[實用新型]氧陰極電解槽及制堿裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220397357.4
• 申請日: 2012-08-06
• 公開（公告）號: CN202849552U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 張良虎;李海要;王建軍;趙印杰;張π;覃事永;宋明周
• 申請（專利權）人: 藍星（北京）化工機械有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳振

技術領域

本實用新型涉及一種制堿裝置，特別是涉及一種用于制堿行業(yè)的氧陰極電解槽及制堿裝置。

背景技術

氯堿工業(yè)通過電解食鹽水產生燒堿和氯氣，同時產生副產物氫氣，是在國民經濟中占有重要地位的基礎化工原料工業(yè)。目前國內制堿有隔膜法和離子膜法，生產成本中電耗成本約占60%，因此降低電耗對于提高氯堿行業(yè)經濟效益具有很重要的意義。

具體的說，氯堿廠生產1噸燒堿，同時產生0.886噸氯氣及1200多立方米的氫氣，約需要耗電2500度，是化學工業(yè)中的“電老虎”，每年耗電占化工用電整體的20%。多年來人們一直致力于降低氯堿工業(yè)的能耗，所采取的措施包括改進隔膜，改進電槽結構，將石墨陽極改造為金屬陽極等。但是，從根本上講，氯堿工業(yè)的巨大耗電量是由其化學反應本身所決定的。因此，必須從根本上改變電解食鹽水的電化學反應，從而降低理論分解電壓，達到節(jié)能目的。眾所周知，目前氯堿生產的主要電化學反應方程式為：

陽極：2Cl^--2e＝Cl₂

陰極：2H₂O+2e＝H₂+2OH^-

其中，Ф_陽=1.359伏????Ф_陰=-0.828伏

所以，其理論分解電壓：E=Ф_陽－Ф_陰＝1.359-（-0.828）=2.187伏

如果將電極過程的總反應改變?yōu)椋?/p>

2NaCl+H₂O+1/₂O₂=2NaOH+Cl₂↑

2Cl^--2e=Cl₂

陽極：

陰極：2H₂O+1/₂O₂+2e＝2OH^-

其中，Ф_陽=1.359伏????Ф_陰=0.391伏

所以，其理論分解電壓：E=Ф_陽－Ф_陰＝1.359－0.391=0.968伏

從以上兩種電極過程可以看出，它們的陽極反應過程沒有變，陰極由原來的水在電能作用下分解為氫氣和氫氧根改變?yōu)樗c空氣中的氧作用生成氫氧根，使其不再產生氫氣。根據理論分解電壓比較可以看出，理論分解電壓降低了1.22伏。因此，在氯堿裝置中使用氧陰極電解槽具有很重要的意義。

因為從根本上改變了陰極反應，因此需要使用氧陰極電極，而氧陰極電極和現有的陰極電極不同，因此需要提供一種適用于安裝氧陰極電極的氧陰極電解槽，尤其是提供一種可以在現有電解槽上直接改進的氧陰極電解槽。

發(fā)明內容

基于此，有必要針對現有技術的問題，提供一種結構簡單、使用方便的氧陰極電解槽及制堿裝置。

本實用新型的技術方案如下：

一種氧陰極電解槽，包括陽極框、陰極框、陽極盤、陰極盤、復合板和設置在陽極框上的陽極電極，所述陽極框和陽極盤組成陽極室，所述陰極框和陰極盤組成陰極室，所述氧陰極電解槽還包括氧陰極電極、氧氣進口總管、氧氣出口總管和出液口；

所述陽極盤和所述陰極盤通過所述復合板隔開；

所述氧氣進口總管設置在所述陰極框的上端；所述氧氣出口總管設置在所述陰極框的下端；

所述出液口設置在所述陰極框的側面。

在其中一個實施例中，所述氧陰極電解槽還包括陰極筋板和陽極筋板，所述陰極筋板設置在所述陰極盤和所述氧陰極電極之間，所述陽極筋板設置在所述陽極電極和所述陽極盤之間。

在其中一個實施例中，在所述氧陰極電極與所述陰極筋板之間還設置有支撐網和第一緩沖網，所述支撐網設置在所述第一緩沖網的下方；在所述氧陰極電極上設置有第二緩沖網和面網，所述面網設置在所述第二緩沖網的上方。

在其中一個實施例中，所述陰極盤和所述氧陰極電極之間形成第一氣室，所述第一氣室的高度為2~17毫米。

在其中一個實施例中，所述氧陰極電極和所述面網之間形成第一液室，所述第一液室的高度為2~3毫米。

在其中一個實施例中，在所述陰極框的內部設置有氧陰極框，所述氧陰極框固定在所述陰極盤上，所述氧陰極設置在所述氧陰極框上。