[发明专利]高电流密度运行膜极距电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽，尤其涉及一种高电流密度运行膜极距电解槽，属于化学工业中氯碱工业中的电解设备领域。

背景技术

现有电解槽存在的问题：

1、阳极反应室顶部的气液出口通道口面积太小，无法满足高电流密度运行的需求，造成离子膜下气体堆积振动，离子膜产生水泡和针孔，阳极液中盐酸、次氯酸根、游离氯等渗入阴极反应，腐蚀橡胶密封垫和阴极电极，造成产品质量下降和电极性能下降，严重的无法运行。

2、气液分离不好，在出液软管中可见喘流现象，造成槽内压力波动和离子膜的抖动，加快离子膜的磨损。

3、连接阴极镍盘和阳极钛盘的钢钛复合板存在着容易开裂、生锈、焊点脱焊等现象，导电性能受到影响，造成接触电压降偏高，电解电耗高，严重的导致影响电解槽安全运行。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够满足高电流密度运行，运行稳定，离子膜使用寿命长的高电流密度运行膜极距电解槽。

本发明的目的是这样实现的：

一种高电流密度运行膜极距电解槽，它包括多个单元电解槽以及两端的半单元电解槽，所述多个单元电解槽之间以及单元电解槽与半单元电解槽之间设置有离子膜与密封垫片，所述单元电解槽包括四周边框，所述四周边框包括上边框、下边框、左边框以及右边框，所述上边框的下方设置有出液通道，所述下边框的上方设置有进液通道，出液通道与进液通道之间的区域设置有阳极室和阴极室，所述进液通道包括与阳极室连通的阳极进液通道以及与阴极室连通的阴极进液通道，阳极进液通道和阴极进液通道分别设置有阳极进液分散管和阴极进液分散管，所述出液通道包括与阳极室连通的阳极出液通道以及与阴极室连通的阴极出液通道，其特征在于所述阳极出液通道的外侧面设置有阳极密封面，阳极出液通道内设置有阳极气液分离盒、瓦椤板以及阳极出液管，所述阳极气液分离盒的进液口与阳极室通过瓦椤板连通，所述阳极气液分离盒的内壁包括前段平滑的消泡板段以及后段镂空的消泡网段，所述阳极气液分离盒的出液口连通阳极出液管，所述阴极出液通道的外侧面设置有阴极密封面，阴极出液通道内设置有阴极气液分离盒以及阴极出液管，所述阴极气液分离盒的进液口与阴极室连通，所述阴极气液分离盒的出液口连通阴极出液管。

阳极出液管由槽钢型钛板制成，阴极出液管由槽钢型镍板制成。

所述阳极室由内侧的阳极盘以及外侧的阳极网包围而成，所述阴极室由内侧的阴极盘以及外侧的阴极网包围而成，所述阳极室内设置有竖向布置的多根阳极筋板，阳极筋板之间设置有循环板，循环板的长度从阳极进液口至阳极出液口的方向逐渐缩短。

所述阳极盘与阴极盘背对背扣在四周边框上，阳极盘与阴极盘之间设置有多块钛镍复合板作为连接，相邻两块钛镍复合板之间设置有镍丝编织而成的弹性填充网作为填充。

所述钛镍复合板由钛板以及镍板压合而成，所述钛板以及镍板均制成条状结构，所述钛板的宽度小于镍板的宽度，沿镍板的长度方向均匀布置有多个相互平行的插孔，所述钛板沿镍板长度方向由插孔穿过，并与所述镍板压合在一起形成钛镍复合板。

所述阳极盘与阴极盘均为折边而成的盘状结构，所述阳极盘用钛材制成，所述阴极盘用镍材制成，所述阴极网从内至外依次包括阴极底网、阴极弹性网以及阴极面网，阴极网形成膜极距结构。

阳极进液口和阳极出液口分别设置于阳极进液通道和阴极出液通道的一组远端，阴极进液口和阴极出液口分别设置于阴极进液通道和阴极出液通道的另一组远端，阴极出液口和阳极出液口连接处的牺牲电极内径增大至27mm，阴极出液口和阳极出液口连接的出液软管加长至1040mm。

上边框的顶部设置有吊耳。

左边框和右边框的外侧设置有托架。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、阳极室和阴极室上方的气液分离盒，能保证气液分离快速而顺畅排出。阳极气液分离盒内有消泡，滤泡和气液分离的结构起到消除气泡、气液分离的作用。作为上部密封面，瓦椤板结构的气液排出通道，采用槽钢型支承作为出液管，朝向气液分离盒的一侧的槽钢均布开孔，便于液体的回落和排向出口管。

2、分布在阳极室内的循环板，按由长到短倾斜排列在筋板间，使电解液在沿电极表面上下形成平行环流和对角线流动，使阳极室内的电解液浓度均匀，有效提高电解效率和保护离子膜。

3、连接阳极钛盘和阴极镍盘使用的是钛镍复合板，同材质焊接，导电好，强度高，不生锈，相邻钛镍复合板中间用细镍丝编织的弹性填充网填充从而大幅提高导电效果。