背景技術(shù)

己二腈（ADN)是一種無(wú)色透明的油狀液體，己二腈加氫還原生成己二胺，己二胺與己二酸發(fā)生中和反應(yīng)生產(chǎn)尼龍66鹽，這是己二腈迄今為止開(kāi)發(fā)的最重要的工業(yè)用途。世界上每年生產(chǎn)的己二腈約90%用于尼龍66鹽的生產(chǎn)。己二腈加氫還原生成己二胺，己二胺光化反應(yīng)生成HDI(1，6-己二異氰酸酯）是己二腈下游產(chǎn)品鏈發(fā)展的又一重要用途。

傳統(tǒng)的己二腈生產(chǎn)工藝主要有丙烯腈（AN)電解二聚法、丁二烯（BD)直接氰化法和己二酸（ADA)催化氨化法三種。己二酸催化氨化法生產(chǎn)成本高，已基本淘汰。丙烯腈電解二聚法的生產(chǎn)工藝已于20世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)成功，且逐步從隔膜式電解法發(fā)展到無(wú)隔膜式電解法，生產(chǎn)1t己二腈產(chǎn)品需消耗原料丙烯腈約1.06t、耗電約3000kW/h。該工藝具有單位產(chǎn)品投資較小、建設(shè)規(guī)模不受限制、原料品種單一且來(lái)源較為廣泛、技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單且便于生產(chǎn)管理等特點(diǎn)。但由于丙烯腈原料費(fèi)用和電解用電在產(chǎn)品成本構(gòu)成中占據(jù)了主要部分，因此能否得到低成本的丙烯腈原料和廉價(jià)的電力成為該工藝路線是否可行的關(guān)鍵。

采用無(wú)隔膜式電解法電解丙烯腈生產(chǎn)己二腈中，己二腈的產(chǎn)率是在具有較高氫過(guò)電位的金屬一鉛、鎘以及石墨上獲得的，目前人們都普遍側(cè)重于用鎘作為電解的陰極，因?yàn)樵谳^長(zhǎng)的使用期內(nèi)鎘陰極可以提供穩(wěn)定的己二腈產(chǎn)率，且相比石墨、鉛、汞、鎳作為陰極材料，在同樣電解條件下，采用鎘做陰極材料，己二腈的產(chǎn)率可達(dá)95.4%，并且在鎘電極上使用電流密度達(dá)20A/dm2也沒(méi)有明顯降低己二腈的產(chǎn)率。

目前，公開(kāi)號(hào)為CN102400174A，CN202359209A，名稱為有關(guān)電解丙烯腈二聚制備己二腈的新型電解槽的專利里面所公開(kāi)的電解槽采用Pb作為陰極材料。

雖然公開(kāi)號(hào)為CN102002726A，CN102061482A，名稱為電解丙烯腈水溶液制備己二腈的方法的專利中提到采用Cd材料作為陰極，但對(duì)電解槽的具體結(jié)構(gòu)未有報(bào)道。

現(xiàn)有技術(shù)中就有關(guān)鎘做陰極材料電解生成己二腈的電解槽的具體結(jié)構(gòu)也未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種用于丙烯腈電解法制備己二腈的新型電解槽，本實(shí)用新型的電解槽采用鎘材料作為陰極，其不但將傳統(tǒng)電解槽的單極式接電模式改為復(fù)級(jí)式接電模式，且具有高電壓低電流的特點(diǎn)，降低并彌補(bǔ)了現(xiàn)有工藝高耗能的問(wèn)題。

本實(shí)用新型電解槽是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種丙烯腈電解制備己二腈的新型電解槽，內(nèi)部設(shè)置有電極板，電極板的兩端設(shè)置有陰極端板和陽(yáng)極端板，陰極端板上設(shè)置有出液口，陽(yáng)極端板上設(shè)置有進(jìn)液口，兩個(gè)端板上還設(shè)置有便于電流導(dǎo)入的導(dǎo)電銅排，其特征在于，所述陰極端板和陽(yáng)極端板之間設(shè)置有一組以上的電極板，電極板采用鐵-鎘復(fù)合電極板，電極板上設(shè)置有便于氣液流通的孔，電極板之間用密封墊片隔開(kāi)。

其中，所述相鄰鐵-鎘復(fù)合電極板間的距離≤2mm。

優(yōu)選的，所述相鄰鐵-鎘復(fù)合電極板間的距離為1.5mm~2mm。

優(yōu)選的，所述陰極端框優(yōu)選采用碳鋼或不銹鋼內(nèi)側(cè)鍍鎘的結(jié)構(gòu)，所述鎘層厚度>0.02mm，所述復(fù)合電極板優(yōu)選采用碳鋼或不銹鋼單側(cè)鍍鎘的結(jié)構(gòu)，所述鎘層厚度>0.02mm。

優(yōu)選，所述碳鋼或不銹鋼層厚度為2mm。

其中，還包括分散盒，所述分散盒為類似漏斗狀的梯形臺(tái)結(jié)構(gòu)，梯形臺(tái)與進(jìn)液口連接處的長(zhǎng)度與陽(yáng)極端框的寬度相等。

其中，所述復(fù)合電極板上的氣液流通孔為設(shè)置在頂部或設(shè)置在底部，或設(shè)置在頂部和底部的矩形孔。

其中，所述新型電解槽，還包括拉桿組件，所述拉桿組件與電解槽絕緣，且通過(guò)螺栓和與螺栓相配合的兩端的螺母將電解槽密封固定成一體。

其中，所述導(dǎo)電銅排優(yōu)選設(shè)置在陽(yáng)極端板和陰極端板的中部位置。

其中，所述新型電解槽，還包括掛耳，所述掛耳設(shè)置在復(fù)合電極板的兩端。

有益效果

本實(shí)用新型的丙烯腈電解制備己二腈的新型電解槽采用模塊化設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)產(chǎn)能時(shí)，只需裝卸電極板，非常便捷，安裝維護(hù)方便可靠，在保證可以用于丙烯腈電解制備己二腈，滿足相關(guān)工藝的情況下，液流分布更均勻，流速控制更穩(wěn)定，且能有效抑制副反應(yīng)產(chǎn)生，己二腈產(chǎn)率可達(dá)90%以上，同時(shí)也提升了電解槽的電流效率。

圖1為本實(shí)用新型的側(cè)視圖

本實(shí)用新型所保護(hù)的丙烯腈電解制備己二腈的新型電解槽中密封墊片的設(shè)置增強(qiáng)了電解槽的密封性，避免了電解液的滲出

本實(shí)用新型所保護(hù)的丙烯腈電解制備己二腈的新型電解槽，陰極端板內(nèi)側(cè)、陽(yáng)極端板內(nèi)側(cè)以及復(fù)合電極板中的碳鋼或不銹鋼層的厚度采用2mm，不但克服了碳鋼或不銹鋼層太薄電極容易變形，從而導(dǎo)致各槽體極間距不一致的缺陷；而且也克服了碳鋼或不銹鋼層太厚會(huì)增加成本，且導(dǎo)致電解槽總重過(guò)大，引發(fā)密封性能下降的缺陷。

本實(shí)用新型所保護(hù)的丙烯腈電解制備己二腈的新型電解槽陽(yáng)極端框外部連接的分散盒結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)原料液從入口總管經(jīng)過(guò)入口分散盒進(jìn)入電解槽后在整個(gè)槽寬方向分布更均勻，分散盒的結(jié)構(gòu)也保障了電槽內(nèi)部不存在液流死角。

該新型電解槽中的拉桿組件將電極板與陽(yáng)極端板、陰極端板以及三者之間的密封墊片緊密固定成一體，構(gòu)成該新型電解槽的電解室，同時(shí)也使得電解槽的裝卸方便，當(dāng)需要裝卸中間的電極板時(shí)，只需要將拉桿組件上的螺母擰掉，等電極板裝卸完畢，安裝該螺母，并用扳手緊固即可。

該新型電解槽中的掛耳結(jié)構(gòu)，將復(fù)合電極板懸掛于拉桿組件上，確保了電解槽的固定和密封。