0027]冷却结晶器设有丁二酸结晶体混合溶液出口，丁二酸结晶体混合溶液出口与离心脱水器的丁二酸结晶体混合溶液入口通过第四管道相连通；
[0028]离心脱水器设有丁二酸出口和水出口。
[0029]该生产设备包括:配料罐，配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，在该配料罐中顺丁烯二酸酐和脱盐水进行水解反应得到顺丁烯二酸水，而且，脱盐水自脱盐水入口进入，脱盐水相比现有的去离子来说，带入水解反应的杂质减少。配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器依次连接，其中，电解槽和冷却结晶器之间设置电解液处理器，该电解液处理器设有活性炭入口、废活性炭出口，活性炭会对电解液进行除杂、脱色处理，随后，在对电解后的液体进行结晶、脱水、干燥处理。通过上述设备的改进和连接关系，能有效的对连续生产中杂质的引进量、杂质的处理进行控制，从而提闻丁酸广品的质量。
[0030]接下来对该设备进行更为详尽的介绍:
[0031]实施例1:
[0032]一种丁二酸生产设备，如图1所示，包括:配料罐1，顺丁烯二酸酐自顺丁烯二酸酐入口进入配料罐I中，脱盐水自脱盐水入口进入配料罐I中，二者进行水解反应(见反应式一)，得到顺丁烯二酸，顺丁烯二酸自顺丁烯二酸出口排出后，进入电解液存储罐2 ;硫酸按比例自硫酸入口进入电解液存储罐2，与顺丁烯二酸混合，形成电解液，为了混合的更均匀，在电解液存储罐2中设置搅拌器，为了后续电解更加充分、有序，电解液存储罐2的电解液出口处设置计量器3，电解液经计量后进入电解槽4进行电解，该电解槽4采用板式电解槽4，通过电极作用使顺丁烯二酸与电解水生成的氢离子加成反应生成丁二酸(见反应式二)，加成反应的温度一般控制在50±2°C (可以在电解槽4中设置加热器)，为了降低后续冷却结晶中结晶混合液中的杂质含量，在电解后的液体首先自电解液出口进入电解液处理器5中进行活性炭的除杂、脱色，活性炭自活性炭入口进入到电解液处理器5，与电解后的液体接触，除杂、脱色后，废活性碳自出口排出。经过除杂、脱色后的电解液体进入冷却结晶器6，该冷却结晶器6为多级冷却结晶，以提高结晶效果，冷却中采用的冷媒为冷冻水，冷冻水自冷媒入口进入，经过热量交换后自冷媒出口排出。需要说明的是，冷却结晶的过程中会得到许多母液，为了达到母液的循环利用，该母液可以自冷却结晶器6排出后进入配料罐1，继续参与水解，但是，在母液回用之前，需要对母液进行除杂处理，自冷却结晶器6排出的母液进入活性炭处理器的活性炭接触腔，与其中的活性炭接触，进行除杂、脱色，然后回用到配料罐I中。冷却结晶器6中丁二酸过饱和结晶析出并形成含有丁二酸结晶体的混合溶液。该混合溶液经离心分离器7分离脱水处理、干燥得到丁二酸，该丁二酸的主要质量指标见表1。
[0033]表1 丁二酸主要质量指标
[0034]
【权利要求】
1.一种丁二酸生产设备，其特征在于，包括:配料罐、电解液存储罐、电解槽、冷却结晶器、离心脱水器；其中， 所述配料罐设有顺丁烯二酸酐入口、脱盐水入口、和顺丁烯二酸水溶液出口，所述顺丁烯二酸水溶液出口与所述电解液存储罐的顺丁烯二酸水溶液入口通过第一管道相连通； 所述电解液存储罐还设有硫酸入口、电解液出口，电解液出口处设有计量器，所述电解液出口与所述电解槽的电解液入口通过第二管道相连通； 所述电解槽设有丁二酸水溶液出口，所述丁二酸水溶液出口与所述冷却结晶器的丁二酸水溶液入口通过第三管道相连通；所述第三管道上设有电解液处理器，所述电解液处理器设有活性炭入口和活性炭出口； 所述冷却结晶器设有丁二酸结晶体混合溶液出口，所述丁二酸结晶体混合溶液出口与所述离心脱水器的丁二酸结晶体混合溶液入口通过第四管道相连通； 所述离心脱水器设有丁二酸出口和水出口。
2.如权利要求1所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道分别设有输送泵。
3.如权利要求1所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述冷却结晶器设有冷媒入口、冷媒出口，冷媒采用冷冻水。
4.如权利要求3所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述冷却结晶器为多级冷却结晶器。
5.如权利要求1所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述电解槽设有加热器。
6.如权利要求1所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述离心脱水器设有母液出口，所述母液出口与所述配料罐的母液入口通过第五管道相连通。
7.如权利要求6所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述第五管道上设置活性炭处理装置，所述活性炭处理装置设有母液和活性炭接触腔。
8.如权利要求1-7任一项所述的丁二酸生产设备，其特征在于，所述电解槽为板式电解槽。
【文档编号】C25B3/04GK203976932SQ201420404699
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】李雅娟 申请人:金晖兆隆高新科技有限公司