[发明专利]实验型电解锌装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实验型电解锌装置，尤其适合教学和科研使用。

背景技术

实验室电解锌装置是支持电解锌产业加工的重要元素，便于低成本先行开展系列工作，为电解锌生产早发现问题、解决问题，不断提升电解锌技术，有利于产生更好的社会、经济效益，良好的实验室电解锌设备是技术提升的有力支持。

目前，供教学和科研使用的实验型电解锌装置还处于起步阶段，主要存在以下缺陷限制了电解锌技术的发展，一是局部加补充液与局部液溢流排出没有良好的循环对流系统，使整个电解槽离子浓度分布不一致，从而影响电解，其次电解锌会产生大量热量，并且是电解锰产生热量的两倍以上，受物理规律影响电解槽液面表层温度很高，向下逐步降低，虽然生产中有冷却水循环冷却，但实验室很难做到这一点，并且由于表面温度较高还存在一定的安全隐患；二是极板与正负极铜条之间的接触不好、电阻很大，导致发热严重，影响电解效率和设备正常使用。

因此，现有的实验型电解锌装置不能适应教学和科研生产的需要，存在诸多的缺点和不足，需要进行改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠，极板与正负极铜条之间的接触良好、发热量小、间距精确可靠，离子浓度和温度分布均匀、散热通畅的实验型电解锌装置。

为克服现有技术的不足，本发明采取以下技术方案：

一种实验型电解锌装置，包括正极铜条、阳极板铜条、负极铜条、阴极板铜条、阳极板和阴极板，其特征在于：极板与正负极铜条配合采用V型配合；电解槽内设有由动力头和管式轴流泵组成的风动轴流搅拌器；动力头包括筒体、风扇和扇叶，扇叶和风扇均位于筒体内，扇叶位于风扇下方，扇叶有倾角，可被风扇带动旋转；扇叶连接管式轴流泵的传动轴并带动传动轴转动，传动轴上有叶片并被轴套限制在管内，管壁上设有溢流口。

实验型电解锌装置可采用透明的有机玻璃材料制作，防腐、耐一定高温还便于观察。

极板可采用三阳极两阴极组合方式，极板与正负极铜条配合采用V型配合，操作简便也很容易保证极板之间较为精确的间距，并且V型配合方式，阴阳极铜条V型开口可以对极板铜条产生自动锁紧夹持作用，使导电接触非常可靠、接触电阻非常小，完全避免了极板与阴阳极铜条普通搭接存在的接触不良使发热严重，并且电流受影响后直接影响电解效率。

在本设计中采用风扇为动力，利用空气驱动管式轴流泵，可以适应狭小空间使用，也能很好实现液面上下层的对流与表面散热，有助于实现良好换热与传质。

动力头由筒体、风扇、扇叶共同组成，风扇可以高速旋转运行，扇叶倾角较大，适合被动较高效旋转，扇叶通过传动轴带动轴流叶片旋转，轴套对传动轴起支撑作用，便于传动轴灵活可靠转动，轴流叶片带倾角可以多层、多片设置，获得良好的轴流输送能力。

风扇通电就能实现管下口吸入液体向上流动，由上方溢流口溢出，实现液体上下层的对流循环，穿过扇叶的高速气流能实现对高温液面的风力气流散热，促进整个液相的浓度与温度的均匀一致，有利于实验操作；循环使电解槽内离子与温度趋向均匀一致，获取最佳电解状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

系统结构简洁合理、便于实施，极板与正负极V形搭接，便于实现极板准确定距，此搭接方式还具有自锁夹持特性，保证可靠接触，实现最佳导电；风动轴流搅拌器结构简洁、实用、可靠、成本低使用灵活，适合液相内部的底层与表层实现对流循环，也适合低扬程强制对流循环，还适合狭小空间内同时实现搅拌与液表面风扇高效散热；风动轴流搅拌器靠风扇驱动，低成本利用气流同时巧妙实现机构的传动与减速，安全可靠性特别好，即使搅拌卡死也没有任何设备损坏隐患。

本装置同时实现了电解风力强制散热降温和风动力轴流泵液循环，保证电解槽内离子浓度均匀一致，尤其适合教学与科研使用，应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的后视结构示意图。

图2是本发明的主视结构示意图。

图3是本发明的俯视结构示意图。

图4是风动轴流搅拌器的平面结构示意图。

图5是风动轴流搅拌器动力头的三维结构示意图。

图6是正负极铜条与极板铜条的对应关系图。

图7是正负极铜条与极板铜条的装配图。

图中各标号表示：