[實(shí)用新型]復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01259366.4
• 申請(qǐng)日: 2001-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN2496881Y
• 公開（公告）日: 2002-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢家悟;王偉紅;張良虎;郭立德;陳士平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工機(jī)械廠
• 主分類號(hào): C25B9/08
• 分類號(hào): C25B9/08;C25B1/46
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)專利代理有限公司
• 代理人: 朱麗華

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽，屬于化學(xué)工業(yè)中

氯堿工業(yè)中的電解設(shè)備領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

目前，世界上多數(shù)國(guó)家在氯堿工業(yè)用各種各樣的離子膜電解槽，復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽是一種低壓差、小流量、溶液內(nèi)循環(huán)電解槽。現(xiàn)有的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽主要由多個(gè)單元電解槽構(gòu)成，在單元電解槽之間由密封墊密封有離子交換膜，單元電解槽由背靠背配置的、在導(dǎo)電通路上連接的陰極盤和陽極盤、由四個(gè)邊框構(gòu)成的框架、通過導(dǎo)電筋板焊接到陰、陽極盤上的陰極和陽極及陰、陽極室上部分的氣液分離盒組成，陰極盤和陽極盤為四周帶側(cè)壁的盤狀構(gòu)件，在陰極盤和陽極盤的側(cè)壁分別帶有供電解物料進(jìn)入的進(jìn)口及供電解產(chǎn)物流出的出口，進(jìn)口分別位于陰、陽極盤的下側(cè)壁上，出口分別位于陰、陽極盤上側(cè)壁上，在陽極的底部固定安裝有導(dǎo)流管。該種結(jié)構(gòu)的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽在應(yīng)用時(shí)雖能夠生產(chǎn)堿液，但其在使用過程中容易在短期內(nèi)將離子交換膜損壞，這是由于在電解槽反應(yīng)過程中，陽極室內(nèi)下面溶液上升性較差，形成下部的溶液濃度較低，在距離底部0～20cm處引起膜起泡，造成膜損壞，槽電壓升高，而離子交換膜較昂貴，離子交換膜的損壞必須會(huì)升高成本，影響生產(chǎn)；另外在靠近鹽水入口的上部，由于排氯不暢，離子膜出現(xiàn)夾層；氣液分離盒剛度不夠，容易泄露。并且該復(fù)極式離子膜電解槽制造工藝復(fù)雜，制造成本高。

(三)技術(shù)內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)出一種結(jié)構(gòu)合理，易于加工制造的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽，它不僅能夠使陽極室內(nèi)溶液濃度趨于均勻，防止離子膜起泡損壞，而且保證電解槽不易變形，延長(zhǎng)電解槽的使用壽命。

本實(shí)用新型中的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽主要由單元電解槽、端部半單元電解槽、安裝在單元電解槽之間的密封墊及離子交換膜構(gòu)成，單元電解槽、端部的半單元電解槽及離子交換膜通過固定擠壓裝置密封安裝成電解槽整體，其中單元電解槽由背靠背配置的、在導(dǎo)電通路上連接的陰極盤、陽極盤及四周邊框構(gòu)成的槽框構(gòu)成，陽極盤和陰極盤為四周帶側(cè)壁的盤狀構(gòu)件，陽極和陰極通過導(dǎo)電筋板分別焊接到陽極盤和陰極盤上，在陽極盤和陽極內(nèi)形成陽極室，在陰極盤和陰極內(nèi)形成陰極室，陽、陰極室的上部分別帶有與陽、陰極室連通的氣液分離盒，在陰極盤和陽極盤的側(cè)壁分別帶有供電解物料進(jìn)入的進(jìn)口及供電解產(chǎn)物流出的出口，進(jìn)口分別位于陰、陽極盤的下側(cè)壁上，出口分別位于陰、陽極盤上側(cè)壁上，所說的陽極室中帶有導(dǎo)流管及分液板，在陽極室進(jìn)口端縱向帶有導(dǎo)流管、橫向距離底部2～15mm處固定安裝有橫向?qū)Я鞴埽湎旅鎺в谐鲆嚎祝陉枠O室中靠近出口端的一側(cè)安裝有兩根或兩根以上的縱向的導(dǎo)流管，分液板位于橫向?qū)Я鞴芡鈧?cè)下部靠近進(jìn)口一端，分液板的底邊距陽極室的底部的距離不小于1.5mm。

上述的結(jié)構(gòu)中，分液板的長(zhǎng)度不小于橫向?qū)Я鞴荛L(zhǎng)度的一半。

在上述結(jié)構(gòu)中陽極室內(nèi)的靠近出口端的縱向?qū)Я鞴艿母叨炔恍∮陉枠O室縱向高度的2/3。

在陽極室內(nèi)的中間部位也安裝有縱向?qū)Я鞴埽涓叨仍陉枠O室縱向高度的1/2～1/3范圍內(nèi)，以增強(qiáng)陽極室內(nèi)液體混合均勻。

陽極室內(nèi)的橫向?qū)Я鞴芟虏克鶐У某鲆嚎孜挥诳拷隹诙艘粋?cè)。

為節(jié)約貴金屬材料、方便加工及減少陰、陽極盤面的變形，在陰、陽極盤的側(cè)邊框及底部邊框采用插板式固定連接結(jié)構(gòu)，邊框外表的密封面內(nèi)側(cè)中間帶有插板，邊框主體帶有對(duì)應(yīng)的插槽，插板與插槽插緊后穿銷釘配合形成邊框，陰陽極盤的四周與密封面焊接固定。

在陰極室的上部邊框由陰極盤面折彎與邊框主體直接焊接形成，而陽極室的上部邊框則由陽極盤面折彎與邊框主體鉚釘連接。

為了提高氣液分離盒的剛度和強(qiáng)度，在陰、陽極盤上部的氣液分離盒由底部的多孔板及密封側(cè)板與陰、陽極盤焊接形成。

為能夠更好的將陽極產(chǎn)生的氯氣排出，保護(hù)離子膜，本實(shí)用新型在陽極側(cè)的氣液分離盒側(cè)部安裝氯氣排出管。

本實(shí)用新型的單元槽內(nèi)的陰極是活性陰極。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽在應(yīng)用時(shí)，利用其本身特有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)及電解時(shí)產(chǎn)生氣體形成的氣舉效應(yīng)和濃度差別形成的密度差，使陰、陽極液在電解槽內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)，并使溶液在內(nèi)部混合均勻，在低壓差、小流量情況下進(jìn)行有效的電解。尤其是在陽極室內(nèi)，消除在循環(huán)過程中的底部死區(qū)，使陽極液全部參與循環(huán)流動(dòng)，保護(hù)離子膜不受損害。

本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的復(fù)極式自然循環(huán)離子膜電解槽具有下述優(yōu)點(diǎn)：

1.單元電解槽不易變形，配合精度高。這是由于采用了插板式組合邊