五氧化二氮,是一种公认的性能优异、清洁的绿色硝化剂。五氧化二氮用于硝化反应,具有温度易控制、废酸成分单一、选择性高、无氧化副反应目标产物、收率高的特点。本文是在实验室规模（100克/批）四氧化二氮电解制备五氧化二氮技术和原理样机基础上,计算出最大电流密度、循环液保留时间、分析出降低比能的方法;以此为依据,设计并搭建了具有挡板解结构公斤级电解制备五氧化二氮装置;研究了挡板的形状、挡板间距以及电解液流动方式对电解的影响,结果表明,当挡板形状为折流、挡板间距为40mm,电解液流动方式为并流时,电解收率高、比能低;进行了公斤级电解装置的条件优化实验,当电解电压为2.5V,电解液流量为100ml,电解2.5h,比能最低达到1.18kWh/kgN₂O₅,收率为75.8%,达到了设计要求,且均优于实验室电解装置;在此基础上,设计了具有8个挡板的10kg级五氧化二氮电解制备装置。