[發明專利]離子膜電解槽

有效

• 申請號: 201310398105.2
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103469245A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 郭立德;劉秀明;陳中元;王偉紅;喬宵峰;劉繼東
• 申請（專利權）人: 藍星(北京)化工機械有限公司
• 主分類號: C25B9/10
• 分類號: C25B9/10;C25B1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種離子膜電解槽。

背景技術

現有的用于生產燒堿的單極式離子膜電解槽，含有電解液外循環結構，在通電運行時，由于沒有內部循環結構，導致陽極單元內部電解液濃度分布不均勻，造成通過電解液的電流密度分布也不均勻，進而導致電解液電阻升高，槽電壓較高。另外，現有的離子膜電解槽陰極室結構屬于有極距電解槽類型，電極網孔大，電流密度分布不均勻，極距的存在也會使電解液電阻增大，槽電壓升高。而電解液電阻增大，槽電壓升高會導致噸堿電耗也高，增加生產成本。

發明內容

本發明目的在于提供一種可提高離子膜的使用壽命，減少電能消耗，降低生產成本的離子膜電解槽。

本發明的離子膜電解槽，包括一個以上的陽極單元和一個以上的陰極單元，陰極單元和陽極單元按照一個陰極單元、一個陽極單元、再一個陰極單元、再一個陽極單元的順序并列緊貼設置，每個所述陰極單元分別包括一個沿左右豎直方向設置的陰極邊框，陰極邊框的底端設有進口，陰極邊框的頂端設有出口，每個陰極邊框內的前、后側分別設有一個拉網板制成的支撐板，支撐板的板面位于左右豎直方向，支撐板朝里的板面與多道陰極筋板固定相連，多道陰極筋板的側端分別與所在的陰極邊框的內壁固定相連，每個陰極邊框內沿前后方向分別設有多個彈性支撐柱，每個彈性支撐柱的二端分別頂在支撐板朝里的板面上，每個彈性支撐柱的側壁通過固定桿與所在的陰極邊框內的筋板或陰極邊框的內壁固定相連，每個陰極邊框的前、后端面上分別貼設有一個陰極墊片，每個支撐板朝外的板面上貼設有導電材料制成的網狀的集電體，每個集電體的邊緣處朝里的端面與一個陰極墊片朝外的端面相貼，每個集電體朝外的端面上貼設有鎳金屬絲編織制成的波紋狀的緩沖網，緩沖網的周邊位于陰極邊框的內側，每個緩沖網朝外的端面上貼設有鎳金屬絲編織制成的陰極網，陰極網的周邊位于緩沖網邊緣的外側和陰極邊框的內側之間，陰極網的周邊采用多個聚四氟乙烯制成的銷釘固定在集電體上，每個集電體的一端向外延伸與陰極導電銅條相連，陰極導電銅條位于陰極邊框的外側；

每個所述陽極單元分別包括一個沿左右豎直方向設置的陽極邊框，陽極邊框的底端設有進口，陽極邊框的頂端設有出口，每個陽極邊框內分別設有多個導電復合條，每個導電復合條的一端向外延伸與陽極導電銅條相連，陽極導電銅條位于陽極邊框的外側；

每個陽極邊框的前、后端面上分別貼設有一個陽極墊片，每個陽極邊框內的前、后側分別設有一個網狀的陽極，陽極的網面位于左右豎直方向，每個陽極朝外的網面與一個離子膜的一個表面相貼，該離子膜的另一個表面和與其相鄰的陰極邊框上的陰極網朝外的表面相貼，陽極墊片朝外的表面離子膜的表面相貼，同一個陽極邊框內的前、后陽極之間設有陽極筋板；每個陽極邊框內的二個陽極之間設有均勻液體消除氣泡裝置，所述均勻液體消除氣泡裝置包括位于陽極邊框內的多個沿豎直方向設置的導流管和多個導流循環板夾，多個導流管沿左右方向排列成一排，每個導流管的側壁上沿左右方向自上而下設有多個長條形的穿孔，多個所述導流循環板夾分別從不同的高度位置沿左右方向穿孔處穿過一排多個導流管上的穿孔，每對導流循環夾板包括沿前、后方向并列設置的2個導流循環板，循環板的板面位于左右方向，2個導流循環板下邊緣之間的間距小于2個導流循環板上邊緣之間的間距。

本發明的離子膜電解槽，其中所述支撐板朝里的板面通過側筋板與多道陰極筋板固定相連，所述導流管的頂端設有一排所述穿孔，一個所述導流循環夾板的下部插在導流管頂端的一排穿孔內，導流管的頂端位于所述陽極邊框內的上部，導流管的底端位于陽極邊框內的下部。

本發明的離子膜電解槽，其中每對所述導流循環夾板的2個所述導流循環板板面之間的夾角為5°—20°，所述陰極邊框由耐高溫高濃度燒堿腐蝕的310s不銹鋼型材焊接制成，所述陰極墊片采用耐堿腐蝕的乙丙橡膠制成，陰極墊片的厚度為3.4mm。所述集電體采用厚度1mm的銅板制成，集電體表面覆蓋0.2mm厚度的鍍鎳層，所述緩沖網采用0.15mm直徑鎳絲編織制成，緩沖網的波高4.5mm，波寬7.8mm，緩沖網通過電阻點焊固定在集電體上。

本發明的離子膜電解槽，其中每對所述導流循環夾板的2個所述導流循環板板面之間的夾角為10°—15°，所述陽極邊框由耐間隙腐蝕的鈦鈀合金方管制成。