[發明專利]含多孔型導電板的氯堿膜電解槽

有效

• 申請號: 201911423709.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN110983367B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張永明;薛帥;馮威;張恒;雷建龍
• 申請（專利權）人: 山東東岳高分子材料有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46;C25B9/19;C25B11/03
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及一種氯堿膜電解裝置，特別涉及一種含多孔型導電板的氯堿膜電解槽。電解槽陽極與氯堿膜之間填充陽極多孔型導電材料，電解槽陰極與氯堿膜之間填充陰極多孔型導電材料。本發明通過在陰極、陽極引入多孔型的導電材料，多孔型的導電材料一方面可以對含氟離子交換膜起到支撐作用，可以降低對含氟離子交換膜的力學性能要求；另一方面多孔型導電材料既是電子傳輸通道，又是電解催化的載體，電解效率更高。該新型結構充分利用普通氯堿電解槽結構優點加以改進，結構中多孔型導電材料與膜材料零距離接觸，使電解過程真正實現“零極距”，以消除陰/陽極電解液層所帶來的槽電壓增量。

技術領域

本發明涉及一種氯堿膜電解裝置，特別涉及一種含多孔型導電板的氯堿膜電解槽。

背景技術

離子膜電解槽自上世紀70年代誕生以來給氯堿工業帶來了顛覆性的發展，能耗得到大幅下降，產品質量得到顯著提高。然而面對能源日益緊缺、國家相關職能部門不斷加強環保管理和提高節能要求的形勢，氯堿行業對電解槽的節能性提出了更高的目標和要求；而隨著電解技術的發展，高電流密度和低能耗的電解槽已成為當今行業的發展趨勢。在高電流密度運行下，如何降低電解槽的槽電壓和提高電流效率是實現節能降耗增加企業效益的關鍵所在。

專利CN 206015108 U公開了一種電解槽，該裝置包括上接盤、主控制器、氣泵、通氣管道、漏孔、槽體、制冷器、溫度感應器、下接盤、液位感應器，在槽體上下兩端分別設置上接盤和下接盤，在上接盤底端設置漏孔，在槽體內設置S型制冷器，在下接盤上端設置氣泵，氣泵通過通氣管道連接槽體。但是該裝置槽體中，無法達到徹底消除陰/陽極電解液層所帶來的槽電壓增量的功能，使現如今普通氯堿電解槽的發展未能取得突破性的進展，電解過程因為電解設備的原因未能實現真正的“零極距”，該技術問題急需解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種含多孔型導電板的氯堿膜電解槽，通過增加多孔型導電材料，多孔型導電材料與膜材料零距離接觸，使電解過程真正實現“零極距”，以消除陰/陽極電解液層所帶來的槽電壓增量。

本發明是采用以下技術方案實現的：

所述的含多孔型導電板的氯堿膜電解槽，包括依次設置的電解槽左夾板，陰極室槽、陰極多孔型導電材料、陰極墊片、含氟離子交換膜、陽極墊片、陽極多孔型導電材料、陽極室槽、電解槽右夾板，所述電解槽左夾板和電解槽右夾板內均嵌有電極片，用于連接整流電源，所述陰極室槽下側面設置有純水入口，陰極室槽上側面設置有遠程測溫口及堿液和氫氣出口分別連接陰極室；所述陽極室槽下側面設置有精制鹽水入口，陽極室槽上側面設置有遠程測溫口及淡鹽水和氯氣出口分別連接陽極室；所述全氟離子交換膜為含氟磺酸離子交換膜與含氟羧酸離子交換膜的復合膜；所述多孔型導電材料表面及內部涂有催化涂層。其中陽極側多孔型導電材料的催化涂層與通用電解槽陽極催化涂層成分相同，陰極側催化涂層與通用電解槽陰極催化涂層成分相同。

所述的電解槽左夾板幾何中心嵌有與陰極室槽和陽極室槽尺寸相同的陰極電極板或陰極電極網，陰極電極板或陰極電極網上側設置有接線柱，接線柱與整流電源負極相連；所述電解槽右夾板幾何中心嵌有與陰極室槽和陽極室槽尺寸相同的陽極電極板或陽極電極網，陽極電極板或陽極電極網上側設置有接線柱，接線柱與整流電源正極相連。

所述的陰極電極板或陰極電極網是由鎳金屬網焊接在鎳剛性框架內而成。

所述的陽極電極板或陽極電極網是由鈦金屬網焊接在鈦剛性框架內而成。

所述的陽極室槽幾何中心處設有凹槽，所述凹槽的深度為1～30mm，所述的陰極室槽與陽極室槽呈對稱設計。

所述的電解槽槽體本身材質為不銹鋼、鎳材質、鈦材質、有機玻璃或聚四氟乙烯中的一種。

所述的陰極多孔型導電材料和陽極多孔型導電材料厚度優選為0.1～10mm；所述多孔型導電材料既是電子傳輸通道，又是電解催化載體。