專利名稱：3,6－二氯吡啶甲酸的電解合成方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成方法，還涉及一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成設(shè)備。
背景技術(shù)：
3，6-二氯吡啶甲酸英文名3，6-dichrolopicolinic acid，俗稱畢克草。3，6-二氯吡啶甲酸(3，6-D)是一種高活性的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。自從公布了US3317549以來(lái)，3，6-D越來(lái)越引起人們的注意，特別是其在控制對(duì)2，4-D(2，4-二氯苯氧基)乙酸和MCPA(2-甲基-4-氯苯氧基)乙酸等除草劑有抗藥性的植物時(shí)非常有效，如加拿大薊，俄羅斯蕁麻和野生蕎麥等對(duì)3，6-D非常敏感。3，6-D對(duì)牧場(chǎng)灌木叢也具有很好的活性，例如蕁麻、貓爪相思樹(一種合歡樹)、牧豆樹對(duì)3，6-D也非常敏感。另外3，6-D不僅對(duì)哺乳動(dòng)物、魚和禽類毒性小，而且在土壤中的壽命短。
生產(chǎn)3，6-D的方法主要有以下四種(1)甲基吡啶光催化氯代水解法該方法由美國(guó)專利US3317549于1976年首次公布，以甲基吡啶為原料經(jīng)過(guò)兩步光催化氯代反應(yīng)得到3，6-二氯-2-(三氯甲基)吡啶，將3，6-二氯-2-(三氯甲基)吡啶和濃硝酸進(jìn)行混合，在回流溫度下進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)料液進(jìn)行冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、苯精制、干燥，最后得到合格的3，6-D產(chǎn)品。該方法的主要合成步驟如下
該過(guò)程為合成3，6-D最初的路線，其缺點(diǎn)為兩步光催化氯代反應(yīng)選擇性差，產(chǎn)率低。目前，該方法已經(jīng)基本被淘汰。
(2)3，4，5，6-四氯吡啶甲酸化學(xué)還原法1977年GB1469610公布了化學(xué)還原3，4，5，6-四氯吡啶甲酸制備3，6-D的方法，其主要合成路線如下 該方法總收率可達(dá)78％，產(chǎn)品含量約為90％。目前國(guó)內(nèi)外還有幾家企業(yè)在使用該方法生產(chǎn)3，6-D。該方法的缺點(diǎn)為肼的毒性很大，對(duì)環(huán)境十分不友好。
(3)3，4，5，6-四氯-2-氰基吡啶化學(xué)還原法1978年美國(guó)專利US4087431公布了化學(xué)還原3，4，5，6-四氯-2-氰基吡啶合成3，6-D的方法，其主要合成路線如下 該方法的產(chǎn)品收率和產(chǎn)品純度都比方法(2)差一些，同時(shí)也未能避免使用還原劑(肼)。
(4)電解還原法電解還原法是目前生產(chǎn)3，6-D最有效的方法，美國(guó)專利US4217185首次公布了使用電解還原3，4，5，6-四氯吡啶甲酸制備3，6-D的方法，在堿性溶液中電解還原3，4，5，6-四氯吡啶甲酸可以得到收率和純度都很高的3，6-D產(chǎn)品。該方法的主要合成路線如下 該方法產(chǎn)品收率和產(chǎn)品純度都可達(dá)到90％以上。另外，該方法中使用的還原劑為電子，對(duì)環(huán)境十分友好。
目前，3，6-D電解合成的所有方法或工藝都采用普通的不可自動(dòng)換向直流電源，由于3，6-D電解合成工藝中，陰、陽(yáng)極需要頻繁換向和改變電流密度來(lái)粗糙化銀陰極，使用普通直流電源不僅工作量大而且控制困難。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中所提供的電解槽也存在諸多缺陷。如美國(guó)專利US4217185等提供的電解槽，以銀板或銀粉為陰極，石墨板為陽(yáng)極。以顆粒狀銀電極作為陰極，工作表面積很大，陰極極化電位較低，可以避免或減少副反應(yīng)，但由于直徑很小，互相間非常松散，極難與外電源中的接觸元件相連接，尤其是工業(yè)化電解生產(chǎn)時(shí)需要解決大電流下的電接觸問(wèn)題，另外，電解過(guò)程中所必須的銀陰極頻繁粗糙化會(huì)使顆粒狀銀電極的直徑發(fā)生變化，直徑變大使工作表面積減少，直徑變小使顆粒狀銀電極可能脫離電極導(dǎo)致銀的損失；以銀板或銀片作為陰極，則電極活性較低、工作表面積較小。以石墨作為陽(yáng)極，其優(yōu)點(diǎn)是較強(qiáng)的抗腐蝕能力，但是石墨電極易碎，難以加工成型，使其在3，6-D的電解合成工業(yè)化應(yīng)用中壽命短、須頻繁替換。歐洲專利EP0254982等提供的電解槽，以鎳合金平板作為陽(yáng)極，其特點(diǎn)是有很好的抗腐蝕能力，且不易碎，但平板狀電極反應(yīng)表面積小、材料利用率低，且產(chǎn)生氧氣難以排出電解液，造成溶液電阻增大、電流效率降低(氧還原)。
并且，目前3，6-D的分離過(guò)程主要采用US4217185等提供的常規(guī)分離方法，該方法為用濃鹽酸酸化電解液到pH值約1.0，酸化后80～90％的3，6-D能夠結(jié)晶沉淀下來(lái)，過(guò)濾后，用二氯甲烷萃取濾液，揮發(fā)二氯甲烷得到濾液中的3，6-D。該方法存在以下缺點(diǎn)(1)二氯甲烷用量大，萃取出濾液中90％的3，6-D需使用二氯甲烷的體積約為濾液體積的三倍；(2)能耗高，二氯甲烷的沸點(diǎn)雖然較低，但是大量的二氯甲烷需要加熱揮發(fā)，能耗不容忽視；(3)二氯甲烷損失嚴(yán)重，因?yàn)槎燃淄榈姆悬c(diǎn)低，所以二氯甲烷在使用中很容易揮發(fā)到空氣中；(4)污染嚴(yán)重，二氯甲烷為劇毒溶劑，揮發(fā)到空氣中的二氯甲烷嚴(yán)重危害操作工人和工廠周邊居民的健康。如上所述，US4217185等提供的常規(guī)分離方法顯然難以適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)越來(lái)越高的低能耗、少污染的要求。美國(guó)專利US4334074對(duì)此做了一些改進(jìn)，該方法為首先酸化一部分電解液，冷卻產(chǎn)生結(jié)晶，過(guò)濾后，得到的濾液用二氯甲烷萃取，用另一部分電解液反萃取得到的二氯甲烷，如此循環(huán)操作直至處理完所有電解液。該方法較好的解決了US4217185等提供的常規(guī)分離方法能耗高、二氯甲烷損失嚴(yán)重的問(wèn)題，但是操作步驟的增多使工藝變得復(fù)雜，同時(shí)未能避免使用有毒化學(xué)品二氯甲烷。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種電解效率高的3，6-二氯吡啶甲酸(3，6-D)電解合成方法。
本發(fā)明目的還在于提供一種實(shí)現(xiàn)所述3，6-二氯吡啶甲酸電解合成方法的設(shè)備。
所述的3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成方法，包括以3，4，5，6-四氯吡啶甲酸為主要電解原料，電解液置于電解槽中電解，反應(yīng)結(jié)束后中和、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥即得3，6-二氯吡啶甲酸，通過(guò)穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源自動(dòng)對(duì)電解槽的陰極進(jìn)行粗糙化處理，所述的粗糙化處理周期為1～10小時(shí)，粗糙化時(shí)間為2～40分鐘，粗糙化電流密度為200～2000A/m2。
作為所述合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電解槽采用無(wú)隔膜箱式電解槽組，所述的無(wú)隔膜箱式電解槽組由多個(gè)單極式電解槽組成，各單極式電解槽間串聯(lián)連接形成電流回路；所述的電解槽陽(yáng)極為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，陰極為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種3，6-D的電解分離方法過(guò)濾得到的濾液經(jīng)過(guò)電滲析脫鹽裝置脫鹽，除去大部分的氯化鈉后作為電解液循環(huán)使用。
本發(fā)明所述的3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成設(shè)備，包括電源、配料槽、電解槽，所述的電源為穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源，所述電源連接電流換向器，電流換向器設(shè)有程序控制單元；電源的正極連接電解槽陽(yáng)極，電源的負(fù)極連接電解槽陰極。
作為本發(fā)明所述電解合成設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電解槽為無(wú)隔膜箱式電解槽組，所述的無(wú)隔膜箱式電解槽組由2～10個(gè)單極式電解槽組成，單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有陽(yáng)極和陰極，單極式電解槽間通過(guò)銅排串聯(lián)連接。
再進(jìn)一步，所述的單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有陽(yáng)極組和陰極組，所述的陽(yáng)極組包括3～8塊陽(yáng)極，所述的陰極組包括2～7塊陰極，陽(yáng)極和陰極交錯(cuò)平行放置。相鄰的陽(yáng)極和陰極組成一個(gè)單槽，所有的陽(yáng)極電連接，所有的陰極電連接。
出于節(jié)省成本的考慮，單極式電解槽內(nèi)陽(yáng)極數(shù)比陰極數(shù)多一塊，兩端為陽(yáng)極；陽(yáng)極由鎳合金材料制成，陰極由純銀材料制成。
本發(fā)明還提供了一種新型的電解槽電極極板，所述的電解槽陽(yáng)極極板為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的陰極極板為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)相同的平行放置的極片橫向順次連接而成，所述的極片呈規(guī)則波浪線狀，所述波浪線相鄰的波峰與波谷對(duì)稱，相鄰的波峰與波谷對(duì)稱中心線的側(cè)邊點(diǎn)構(gòu)成極片連接點(diǎn)，相鄰的極片波峰與波谷交錯(cuò)并通過(guò)連接點(diǎn)連接。
常規(guī)大小的陰極極板尺寸為極片波峰與波谷的垂直距離(宏觀厚度)為0.5～2.0mm，極片厚度(Ts)為0.2～1.0mm，極片上相鄰波峰之間的距離(LWD)為1～10mm，極片波峰與相鄰極片波谷之間的距離(SWD)為0.5～5.0mm，極片寬度(Ws)為2～5mm；陽(yáng)極尺寸為極片波峰與波谷的垂直距離(宏觀厚度)為1.5～5.0mm，極片厚度(Ts)為0.8～3.0mm，極片上相鄰波峰之間的距離(LWD)為4～10mm，極片波峰與相鄰極片波谷之間的距離(SWD)為1.5～5.0mm，極片寬度(Ws)為2～10mm；陰極極板可由聚丙烯基板作為支撐，基板的厚度為1～3cm；陽(yáng)極極板依靠自身的硬度作為支撐，電極的極距為0.5～3.0cm。陽(yáng)極一般由極耳、菱形網(wǎng)狀極板和集流板組成，該結(jié)構(gòu)不僅增加了電極反應(yīng)面積，而且能促進(jìn)氧氣排出電解液，增強(qiáng)電解液的擾動(dòng)，從而減少溶液電阻和副反應(yīng)(氧還原)。菱形網(wǎng)狀陰極極板可以由純銀材料制成，菱形網(wǎng)狀陽(yáng)極極板可以由石墨或銀或不銹鋼或鎳合金材料制成。
作為本發(fā)明所述電解合成設(shè)備的另一改進(jìn)，所述的電解合成設(shè)備還包括中和結(jié)晶槽、沉淀槽和電滲析脫鹽裝置；所述的電滲析脫鹽裝置由濃縮箱、電源、電滲析器、極水箱和淡化箱組成，所述的電滲析器外層設(shè)有極水室，內(nèi)層間隔設(shè)有淡化室和濃縮室，所述的極水室與極水箱連接形成極水回路，所述的淡化室與淡化箱連接形成淡化回路，所述的濃縮室與濃縮箱連接形成濃縮回路；所述中和結(jié)晶槽順次連接沉淀槽和電滲析脫鹽裝置的淡化箱。
作為本發(fā)明所述電解合成設(shè)備的另一改進(jìn)，所述的單極式電解槽下部設(shè)有循環(huán)進(jìn)口，上部設(shè)有循環(huán)出口；所述的電解合成設(shè)備還包括計(jì)量槽、循環(huán)槽和加料溶解槽，配料槽順次連接計(jì)量槽、循環(huán)槽；所述的加料溶解槽包括有槽體，槽體內(nèi)部設(shè)有帶葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和過(guò)濾網(wǎng)，槽體頂部設(shè)有加料口和溶液出口，槽體底部設(shè)有料液進(jìn)口，轉(zhuǎn)動(dòng)軸用滾珠軸承固定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部設(shè)有皮帶輪；所述的循環(huán)槽底部出口分成兩管路，一管路連接電解槽的循環(huán)進(jìn)口，另一管路連接加料溶解槽底部的料液進(jìn)口；所述的加料溶解槽底部的溶液出口與循環(huán)槽上部連接形成加料回路；所述單極式電解槽的循環(huán)出口與循環(huán)槽上部連接形成循環(huán)回路。
電解液在配料槽中進(jìn)行配料，配好后進(jìn)入循環(huán)回路。電解過(guò)程中，開啟循環(huán)槽中的冷凝水，控制電解液溫度30～70℃，最好是控制在40～60℃，循環(huán)槽中部分電解液從加料溶解槽的底部泵入，同時(shí)連續(xù)計(jì)量加入原料，加料溶解槽中帶葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸攪拌促使原料溶解，溶解了原料的電解液通過(guò)加料溶解槽頂部的溶液出口溢出，未溶解的大塊原料在過(guò)濾網(wǎng)的阻礙下回到溶液本體重新溶解，計(jì)量槽計(jì)量加堿液到循環(huán)槽中以保證電解系統(tǒng)pH值穩(wěn)定，形成加料系統(tǒng)。電解過(guò)程中產(chǎn)生的霧氣可采用堿霧吸收槽中的酸性溶液吸收，該酸性溶液可以是稀鹽酸或稀硫酸或稀釋后的濾液，pH值為2～5。電解過(guò)程中，電解液從循環(huán)進(jìn)口進(jìn)入，從循環(huán)出口溢出，電解完成后電解液通過(guò)排液口進(jìn)行排空。排出的料液經(jīng)中和、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得到3，6-D雪白色粉末狀固體產(chǎn)品，濾液經(jīng)過(guò)電滲析脫鹽裝置除去大部分的氯化鈉后，返回到配料槽中重新配料，配料槽中電解液由氫氧化鈉、四氯吡啶甲酸、氯化鈉和去離子水組成，氫氧化鈉濃度為3～10wt％，四氯吡啶甲酸濃度為1～8wt％，氯化鈉的濃度為0.5～5wt％，計(jì)量槽中裝有氫氧化鈉水溶液，濃度為5～20wt％，無(wú)隔膜箱式電解槽組內(nèi)的電解液溫度為40～80℃，陰極電位控制為-1.0～-1.5V(相對(duì)于Hg/Hg2O)，陰極電流密度為200～2000A/m2。
進(jìn)一步，所述的單極式電解槽底部設(shè)有液流分布器，液流分布器由縱向間隔放置的導(dǎo)流板及導(dǎo)流板上橫向放置的圓孔液流分布板組成，各導(dǎo)流板之間與電解槽底部形成導(dǎo)流腔室，電解槽的循環(huán)進(jìn)口經(jīng)若干管路與導(dǎo)流腔室連通。導(dǎo)流板能促使各單槽中電解液流量分布均勻，圓孔液流分布板上不同孔徑的圓孔能促使每個(gè)單槽中電極表面流速均勻，液流分布板上圓孔的孔徑一般為5～15cm，圓孔圓心距為10～30cm。
再進(jìn)一步，所述的電解合成設(shè)備還包括洗液循環(huán)槽和堿霧吸收槽，所述的洗液循環(huán)槽和無(wú)隔膜箱式電解槽組經(jīng)泵連接形成清洗回路，一般可使用鹽酸水溶液(5～20wt％)對(duì)電解槽及電極進(jìn)行清洗；所述的堿霧吸收槽分別與單極式電解槽的循環(huán)出口和循環(huán)槽上部連接，堿霧吸收槽的酸性溶液可用于吸收電解過(guò)程中產(chǎn)生的霧氣，該酸性溶液可以是稀鹽酸或稀硫酸或稀釋后的濾液，pH值為2～5。
再進(jìn)一步，所述的單極式電解槽槽蓋上部設(shè)有參比電極及熱電偶入口。單極式電解槽兩側(cè)可焊有電解槽筋板和掛鉤，電解槽筋板起到加固電解槽的作用，掛鉤有助于移動(dòng)、搬運(yùn)電解槽。
本發(fā)明所述的合成方法及設(shè)備技術(shù)效果主要體現(xiàn)在1、采用穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源取代常規(guī)直流電源，使整個(gè)生產(chǎn)工藝能耗低，副反應(yīng)少，生產(chǎn)成本低廉，操作過(guò)程穩(wěn)定，控制簡(jiǎn)單，環(huán)境友好，3，6-D收率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，符合工業(yè)化電解生產(chǎn)要求；2、采用無(wú)隔膜箱式電解槽組，以鋸齒菱形網(wǎng)狀陰、陽(yáng)極取代常規(guī)平板電極，傳質(zhì)效果好，電流密度分布均勻，電解槽時(shí)空效率高，適合于大電流導(dǎo)電，且可內(nèi)設(shè)參比電極，熱電偶和液流分布器，具有自由控制電解過(guò)程中的陰極電位、反應(yīng)終點(diǎn)、反應(yīng)溫度的特性；3、所述的加料溶解槽可實(shí)現(xiàn)加料連續(xù)化，適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)的要求；4、采用電滲析脫鹽裝置取代目前化學(xué)品耗用大、污染嚴(yán)重的常規(guī)分離方法，實(shí)現(xiàn)了電解液的循環(huán)使用。
本發(fā)明所述的電解合成設(shè)備，解決了目前3，6-D電解合成過(guò)程中的諸多缺陷，具有較大的實(shí)用價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明所述3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成方法的工藝流程示意圖。
圖2為所述電滲析脫鹽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為所述無(wú)隔膜箱式電解槽組的結(jié)構(gòu)示意圖一。
圖4為所述無(wú)隔膜箱式電解槽組的結(jié)構(gòu)示意圖二。
圖5為所述液流分布器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為所述陰極電極基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為所述陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為所述陽(yáng)極極板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為所述加料溶解裝置的剖面圖。
圖10為所述加料溶解裝置的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
實(shí)施例1參照?qǐng)D1、6、7、8，一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成設(shè)備，包括電源1、配料槽12、電解槽5，所述的電源1為穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源，所述電源1連接電流換向器2，電流換向器2設(shè)有程序控制單元；電源1的正極連接電解槽陽(yáng)極，電源1的負(fù)極連接電解槽陰極。
陽(yáng)極由極耳40、菱形網(wǎng)狀極板41和集流板42構(gòu)成。陰極由聚丙烯基板54作為支撐。陽(yáng)極極板為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，陰極極板為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)相同的平行放置的極片51橫向順次連接而成，所述的極片51呈規(guī)則波浪線狀，所述波浪線相鄰的波峰與波谷對(duì)稱，相鄰的波峰與波谷對(duì)稱中心線的側(cè)邊點(diǎn)構(gòu)成極片連接點(diǎn)，相鄰的極片波峰與波谷交錯(cuò)并通過(guò)連接點(diǎn)連接。
上述的電解槽5采用容積為300ML的燒杯式電解槽，電解槽5內(nèi)平行放置1塊縱向菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金陽(yáng)極和1塊橫向菱形銀網(wǎng)陰極，電極距離為2cm，陽(yáng)極宏觀工作總面積14cm2，陰極宏觀工作總面積14cm2，陽(yáng)極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為4.0cm×3.5cm×0.3cm，Ts為1mm，LWD為5mm，SWD為2mm，Ws為3mm；陰極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為4.0cm×3.5cm×0.2cm，Ts為0.5mm，LWD為2mm，SWD為1mm，Ws為1.5mm。
加入10g 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸(98％)、10g氫氧化鈉和200ML去離子水到電解槽中，打開磁力攪拌器攪拌溶解后，輸入電流，通過(guò)程序控制單元設(shè)定電流輸入方式為首先輸入0.45A的反向電流(即以銀電極為陽(yáng)極)15分鐘，其次輸入0.45A的正向電流15分鐘，最后輸入0.9A的正向電流3小時(shí)，如此往復(fù)循環(huán)，總通電時(shí)間9.7小時(shí)。電解液溫度控制在40±2℃，反應(yīng)中止后，取出電解液，加入36wt％鹽酸調(diào)電解液pH值為1.0，冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末5.2g和230ML濾液，使用1020ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.70g，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為97.6％、1.1％、0.5％，0.7％、0.1％。
實(shí)施例2參照?qǐng)D1、6、7、8，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處僅在于電解槽的尺寸。本實(shí)施例的電解槽采用容積為1200ML的箱式電解槽，電解槽內(nèi)平行放置1塊縱向菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金陽(yáng)極和1塊鋸齒菱形銀網(wǎng)陰極，電極距離為2cm，陽(yáng)極宏觀工作總面積100cm2，陰極宏觀工作總面積100cm2，陽(yáng)極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為10.0cm×10.0cm×0.3cm，Ts為1mm，LWD為5mm，SWD為2mm，Ws為3mm；陰極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為10.0cm×10.0cm×0.2cm，Ts為0.5mm，LWD為2mm，SWD為1mm，Ws為1.5mm。
加入50g 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、50g氫氧化鈉和1000ML去離子水到電解槽中，溶解后，開啟磁力泵(流量為5.5～6.5L/min)循環(huán)電解液，體系穩(wěn)定后，輸入電流，通過(guò)程序控制單元設(shè)定電流輸入方式為首先輸入3A的反向電流15分鐘，其次輸入3A的正向電流15分鐘，最后輸入6A的正向電流3小時(shí)，如此往復(fù)循環(huán)，總通電時(shí)間5.1小時(shí)。電解液溫度控制在40±2℃，反應(yīng)中止后，取出電解液，加入36wt％鹽酸調(diào)電解液pH值為1.0，冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末24.2g和1.16L濾液，取其中200ML濾液，用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.71g，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為96.6％、1.7％、0.7％，0.8％、0.2％。
實(shí)施例3參照?qǐng)D1、3、4、6、7、8，一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成設(shè)備，包括電源1、配料槽12、電解槽5，所述的電源為穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源，所述電源1連接電流換向器2，電流換向器設(shè)有程序控制單元；電源1的正極連接電解槽陽(yáng)極，電源1的負(fù)極連接電解槽陰極。
本實(shí)施例的電解槽采用圖3所示無(wú)隔膜箱式電解槽組中的一個(gè)單極式電解槽。所述的單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有2塊縱向菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金作陽(yáng)極和1塊橫向菱形銀網(wǎng)作陰極，電極距離為2cm，鎳合金陽(yáng)極和銀網(wǎng)陰極交錯(cuò)平行放置形成2個(gè)單槽。陽(yáng)極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為60.0cm×40.0cm×0.3cm，Ts為1mm，LWD為5mm，SWD為2mm，Ws為3mm；陰極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為60.0cm×40.0cm×0.2cm，Ts為0.5mm，LWD為2mm，SWD為1mm，Ws為1.5mm。陽(yáng)極宏觀工作總面積48dm2，陰極宏觀工作總面積48dm2。箱式電解槽長(zhǎng)、寬、高為65cm×6cm×80cm。所述的電解槽陽(yáng)極由極耳40、菱形網(wǎng)狀極板41和集流板42構(gòu)成。陰極由聚丙烯基板54作為支撐。陽(yáng)極極板為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，陰極極板為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)相同的平行放置的極片51橫向順次連接而成，所述的極片51呈規(guī)則波浪線狀，所述波浪線相鄰的波峰與波谷對(duì)稱，相鄰的波峰與波谷對(duì)稱中心線的側(cè)邊點(diǎn)構(gòu)成極片連接點(diǎn)，相鄰的極片波峰與波谷交錯(cuò)并通過(guò)連接點(diǎn)連接。
所述的單極式電解槽22下部設(shè)有循環(huán)進(jìn)口29和排液口20，連通排液口的管道上方設(shè)有排液口閥35，排液口20順次連接中和結(jié)晶槽6和沉淀槽7；電解槽22上部設(shè)有循環(huán)出口28，連通循環(huán)出口的管道上方設(shè)有循環(huán)出口閥27；所述的電解合成設(shè)備還包括計(jì)量槽9、循環(huán)槽10和加料溶解槽8，配料槽12順次連接計(jì)量槽9、循環(huán)槽10；所述的加料溶解槽8包括有槽體43，槽體內(nèi)部設(shè)有帶葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸46和過(guò)濾網(wǎng)50，槽體43頂部設(shè)有加料口49和溶液出口47，槽體43底部設(shè)有料液進(jìn)口48，轉(zhuǎn)動(dòng)軸46用滾珠軸承44固定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸46頂部設(shè)有皮帶輪46。所述的循環(huán)槽10底部出口分成兩管路，一管路連接電解槽的循環(huán)進(jìn)口29，另一管路連接加料溶解槽8底部的料液進(jìn)口48；所述的加料溶解槽8底部的溶液出口47與循環(huán)槽10上部連接形成加料回路；所述單極式電解槽的循環(huán)出口28與循環(huán)槽10上部連接形成循環(huán)回路。
所述的電解合成設(shè)備還包括一個(gè)洗液循環(huán)槽4和堿霧吸收槽3，所述的洗液循環(huán)槽4和無(wú)隔膜箱式電解槽組經(jīng)泵A連接形成清洗回路，所述的堿霧吸收槽3分別與單極式電解槽的循環(huán)出口28和循環(huán)槽10上部連接。
電解液由1.5Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、0.7Kg氫氧化鈉和50Kg去離子水組成，電解液裝入電解槽前，依次使用10wt％鹽酸和自來(lái)水對(duì)電解槽及電極進(jìn)行清洗，電解液溫度控制在45±2℃，通過(guò)程序控制單元設(shè)定電流輸入方式為首先輸入125A的反向電流15分鐘，其次輸入125A的正向電流15分鐘，最后輸入250A的正向電流2小時(shí)，如此往復(fù)循環(huán)，總通電時(shí)間8.9小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)計(jì)量槽9和加料溶解裝置8連續(xù)加入12.5Kg 20wt％氫氧化鈉水溶液(2Kg/h)和2Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸(0.2Kg/h)。反應(yīng)中止，程序控制單元設(shè)定自動(dòng)停止輸入電流，料液輸入中和結(jié)晶槽6，加入36wt％鹽酸調(diào)料液pH值為1.0，冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.9Kg和68.2Kg濾液，取濾液200g，使用900mL二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.52g，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為95.3％、2.5％、1.0％，1.0％、0.2％。
實(shí)施例4
參照?qǐng)D1、3、4、6、7、8，本實(shí)施例與實(shí)施例3不同之處僅在于改變了電解槽和增加了液流分布器。本實(shí)施例采用的電解槽采用圖3所示無(wú)隔膜箱式電解槽組中的一個(gè)單極式電解槽。所述的單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有5塊縱向鋸齒菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金作陽(yáng)極和4塊橫向鋸齒菱形銀網(wǎng)作陰極，鎳合金陽(yáng)極和銀網(wǎng)陰極交錯(cuò)平行放置形成8個(gè)單槽。陽(yáng)極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為60.0cm×40.0cm×0.3cm，Ts為1mm，LWD為5mm，SWD為2mm，Ws為3mm；陰極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為50.0cm×40.0cm×0.2cm，Ts為0.5mm，LWD為2mm，SWD為1mm，Ws為1.5mm。陽(yáng)極宏觀工作總面積192.0dm2，陰極宏觀工作總面積160.0dm2。箱式電解槽長(zhǎng)、寬、高為65cm×28cm×80cm。
所述的單極式電解槽22底部設(shè)有液流分布器，液流分布器由縱向間隔放置的4塊導(dǎo)流板37及導(dǎo)流板上橫向放置的圓孔液流分布板38組成，導(dǎo)流板37之間與電解槽底部形成導(dǎo)流腔室36，電解槽的循環(huán)進(jìn)口29經(jīng)管路分別與導(dǎo)流腔室36連通。圓孔液流分布板38上分布有圓孔39。
電解液由6Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3Kg氫氧化鈉和130Kg去離子水組成，電解液裝入電解槽前，依次使用10wt％鹽酸和自來(lái)水對(duì)箱式電解槽及電極進(jìn)行清洗，電解液溫度控制在45±2℃，通過(guò)程序控制單元設(shè)定電流輸入方式為首先輸入400A的反向電流15分鐘，其次輸入400A的正向電流15分鐘，最后輸入800A的正向電流2小時(shí)，如此往復(fù)循環(huán)，總通電時(shí)間9.4小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)計(jì)量槽9和加料溶解裝置8連續(xù)加入37.5Kg20wt％氫氧化鈉水溶液(5Kg/h)和6Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸(1Kg/h)。反應(yīng)中止，程序控制單元設(shè)定自動(dòng)停止輸入電流，料液輸入中和結(jié)晶槽6，加入36wt％鹽酸調(diào)料液pH值為1.0，冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末6.6Kg和179Kg濾液，取濾液200g，使用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.49g(3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為95.7％、1.3％、0.5％、2.2％、0.3％)，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為96.0％、1.8％、1.0％，0.9％、0.3％。
實(shí)施例5參照?qǐng)D1、3、4、6、7、8，本實(shí)施例與實(shí)施例4不同之處僅在于電解槽。本實(shí)施例采用的電解槽采用圖3所示無(wú)隔膜箱式電解槽組。所述的無(wú)隔膜箱式電解槽組由4個(gè)單極式電解槽22組成，單極式電解槽間通過(guò)銅排23串聯(lián)連接。單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有陽(yáng)極組26和陰極組32，所述的陽(yáng)極組包括5塊陽(yáng)極，所述的陰極組包括4塊陰極，陽(yáng)極和陰極交錯(cuò)平行放置，陽(yáng)極和陰極組成8個(gè)單槽，所有的陽(yáng)極電連接，所有的陰極電連接。陽(yáng)極為縱向菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金，陰極為橫向菱形銀網(wǎng)。陽(yáng)極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為60.0cm×40.0cm×0.3cm，Ts為1mm，LWD為5mm，SWD為2mm，Ws為3mm；陰極尺寸宏觀長(zhǎng)、寬、厚為50.0cm×40.0cm×0.2cm，Ts為0.5mm，LWD為2mm，SWD為1mm，Ws為1.5mm。陽(yáng)極宏觀工作總面積768.0dm2，陰極宏觀工作總面積641.6dm2。
加入30Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、75Kg氫氧化鈉和650Kg去離子水到配料槽12，溶解后用泵C泵入電解液循環(huán)系統(tǒng)，開啟泵B使電解液循環(huán)，待體系穩(wěn)定后，通過(guò)程序控制單元設(shè)定電流輸入方式為首先輸入400A的反向電流15分鐘，其次輸入400A的正向電流15分鐘，最后輸入800A的正向電流2小時(shí)，如此往復(fù)循環(huán)，總通電時(shí)間14.25小時(shí)，反應(yīng)過(guò)程中，電解液溫度控制在45±2℃，計(jì)量槽9和加料溶解裝置8連續(xù)加入187.5Kg20wt％氫氧化鈉水溶液(18Kg/h)和30Kg 3，4，5，6-四氯吡啶甲酸(4Kg/h)。反應(yīng)中止，程序控制單元設(shè)定自動(dòng)停止輸入電流，料液輸入中和及結(jié)晶槽6，加入36wt％鹽酸調(diào)料液pH值為1.0，冷卻、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末34.5Kg和898Kg濾液，取濾液200g，使用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.53g(3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為95.2％、1.6％、0.7％、2.1％、0.4％)，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為96.8％、1.3％、0.5％，1.2％、0.2％。
表1為各實(shí)施例隨電解槽體積放大的電解數(shù)據(jù)表1
以上數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明提供的電解合成設(shè)備及電解合成方法具有較高的電解效率。
實(shí)施例6參照?qǐng)D1、3、4、6、7、8，本實(shí)施例與實(shí)施例4不同之處僅在于所述的電解合成設(shè)備中還包括一個(gè)電滲析脫鹽裝置11，所述的電滲析脫鹽裝置由濃縮箱13、電源14、電滲析器18、極水箱16和淡化箱19組成，所述的電滲析器18外層設(shè)有極水室53，內(nèi)層間隔設(shè)有淡化室51和濃縮室52，所述的極水室53與極水箱16連接形成極水回路，所述的淡化室51與淡化箱19連接形成淡化回路，所述的濃縮室52與濃縮箱13連接形成濃縮回路；沉淀槽7連接電滲析脫鹽裝置11的淡化箱19。
將實(shí)施例4得到的179Kg濾液輸入電滲析脫鹽裝置11進(jìn)行脫鹽，脫鹽后濾液氯離子含量為0.4mol/L，濾液體積為155L，加入5L去離子水，其中130L配電解液、30L配成20wt％氫氧化鈉水溶液，其他條件和步驟重復(fù)實(shí)施例4，結(jié)果得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末7.5Kg和184Kg濾液，取濾液200ML，使用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.42g(3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為95.5％、1.4％、0.6％、2.2％、0.3％)，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為96.1％、1.7％、0.6％、1.4％、0.2％。
實(shí)施例7采用實(shí)施例6所述的電解合成設(shè)備，將實(shí)施例6得到的184Kg濾液輸入電滲析脫鹽裝置11進(jìn)行脫鹽，脫鹽后濾液氯離子含量為0.4mol/L，濾液體積為156L，加入4L去離子水，其中130L配電解液、30L配成20wt％氫氧化鈉水溶液，其他條件和步驟重復(fù)實(shí)施例4，結(jié)果得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末7.4Kg和182L濾液，取濾液200ML，使用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末為1.39g，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為96.0％、1.8％、0.5％，1.5％，0.2％。
實(shí)施例8參照?qǐng)D1、3、4、6、7、8，本實(shí)施例與實(shí)施例5不同之處僅在于所述的電解合成設(shè)備中還包括一個(gè)電滲析脫鹽裝置11，所述的電滲析脫鹽裝置11由濃縮箱13、電源14、電滲析器18、極水箱16和淡化箱19組成，所述的電滲析器18外層設(shè)有極水室53，內(nèi)層間隔設(shè)有淡化室51和濃縮室52，所述的極水室53與極水箱16連接形成極水回路，所述的淡化室51與淡化箱19連接形成淡化回路，所述的濃縮室52與濃縮箱13連接形成濃縮回路；沉淀槽7連接電滲析脫鹽裝置11的淡化箱19。
將實(shí)施例5得到的898Kg濾液輸入電滲析脫鹽裝置11進(jìn)行脫鹽，脫鹽后濾液氯離子含量為0.4mol/L，濾液體積為725L，加入175L去離子水，其中750L配電解液、150L配成20wt％氫氧化鈉水溶液，其他條件和步驟重復(fù)實(shí)施例5，結(jié)果得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末37.9Kg和925Kg濾液，取濾液200g，使用900ML二氯甲烷對(duì)濾液萃取6次，揮發(fā)合并后的二氯甲烷，得到3，6-D雪白色結(jié)晶粉末1.43g，按質(zhì)量比混合濾餅和萃取物，混合物中3，6-D、3，5，6-三氯吡啶甲酸、3，4，5，6-四氯吡啶甲酸、3，5，6-三氯-4-羥基吡啶甲酸和其他含量依次為95.7％、1.9％、0.8％，1.4％、0.2％。表2為電滲析脫鹽裝置對(duì)電解結(jié)果的影響表2
對(duì)比例1采用銀片作為陰極，其他條件及步驟與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例2采用Hastelloy C-276鎳合金平板作為陽(yáng)極，其他條件及步驟與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例3采用橫向菱形網(wǎng)狀Hastelloy C-276鎳合金作為陽(yáng)極，其他條件及步驟與實(shí)施例2相同。
表3為不同電極結(jié)構(gòu)對(duì)電解結(jié)果的影響表3
對(duì)比例4電解合成設(shè)備中取消液流分布器，其他條件及步驟均與實(shí)施例4相同。表4為液流分布器對(duì)電解結(jié)果的影響表權(quán)利要求
1.一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成方法，包括以3，4，5，6-四氯吡啶甲酸為主要電解原料，電解液置于電解槽中電解，反應(yīng)結(jié)束后中和、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥即得3，6-二氯吡啶甲酸，其特征在于通過(guò)穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源自動(dòng)對(duì)電解槽的陰極進(jìn)行粗糙化處理，所述的粗糙化處理周期為1～10小時(shí)，粗糙化時(shí)間為2～40分鐘，粗糙化電流密度為200～2000A/m2。
2.如權(quán)利要求1所述的電解合成方法，其特征在于所述的電解槽采用無(wú)隔膜箱式電解槽組，所述的無(wú)隔膜箱式電解槽組由多個(gè)單極式電解槽組成，各單極式電解槽間串聯(lián)連接形成電流回路；所述的電解槽陽(yáng)極為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，陰極為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電解合成方法，其特征在于過(guò)濾得到的濾液經(jīng)過(guò)電滲析脫鹽裝置脫鹽，除去大部分的氯化鈉后作為電解液循環(huán)使用。
4.一種3，6-二氯吡啶甲酸的電解合成設(shè)備，包括電源、配料槽、電解槽，其特征在于所述的電源為穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源，所述電源連接電流換向器，電流換向器設(shè)有程序控制單元；所述電源的正極連接電解槽陽(yáng)極，電源的負(fù)極連接電解槽陰極。
5.如權(quán)利要求4所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的電解槽為無(wú)隔膜箱式電解槽組，所述的無(wú)隔膜箱式電解槽組由2～10個(gè)單極式電解槽組成，單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有陽(yáng)極和陰極，單極式電解槽間通過(guò)銅排串聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的單極式電解槽內(nèi)部設(shè)有陽(yáng)極組和陰極組，所述的陽(yáng)極組包括3～8塊陽(yáng)極，所述的陰極組包括2～7塊陰極，陽(yáng)極和陰極交錯(cuò)平行放置，相鄰的陽(yáng)極和陰極組成一個(gè)單槽，所有的陽(yáng)極電連接，所有的陰極電連接。
7.如權(quán)利要求6所述的電解合成設(shè)備，其特征在于單極式電解槽內(nèi)陽(yáng)極數(shù)比陰極數(shù)多一塊，兩端為陽(yáng)極；陽(yáng)極極板由鎳合金材料制成，陰極極板由純銀材料制成。
8.如權(quán)利要求4所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的電解槽陽(yáng)極極板為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的陰極極板為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)相同的平行放置的極片橫向順次連接而成，所述的極片呈規(guī)則波浪線狀，所述波浪線相鄰的波峰與波谷對(duì)稱，相鄰的波峰與波谷對(duì)稱中心線的側(cè)邊點(diǎn)構(gòu)成極片連接點(diǎn)，相鄰的極片波峰與波谷交錯(cuò)并通過(guò)連接點(diǎn)連接。
9.如權(quán)利要求4所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的電解合成設(shè)備還包括中和結(jié)晶槽、沉淀槽和電滲析脫鹽裝置；所述的電滲析脫鹽裝置由濃縮箱、電源、電滲析器、極水箱和淡化箱組成，所述的電滲析器外層設(shè)有極水室，內(nèi)層間隔設(shè)有淡化室和濃縮室，所述的極水室與極水箱連接形成極水回路，所述的淡化室與淡化箱連接形成淡化回路，所述的濃縮室與濃縮箱連接形成濃縮回路；所述中和結(jié)晶槽順次連接沉淀槽和電滲析脫鹽裝置的淡化箱。
10.如權(quán)利要求6所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的單極式電解槽下部設(shè)有循環(huán)進(jìn)口，上部設(shè)有循環(huán)出口；所述的電解合成設(shè)備還包括計(jì)量槽、循環(huán)槽和加料溶解槽，配料槽順次連接計(jì)量槽、循環(huán)槽；所述的加料溶解槽包括有槽體，槽體內(nèi)部設(shè)有帶葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸和過(guò)濾網(wǎng)，槽體頂部設(shè)有加料口和溶液出口，槽體底部設(shè)有料液進(jìn)口，轉(zhuǎn)動(dòng)軸用滾珠軸承固定，轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部設(shè)有皮帶輪；所述的循環(huán)槽底部出口分成兩管路，一管路連接電解槽的循環(huán)進(jìn)口，另一管路連接加料溶解槽底部的料液進(jìn)口；所述的加料溶解槽底部的溶液出口與循環(huán)槽上部連接形成加料回路；所述單極式電解槽的循環(huán)出口與循環(huán)槽上部連接形成循環(huán)回路。
11.如權(quán)利要求10所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的單極式電解槽底部設(shè)有液流分布器，液流分布器由縱向間隔放置的導(dǎo)流板及導(dǎo)流板上橫向放置的圓孔液流分布板組成，各導(dǎo)流板之間與電解槽底部形成導(dǎo)流腔室，電解槽的循環(huán)進(jìn)口經(jīng)若干管路分別與導(dǎo)流腔室連通。
12.如權(quán)利要求10所述的電解合成設(shè)備，其特征在于還包括洗液循環(huán)槽和堿霧吸收槽，所述的洗液循環(huán)槽和無(wú)隔膜箱式電解槽組經(jīng)泵連接形成清洗回路，所述的堿霧吸收槽分別與單極式電解槽的循環(huán)出口和循環(huán)槽上部連接。
13.如權(quán)利要求11或12所述的電解合成設(shè)備，其特征在于所述的電解槽陽(yáng)極極板為縱向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的陰極極板為橫向菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述的菱形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)相同的平行放置的極片橫向順次連接而成，所述的極片呈規(guī)則波浪線狀，所述波浪線相鄰的波峰與波谷對(duì)稱，相鄰的波峰與波谷對(duì)稱中心線的側(cè)邊點(diǎn)構(gòu)成極片連接點(diǎn)，相鄰的極片波峰與波谷交錯(cuò)并通過(guò)連接點(diǎn)連接；所述的電解槽陰極尺寸為極片波峰與波谷的垂直距離為0.5～2.0mm，極片厚度為0.2～1.0mm，極片上相鄰波峰之間的距離為1～10mm，極片波峰與相鄰極片波谷之間的距離為0.5～5.0mm，極片寬度為2～5mm；陽(yáng)極尺寸為極片波峰與波谷的垂直距離為1.5～5.0mm，極片厚度為0.8～3.0mm，極片上相鄰波峰之間的距離為4～10mm，極片波峰與相鄰極片波谷之間的距離為1.5～5.0mm，極片寬度為2～10mm；所述的電解合成設(shè)備還包括中和結(jié)晶槽、沉淀槽和電滲析脫鹽裝置；所述的電滲析脫鹽裝置由濃縮箱、電源、電滲析器、極水箱和淡化箱組成，所述的電滲析器外層設(shè)有極水室，內(nèi)層間隔設(shè)有淡化室和濃縮室，所述的極水室與極水箱連接形成極水回路，所述的淡化室與淡化箱連接形成淡化回路，所述的濃縮室與濃縮箱連接形成濃縮回路；所述中和結(jié)晶槽順次連接沉淀槽和電滲析脫鹽裝置的淡化箱。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電解效率高的3，6－二氯吡啶甲酸的電解合成方法及設(shè)備。所述的電解合成方法包括以3，4，5，6－四氯吡啶甲酸為主要電解原料，電解液置于電解槽中電解，反應(yīng)結(jié)束后中和、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥即得3，6－二氯吡啶甲酸，其中通過(guò)穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源自動(dòng)對(duì)電解槽的陰極進(jìn)行粗糙化處理。所述的電解合成設(shè)備包括電源、配料槽、電解槽，所述的電源為穩(wěn)壓穩(wěn)流可控硅周期換向電源，所述電源連接電流換向器，電流換向器設(shè)有程序控制單元；電源的正極連接電解槽陽(yáng)極，電源的負(fù)極連接電解槽陰極。所述的電解合成設(shè)備，解決了目前3，6－D電解合成過(guò)程中的諸多缺陷，具有較大的實(shí)用價(jià)值和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C07D213/00GK1807691SQ20051006204
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者馬淳安 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)