[實用新型]一種制備高鐵酸鹽的并聯式電解槽

有效

• 申請號: 201120097374.1
• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN202054903U
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 王國華;劉明明;孫曉;張碩
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: C25B1/00
• 分類號: C25B1/00;C25B9/18;C25B9/08
• 代理公司: 上海世貿專利代理有限責任公司 31128
• 代理人: 陳穎潔

技術領域

本實用新型涉及電解槽，更具體地說是涉及一種制備高鐵酸鹽的并聯式電解槽。

背景技術

高鐵酸鹽是一種由六價鐵酸根和金屬離子組成的鹽類，其通式為M_xFeO₄。高鐵酸鹽在整個pH范圍內具有極強的氧化性，可以降解水中一系列有機污染物，其還原產物Fe³⁺和Fe(OH)₃，具有吸附絮凝作用，對環境無毒副作用，因此它作為一種集氧化、絮凝、殺菌消毒于一體的多功能綠色水處理化學藥劑日益受到國內外的關注。

目前高鐵酸鹽主要有3種制備方法：高溫熔融氧化法、次氯酸鹽氧化法和電解法。

高溫熔融氧化法由于反應為放熱反應，?溫度升高快，容易引起爆炸，故需嚴格控制操作條件。該法比較危險且難于實現，目前很少采用。

次氯酸鹽氧化法雖然提供了一種設備成本低、快速大量制備高鐵酸鉀的合成途徑，然而它卻存在兩大缺點。首先，要獲得高濃度次氯酸鹽溶液，制備過程中需要使用有毒危險氣體——氯氣，不僅設備腐蝕嚴重，而且不可避免地對環境造成污染，高濃度含氯廢液的處置也是有待解決的一個問題；第二，產生的高鐵酸根離子容易受雜質離子（如過渡金屬）的影響而分解，因此該法要求使用高純度的試劑（近飽和的NaOH、KOH溶液），成本相當高。

電解法是鐵陽極在濃堿液中電解發生氧化反應生成高鐵酸鹽，再加入KOH使之轉化為K₂FeO₄作為固體沉淀下來。

陽極反應：Fe+8OH^-→FeO₄^2-+4H₂O+6e

陰極反應：2H₂O+2e→H₂?+2OH^-

總反應:????Fe+2OH^-+2H₂O→FeO₄^2-+3H₂↑

???????????及:?????2Fe³⁺?+?10OH^-?→FeO₄^2-+2H₂O?+?3H₂↑

?????????????????????FeO₄^2-+2K⁺→K₂FeO₄

電解法與前2種方法相比，具有設備簡單、步驟精簡、雜質含量少、幾乎不產生污染等優點，值得深入研究。

實用新型內容

為了克服現有的電解制備裝置產能不足、裝置復雜的缺點,?本實用新型提供一種制備高鐵酸鹽的并聯式電解槽，該電解槽不僅能通過簡單操作制備出高鐵酸鹽，而且能根據需要多格并聯制備以調整產量。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種制備高鐵酸鹽的并聯式電解槽，其特征在于在電解槽內設置有多個間隔分布的陰極室和陽極鐵板，陰極室內設有陰極，陰極室兩側為隔膜。陰極為一密封內空的不銹鋼盒，所述不銹鋼盒設有進水管和出水管。隔膜材料為0.5~1mm厚的全氟磺酸離子膜，孔徑為1~2μm。

每塊陽極鐵板兩側都用于高鐵酸鹽的制備，多格并聯制備可增加有效電解體積，提高電解槽產量。此外，通過將陰極由不銹鋼板改為不銹鋼盒，內部通以冷卻水，可有效控制電解液溫度，也可排除冷卻管繞行于陽極電解液內時造成的干擾。隔膜材料為0.5~1mm厚的全氟磺酸離子膜，耐酸耐堿，可長期有效使用，既避免普通塑料受熱易變形的缺點，又避免了鋼鐵材料接觸電解液影響正常反應的缺點。本實用新型的有益效果是，可以操作簡便的制備出高鐵酸鹽，并且有效提高產量，為制備高鐵酸鹽的工業化提供了一套切實可行的方案。

附圖說明

圖1是本實用新型的示意圖。

圖2是本實用新型的側面構造圖。

圖3是陰極不銹鋼盒示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。