一種補(bǔ)液式離子膜電解槽的制作方法
【專利摘要】一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，涉及一種電解槽，所述補(bǔ)液式離子膜電解槽主體結(jié)構(gòu)包括陽極框室及頂部氣液分離室，陽極框室為框架機(jī)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干縱向排布的隔柵，將其分割成多個單元室，第一個單元室寬度為半個單位，其它單元室寬度均為一個單位；單元室內(nèi)部自上而下設(shè)有補(bǔ)液管、循環(huán)板、側(cè)位連接管、進(jìn)口管；循環(huán)板貫穿第二至最后一個單元室，循環(huán)板板面傾斜一定角度。本實(shí)用新型離子膜電解槽可廣泛應(yīng)用于高電流密度或膜面濃度差要求較低的電解過程。如氯堿工業(yè)離子膜電解過程等工藝。可有效降低電解槽膜面濃度差，優(yōu)化膜面環(huán)境。在生產(chǎn)中可延長離子膜的使用壽命。在高電流密度下進(jìn)行電解可有效增大產(chǎn)品的產(chǎn)量。
【專利說明】
一種補(bǔ)液式離子膜電解槽
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電解槽，特別是涉及一種補(bǔ)液式離子膜電解槽。
【背景技術(shù)】
[0002]離子膜電解是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的新技術(shù)，與傳統(tǒng)的水銀法和隔膜法相比，采用離子膜電解法，具有總能耗低、無污染、產(chǎn)品純度高、操作運(yùn)轉(zhuǎn)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此被公認(rèn)為是氯堿工業(yè)老廠技術(shù)改造和新建電解裝置的發(fā)展方向。離子膜電解槽就是利用陽離子交換膜隔離電解槽的陽極和陰極，將產(chǎn)品分開的裝置?；陉栯x子交換膜的選擇透過性，帶正電價的離子通過膜面由陽極側(cè)進(jìn)入陰極側(cè)，帶負(fù)電價的離子被膜阻隔，從而實(shí)現(xiàn)槽體內(nèi)的濃縮及電化合過程。
[0003]隨著離子膜電解工藝的不斷進(jìn)步，為求取得更高的經(jīng)濟(jì)效益，槽體的電流密度被逐步提高。但過高的電流密度致使電解反應(yīng)速率過快，膜面離子濃度分布不均勻，如氯堿工藝中膜面電解液濃度自下而上濃度不斷減少，這種惡劣的膜面環(huán)境會嚴(yán)重影響膜面電解反應(yīng)進(jìn)程，降低離子膜的使用壽命等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，該電解槽克服了高電流密度電解槽內(nèi)膜面濃度分布不均勻的狀況，提出一種可使離子膜電解槽在高電流密度運(yùn)行狀況下，膜面濃度分布情況得到明顯改善的補(bǔ)液式離子膜電解槽。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種補(bǔ)液式離子膜電解槽，所述補(bǔ)液式離子膜電解槽主體結(jié)構(gòu)包括陽極框室及頂部氣液分離室，陽極框室為框架機(jī)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干縱向排布的隔柵，將其分割成多個單元室，第一個單元室寬度為半個單位，其它單元室寬度均為一個單位;單元室內(nèi)部自上而下設(shè)有補(bǔ)液管、循環(huán)板、側(cè)位連接管、進(jìn)口管;循環(huán)板貫穿第二至最后一個單元室，循環(huán)板板面傾斜一定角度，頂端靠近膜面?zhèn)?，底端靠近背板?cè);補(bǔ)液管位于循環(huán)板上方，水平貫穿全部單元室，對應(yīng)每個單元室位置留有補(bǔ)液孔;側(cè)位連接管位于陽極框室側(cè)面，連通補(bǔ)液管與進(jìn)口管;進(jìn)口管平行于補(bǔ)液管、貫穿全部單元室，對應(yīng)每個單元室位置留有進(jìn)口孔。
[0007]所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，所述補(bǔ)液管直徑小于進(jìn)口管直徑。
[0008]所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，所述補(bǔ)液孔的直徑小于補(bǔ)液管直徑。
[0009]所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，所述側(cè)位連接管直徑小于補(bǔ)液管直徑，且沿豎直方向鋪設(shè)于第一個單元室內(nèi)，頂部連接補(bǔ)液管，底部連接進(jìn)口管。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
[0011]本實(shí)用新型可明顯改善膜面濃度環(huán)境，可提高膜面電解反應(yīng)的進(jìn)程同時均衡膜面電解液濃度。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖的主視圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型圖1的左視圖；
[0014]圖3本實(shí)用新型為補(bǔ)液管、側(cè)位連接管、進(jìn)口管的連接布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]本實(shí)用新型主體結(jié)構(gòu)，包括入口、出口、陽極框室及頂部氣液分離室。陽極框室為框架機(jī)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)被若干縱向分布的隔柵分割為多個單元室。第一個單元室寬度為半個單位，其它單元室寬度均為一個單位。單元室，內(nèi)部自上而下設(shè)有補(bǔ)液管、循環(huán)板、側(cè)位連接管、進(jìn)口管。補(bǔ)液管，是一個圓形或橢圓形管道，偏向膜面?zhèn)?，橫穿全部隔柵作為支撐，由側(cè)位連接管輸送高濃度電解液，頂部對應(yīng)每個單元室相應(yīng)位置留有數(shù)量不等補(bǔ)液孔。循環(huán)板，置于補(bǔ)液管斜下方，從第二至最后一個單元室橫向貫穿，板面傾斜一定角度，頂端靠近膜面?zhèn)?，底端靠近背板?cè)。側(cè)位連接管，直徑略小于補(bǔ)液管直徑且沿豎直方向鋪設(shè)于第一個單元室內(nèi)，底部由進(jìn)口管流入電解液，頂部向補(bǔ)液管輸送電解液。進(jìn)口管，直徑略大于補(bǔ)液管，平行于補(bǔ)液管方向貫穿全部單元室，對應(yīng)每個單元室位置留有直徑遠(yuǎn)小于進(jìn)口管直徑的進(jìn)口孔。
[0017]本實(shí)用新型的原理如下:
[0018]電解液由進(jìn)口管流入，經(jīng)進(jìn)口孔通入單元室內(nèi)，沿膜面連續(xù)發(fā)生電解反應(yīng)。在氣提作用及循環(huán)板的引流作用下，單元室內(nèi)電解液呈現(xiàn)整體循環(huán)流動，伴隨著電解反應(yīng)的發(fā)生，膜面濃度自下至上不斷降低，上部補(bǔ)液孔出流出的高濃度電解液于單元室內(nèi)該處低濃度的電解液在整體循環(huán)的作用下充分混合，從而提升上部膜面處的電解液濃度，使單元室內(nèi)電解液濃度相對均衡。
實(shí)施例
[0019]圖中各標(biāo)記分別為:I氣液分尚室、2出口管、3隔柵、4補(bǔ)液管、5循環(huán)板、6側(cè)位連接管、7進(jìn)口管、8補(bǔ)液孔、9進(jìn)口孔、10離子交換膜。圖2中各標(biāo)記分別為:1補(bǔ)液管、2補(bǔ)液孔、3側(cè)位連接管、4進(jìn)口管、5進(jìn)口孔、6進(jìn)口。
[0020]具體實(shí)施例應(yīng)理解為說明性的，而非限制本實(shí)用新型的范圍，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍僅由權(quán)利要求書所限定。
[0021]本實(shí)用新型是一種設(shè)有濃度補(bǔ)充裝置的離子膜電解槽陽極，該離子膜電解槽包括氣液分離室1、出口 2、隔柵3、補(bǔ)液管4、循環(huán)板5、側(cè)位連接管6、進(jìn)口管7、出口 8、補(bǔ)液孔9、進(jìn)口孔10。所述離子膜電解槽陽極為框架結(jié)構(gòu)，所述框架結(jié)構(gòu)上設(shè)有23個隔柵，將其縱向分割成24個單元室，第I個單元室寬度為40?50 mm，其它單元室寬度均為80?100 mm。所述循環(huán)板位于單元室中部，長度為350 mm?420 mm的鋼板，板面傾斜一定角度，頂端距離膜面9?13mm，底端距離背板側(cè)4?7 mm。所述補(bǔ)液管4位于循環(huán)板5上端20?50 mm處，沿水平方向鋪設(shè)，直徑為12?21 mm。所述補(bǔ)液管4頂部對應(yīng)上述單元室開24個補(bǔ)液孔8，所述補(bǔ)液孔8直徑0.9?2.1 mm。所述進(jìn)口管7沿平行補(bǔ)液管4方向鋪設(shè)于槽框底部，對應(yīng)補(bǔ)液孔8位置開設(shè)24個直徑為I?2 mm的進(jìn)口孔9，進(jìn)口管7直徑20~30 mm。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的事例實(shí)施方式，需指出，在不背離本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)和范圍的前提下，還可對其作出若干改進(jìn)和潤飾，這些對本實(shí)用新型技術(shù)方案做出的改變和變形，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，其特征在于，所述補(bǔ)液式離子膜電解槽主體結(jié)構(gòu)包括陽極框室及頂部氣液分離室，陽極框室為框架機(jī)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)有若干縱向排布的隔柵，將其分割成多個單元室，第一個單元室寬度為半個單位，其它單元室寬度均為一個單位;單元室內(nèi)部自上而下設(shè)有補(bǔ)液管、循環(huán)板、側(cè)位連接管、進(jìn)口管;循環(huán)板貫穿第二至最后一個單元室，循環(huán)板板面傾斜一定角度，頂端靠近膜面?zhèn)?，底端靠近背板?cè);補(bǔ)液管位于循環(huán)板上方，水平貫穿全部單元室，對應(yīng)每個單元室位置留有補(bǔ)液孔；側(cè)位連接管位于陽極框室側(cè)面，連通補(bǔ)液管與進(jìn)口管;進(jìn)口管平行于補(bǔ)液管、貫穿全部單元室，對應(yīng)每個單元室位置留有進(jìn)口孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，其特征在于，所述補(bǔ)液管直徑小于進(jìn)口管直徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，其特征在于，所述補(bǔ)液孔的直徑小于補(bǔ)液管直徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)液式離子膜電解槽，其特征在于，所述側(cè)位連接管直徑小于補(bǔ)液管直徑，且沿豎直方向鋪設(shè)于第一個單元室內(nèi)，頂部連接補(bǔ)液管，底部連接進(jìn)口管。
【文檔編號】C25B9/00GK205635800SQ201620258691
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】成蕾, 張麗, 劉國楨, 王偉紅, 劉云義
【申請人】沈陽化工大學(xué)