有机电化学合成作为一种绿色化学合成方法日益受到重视。电化学合成丁二酸是一种绿色、清洁的生产技术,相对传统方法具有较强竞争力。随着丁二酸的应用不再局限于中间体、化工原料、食品添加剂等,而是生物可降解塑料——聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的主要原料,它的需求量急剧增加,颇具市场前景。电解合成法生产丁二酸的方法是以顺丁烯二酸酐为主要原料,通过母液循环套用提高收率。但是这也导致了现有的电解合成丁二酸的工艺存在副产物富马酸的累积而超标的问题。现有的解决方案如增加后处理工艺效果不佳,且成本较高;过电量电解法存在原设备不适用,为了避免大量析氢而需要用小电流耗时耗能去除富马酸,因此寻找一种新的工艺方案来解决富马酸超标的问题迫在眉睫。本文探索了富马酸产生的可能原因,把目标指向了抑制极板发热以免促进副产物的产生。依照这一思路,本文利用现有的板框式电解槽,经过设计并改造了一套能够冷却极板的板框溢流式电化学反应器。并以此为基础,优化冷却极板法电解合成丁二酸的工艺条件。实验结果表明:(1)冷却极板法能够抑制富马酸的产生,实验中绝大多数冷却极板法的电解工艺,电解终止液中富马酸含量都低于不冷却时的数据;(2)当电解温度为50℃,冷却循环水温度40℃,顺丁烯二酸酐质量分数9.8%,硫酸质量分数5%,电极电流密度为1000 A/m~2,通电量为理论电量Q_理的100%时,可获得最佳的实验结果,初次电解成品中富马酸含量低于0.02%,相比不冷却极板时降低了42.7%,丁二酸含量99.69%,收率59.5%;(3)在优化的电解工艺条件下,采用母液循环套用电解。十次套用后电解合成丁二酸的还原收率最高可达84.1%,电解平均收率可以提高到约76.2%,电解电压基本可以维持在4.4~4.8V。富马酸含量依旧不超标,且处于一个较低的值。这说明冷却极板法电解合成丁二酸无需或者较长生产时间段内无需借助过电量电解来降低产品中的富马酸含量,具有了初步的应用前景。