[发明专利]含多孔型导电板的氯碱膜电解槽

说明书

本发明涉及一种氯碱膜电解装置，特别涉及一种含多孔型导电板的氯碱膜电解槽。电解槽阳极与氯碱膜之间填充阳极多孔型导电材料，电解槽阴极与氯碱膜之间填充阴极多孔型导电材料。本发明通过在阴极、阳极引入多孔型的导电材料，多孔型的导电材料一方面可以对含氟离子交换膜起到支撑作用，可以降低对含氟离子交换膜的力学性能要求；另一方面多孔型导电材料既是电子传输通道，又是电解催化的载体，电解效率更高。该新型结构充分利用普通氯碱电解槽结构优点加以改进，结构中多孔型导电材料与膜材料零距离接触，使电解过程真正实现“零极距”，以消除阴/阳极电解液层所带来的槽电压增量。

技术领域

本发明涉及一种氯碱膜电解装置，特别涉及一种含多孔型导电板的氯碱膜电解槽。

背景技术

离子膜电解槽自上世纪70年代诞生以来给氯碱工业带来了颠覆性的发展，能耗得到大幅下降，产品质量得到显著提高。然而面对能源日益紧缺、国家相关职能部门不断加强环保管理和提高节能要求的形势，氯碱行业对电解槽的节能性提出了更高的目标和要求；而随着电解技术的发展，高电流密度和低能耗的电解槽已成为当今行业的发展趋势。在高电流密度运行下，如何降低电解槽的槽电压和提高电流效率是实现节能降耗增加企业效益的关键所在。

专利CN 206015108 U公开了一种电解槽，该装置包括上接盘、主控制器、气泵、通气管道、漏孔、槽体、制冷器、温度感应器、下接盘、液位感应器，在槽体上下两端分别设置上接盘和下接盘，在上接盘底端设置漏孔，在槽体内设置S型制冷器，在下接盘上端设置气泵，气泵通过通气管道连接槽体。但是该装置槽体中，无法达到彻底消除阴/阳极电解液层所带来的槽电压增量的功能，使现如今普通氯碱电解槽的发展未能取得突破性的进展，电解过程因为电解设备的原因未能实现真正的“零极距”，该技术问题急需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种含多孔型导电板的氯碱膜电解槽，通过增加多孔型导电材料，多孔型导电材料与膜材料零距离接触，使电解过程真正实现“零极距”，以消除阴/阳极电解液层所带来的槽电压增量。

本发明是采用以下技术方案实现的：

所述的含多孔型导电板的氯碱膜电解槽，包括依次设置的电解槽左夹板，阴极室槽、阴极多孔型导电材料、阴极垫片、含氟离子交换膜、阳极垫片、阳极多孔型导电材料、阳极室槽、电解槽右夹板，所述电解槽左夹板和电解槽右夹板内均嵌有电极片，用于连接整流电源，所述阴极室槽下侧面设置有纯水入口，阴极室槽上侧面设置有远程测温口及碱液和氢气出口分别连接阴极室；所述阳极室槽下侧面设置有精制盐水入口，阳极室槽上侧面设置有远程测温口及淡盐水和氯气出口分别连接阳极室；所述全氟离子交换膜为含氟磺酸离子交换膜与含氟羧酸离子交换膜的复合膜；所述多孔型导电材料表面及内部涂有催化涂层。其中阳极侧多孔型导电材料的催化涂层与通用电解槽阳极催化涂层成分相同，阴极侧催化涂层与通用电解槽阴极催化涂层成分相同。

所述的电解槽左夹板几何中心嵌有与阴极室槽和阳极室槽尺寸相同的阴极电极板或阴极电极网，阴极电极板或阴极电极网上侧设置有接线柱，接线柱与整流电源负极相连；所述电解槽右夹板几何中心嵌有与阴极室槽和阳极室槽尺寸相同的阳极电极板或阳极电极网，阳极电极板或阳极电极网上侧设置有接线柱，接线柱与整流电源正极相连。

所述的阴极电极板或阴极电极网是由镍金属网焊接在镍刚性框架内而成。

所述的阳极电极板或阳极电极网是由钛金属网焊接在钛刚性框架内而成。

所述的阳极室槽几何中心处设有凹槽，所述凹槽的深度为1～30mm，所述的阴极室槽与阳极室槽呈对称设计。

所述的电解槽槽体本身材质为不锈钢、镍材质、钛材质、有机玻璃或聚四氟乙烯中的一种。

所述的阴极多孔型导电材料和阳极多孔型导电材料厚度优选为0.1～10mm；所述多孔型导电材料既是电子传输通道，又是电解催化载体。