[實用新型]改裝的有限間隙電解槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420175516.5
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN203904468U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設計）人: F·弗爾沃;D·多恩斯特;P·沃爾特林;D·胡爾曼;P·霍夫曼;M·佩里戈;A·費奧魯西;C·霍恩伯格
• 申請（專利權）人: 烏德諾拉股份公司
• 主分類號: C25B9/10
• 分類號: C25B9/10;C25B15/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 馮玉清

技術領域

本實用新型涉及一種改裝的利用有限電極間間隙組裝的隔膜電解槽。

背景技術

工業(yè)電解處理（例如堿鹽水的電解，特別是旨在產(chǎn)生氯氣、苛性鈉和氫氣的氯化鈉鹽水的電解）通常在由通過分隔物（例如離子交換隔膜）劃分成分別包含一個電極的兩個隔室（陽極和陰極）的多個電解槽構成的電解器中實施。

通常所利用的基本設計使得陽極隔室包含剛性陽極，其通常由涂覆有淺表電催化膜的穿孔板或網(wǎng)眼薄板或金屬網(wǎng)格構成，其中所述淺表電催化膜包括貴金屬氧化物。陰極隔室的結構可以提供不同類型的機械設置。更確切地說，可以根據(jù)兩種基本機械設計來實施陰極在陰極隔室中的安裝。第一種設計提供與隔膜直接接觸的陰極（即被本領域技術人員稱作“零間隙”的設計），第二種設計提供與隔膜間隔開1-3mm間隙的陰極（即被本領域技術人員稱作“有限間隙”的設計）。在該第二種技術中，由于需要在陽極與陰極表面之間保持近似2-3mm的特定距離，因此導致槽電壓受到與由于陽極和隔膜之間的液相電流輸送而生成的電阻電壓降相關聯(lián)的一定分量的懲罰：由于槽電壓與通常用每噸氯氣或苛性鈉的kWh數(shù)表示的能量消耗直接成比例，由此可見所述處理的總體經(jīng)濟性是不利的。為了克服這一問題，特別是對應于氯堿電解的隔膜電解槽的設計隨著時間經(jīng)歷了重大改變，從而導致出現(xiàn)了能夠使得陰極的表面與隔膜接觸的陰極結構，即由前面提到的“零間隙”定義所指的結果。鑒于完全去除和替換“有限間隙”電解槽涉及日益更高的能量成本并且在經(jīng)濟性和可行性方面不適宜，因此已經(jīng)證實需要一種技術以允許利用現(xiàn)有的電解槽設計和材料把存在于電解廠中的此類電解槽轉(zhuǎn)化成更加高效的“零間隙”技術。

實用新型內(nèi)容

在所附權利要求書中闡述了本申請的各個方面。

在一方面中，本實用新型涉及一種包括通過離子交換隔膜分開的由陰極后壁分界的陰極隔室和陽極隔室的電解槽，所述陰極隔室包含陰極支撐件、具有被包括在與所述陰極支撐件的接觸表面之間的沿著垂直軸塑性形變1到5mm的區(qū)段的剛性電流分配器、具有對應于所述剛性電流分配器與陰極支撐件的接觸表面的厚度處于0.1到1mm范圍內(nèi)的區(qū)段的導電彈性元件、由在一側與導電彈性元件并且在另一側與離子交換隔膜均勻接觸的厚度范圍從0.2到0.5mm的穿孔薄板或網(wǎng)格構成的柔性陰極，所述陽極隔室包含與離子交換隔膜均勻接觸的陽極。

在所述電解槽的一個實施例中，所述陽極由格柵形狀的基底形成，其具有厚度范圍從0.3到1mm的平面狀穿孔薄板或網(wǎng)格并且提供有固定在其上的電催化膜。

在另一方面中，本實用新型涉及一種由多個基本的通過前面描述的根據(jù)本實用新型獲得的電解槽的模塊化設置構成的電解器。

下面將參照附圖來描述例示根據(jù)本實用新型的一些實現(xiàn)方式，附圖的唯一目的是相對于本實用新型的所述具體實現(xiàn)方式來說明不同元件的相互設置；具體來說，附圖不一定是按比例繪制的。

附圖說明

在圖1中示出了根據(jù)被稱作“有限間隙”的技術的機械設計的包括在兩個陰極支撐件之間的電解槽部分的組裝。

在圖2中示出了在根據(jù)本實用新型改裝之后的包括在兩個陰極支撐件之間的電解槽部分的組裝。

在圖3中示出了在根據(jù)本實用新型進行改裝之后的整個電解槽的組裝。

具體實施方式

在一個方面中，本申請公開了一種對電解槽進行改裝的方法，所述電解槽包括通過離子交換隔膜分開的由后壁分界的陰極隔室和陽極隔室，所述陰極隔室包含固定到陰極支撐件的平面狀幾何結構的剛性陰極，所述平面狀剛性陰極被保持在與離子交換隔膜的1到3mm的間隙處，所述陽極隔室包含與離子交換隔膜接觸的陽極，所述方法包括以下同時或順序步驟：

-通過被包括在與所述陰極支撐件的接觸表面之間的區(qū)段的塑性形變對所述剛性陰極進行整形；

-將預先成形的導電彈性元件覆蓋到所述剛性陰極上，所述彈性元件具有對應于所述陰極支撐件與所述陰極的接觸表面的壓縮區(qū)段；

-把提供有催化涂層的柔性平面狀陰極覆蓋到所述導電彈性元件上。

通過前面的方法，有可能在不浪費材料的情況下將“有限間隙”技術設計的電解槽有利地轉(zhuǎn)化成“零間隙”技術設計的電解槽。實際上，除了給出操作期間的更加均勻的電流分布從而最小化能量消耗所基于的個別電解槽上的電壓的優(yōu)點之外，這樣的轉(zhuǎn)化還允許將陰極復用為集電器。從而避免了對于陰極的未焊接（unwelding）以及隨之而來的為每一個電解槽提供新的陰極集電器的需求。