[發(fā)明專利]離子膜法鹽酸電解裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110678551.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113388849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊航;李佑平;李想;喬霄峰;司繼松;張良虎;李海要;李爽;王小磊;單明月;石庚斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 藍(lán)星（北京）化工機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C25B1/26
• 分類號(hào): C25B1/26;C25B9/70;C25B15/027;C25B15/029;C25B15/08;C25B1/02
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1.離子膜法鹽酸電解裝置，包括多個(gè)并列設(shè)置的復(fù)極式離子膜電解槽單元、陰極循環(huán)系統(tǒng)和陽(yáng)極循環(huán)系統(tǒng)，每個(gè)復(fù)極式離子膜電解槽單元分別包括陰極室(1)和陽(yáng)極室(2)，其特征在于：所述陰極室(1)和陽(yáng)極室(2)之間設(shè)置有磺酸型離子交換膜(3)，所述陰極室中的陰極(4)和陽(yáng)極室中的陽(yáng)極(5)分別采用金屬材料制成，所述陰極循環(huán)系統(tǒng)包括位于陰極室(1)內(nèi)下部的陰極室布液管(6)，陰極室布液管(6)的管壁上設(shè)有多個(gè)出液孔，陰極室布液管(6)的進(jìn)液口與陰極室補(bǔ)液管(7)的出液口相通，陰極室補(bǔ)液管(7)的進(jìn)液口與陰極室液環(huán)罐(8)的出液口相通，陰極室液環(huán)罐(8)內(nèi)裝有重量百分比濃度為0.1％—8％的鹽酸溶液或重量百分比濃度為10％—25％的氫氧化鈉溶液或重量百分比濃度為10％—20％的氯化鈉溶液，陰極室液環(huán)罐(8)的進(jìn)液口與陰極室回液管(9)的出液口相通，陰極室回液管(9)的進(jìn)液口與陰極室氣液分離裝置(14)的出液口相通，陰極室氣液分離裝置(14)位于陰極室(1)的上部，陰極室回液管(9)的中部串聯(lián)有用于調(diào)控溫度的陰極室回液換熱器(10)和溫度檢測(cè)傳感器，陰極室氣液分離裝置(14)的上部設(shè)有氫氣排出口，陰極室氣液分離裝置(14)的氫氣排出口通過(guò)管路與氫氣收集處理裝置(12)相通，陰極室補(bǔ)液管(7)上或陰極室回液管(9)上串聯(lián)有陰極液循環(huán)泵(13)；

所述陰極室(1)內(nèi)電解液的溫度為35℃—60℃；

所述陽(yáng)極循環(huán)系統(tǒng)包括位于陽(yáng)極室(2)內(nèi)下部的陽(yáng)極室布液管(26)，陽(yáng)極室布液管(26)的管壁上設(shè)有多個(gè)出液孔，陽(yáng)極室布液管(26)的進(jìn)液口與陽(yáng)極室補(bǔ)液管(27)的出液口相通，陽(yáng)極室補(bǔ)液管(27)的進(jìn)液口與陽(yáng)極室液環(huán)罐(28)的出液口相通，陽(yáng)極室液環(huán)罐(28)內(nèi)裝有重量百分比濃度為8％—20％的鹽酸溶液，陽(yáng)極室液環(huán)罐(28)的進(jìn)液口與陽(yáng)極室回液管(29)的出液口相通，陽(yáng)極室回液管(29)的進(jìn)液口與陽(yáng)極室氣液分離裝置(15)的出液口相通，陽(yáng)極室氣液分離裝置(15)位于陽(yáng)極室(2)的上部，陽(yáng)極室回液管(29)的中部串聯(lián)有用于調(diào)控溫度的陽(yáng)極室回液換熱器(20)和溫度檢測(cè)傳感器，陽(yáng)極室氣液分離裝置(15)的上部設(shè)有氯氣排出口，陽(yáng)極室氣液分離裝置(15)的氯氣排出口通過(guò)管路與氯氣收集處理裝置(22)相通，陽(yáng)極室補(bǔ)液管(27)上或陽(yáng)極室回液管(29)上串聯(lián)有陽(yáng)極液循環(huán)泵(23)；

所述陽(yáng)極室(2)內(nèi)電解液的溫度為40℃—60℃。

2.按照權(quán)利要求1所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述陰極室補(bǔ)液管(7)上設(shè)有陰極液鹽酸濃度分析儀(11)，陽(yáng)極室補(bǔ)液管(27)上設(shè)有陽(yáng)極液鹽酸濃度分析儀(21)。

3.按照權(quán)利要求2所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述陽(yáng)極室(2)采用鈦或鈦鈀合金材料制成，所述陰極室(1)采用904L雙相不銹鋼、鈦、鈦鈀合金、B2/B3/C-276哈氏合金、鋯或鋯合金金屬中的任意一種材料制成。

4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述陰極室液環(huán)罐(8)和/或陰極室回液管(9)通過(guò)串聯(lián)有陰極室鹽酸補(bǔ)充泵(30)的管路與高純度鹽酸儲(chǔ)蓄罐(31)相通，陰極室液環(huán)罐(8)和/或陰極室回液管(9)分別通過(guò)管路與去離子水水源相通，陰極室液環(huán)罐(8)和/或陰極室回液管(9)分別通過(guò)管路與催化劑添加裝置相通，所述陽(yáng)極室液環(huán)罐(28)和/或陽(yáng)極室回液管(29)通過(guò)串聯(lián)有陽(yáng)極室鹽酸補(bǔ)充泵(32)的管路與高純度鹽酸儲(chǔ)蓄罐相通。

5.按照權(quán)利要求4所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述催化劑添加裝置中的催化劑為釕金屬鹽、鉑金屬鹽或鈀金屬鹽。

6.按照權(quán)利要求5所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述陽(yáng)極室(2)內(nèi)自上而下傾斜地設(shè)置有多個(gè)循環(huán)板(33)。

7.按照權(quán)利要求6所述的離子膜法鹽酸電解裝置，其特征在于：所述陰極室(1)的上部設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)(34)。