CN101805909A - 一种单极式膜极距电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单极式膜极距电解槽，在电解槽内设置有相间排列的若干个阳极室框和若干个阴极室框，在阳极室框与阴极室框之间设有离子隔膜，阴极室框为框架状，在框架内设置有若干块筋板，在框架内还设有置若干根导电棒，导电棒穿过筋板并与筋板相垂直，导电棒的一端伸出至框架的外部作为电极端部，电极端部与一铜牌相连接。该电解装置应具有结构简单、性能可靠的特点，而且可防止由于电解槽内的气体振动引起的离子交换膜破损和电极网表面对离子膜造成的磨损，该电极还可扩大阴极活性网的表比面积，使得电流分布均匀，极距达到离子膜的厚度，从而降低电解槽的电压，使得烧碱生产的直流电耗得到下降。
Description
技术领域
本发明涉及电解槽技术领域，具体涉及到一种单极式电解槽，属于氯碱工业中的电解设备。
背景技术
目前，在部分氯碱生产企业中使用的是一种单极式离子膜电解槽，这种结构是在一台电解槽内设置有多个阳极室框和多个阴极室框，阳极室框与阴极室框相邻排放在解槽内，在阳极室框与阴极室框中间设置有离子膜分隔，阳极室框与阴极室框的端部由橡胶垫片密封。其中电解槽的阴极密封结构如下：图示1、2所示，用不锈钢方管制成一个框架2，在框架内设有若干条筋板3，筋板3上挑出若干个用于支撑网面的支承点8，在该框架的外面一的侧连接有一根用于导电的铜排6，将用作电极的钢基活性网7用螺栓固定在所述铜排6上，由框架2的周边和所述支承点8支承阴极钢基活性网7的网面，在框架2的周边与钢基活性网7之间加装有垫片12。
该结构的阴极室框存在着以下一些问题：
1、因电极网是铜基材(t＝1铜板)冲孔后先镀镍再镀活性层制成，这种阴极网比较软，经过一段时间使用后位于支承点的位置上的阴极网会起鼓包，造成阴极网面不平，局部阴极网面会顶到离子膜顶上。由于阴极网表面所镀的活性层都比较毛躁，当电解槽内的气体振动时，极易造成离子膜的损坏。
2、这种电槽的铜基电极网一般都是早期产品，在使用的中后期即会出现电压上升较快、槽电压升高的现象，致使生产烧碱的电耗较高。
3、在现有技术中，用作电极的铜网电极网尺寸达1300×1600，由于生产这种宽幅铜板的企业较少，致使该电极网从的价格较高，而且供货的周期也比较长。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种稳定的电解装置，该电解装置应具有结构简单、性能可靠的特点，而且可防止由于电解槽内的气体振动引起的离子交换膜破损和电极网表面对离子膜造成的磨损，本发明的目的还在于扩大阴极活性网的表比面积，使得电流分布均匀，极距达到离子膜的厚度，从而降低电解槽的电压，使得烧碱生产的直流电耗得到下降。
为实现上述目的，本发明的技术方案采用一种单极式膜极距电解槽，在所述电解槽内设置有相间排列的若干个阳极室框和若干个阴极室框，在所述阳极室框与所述阴极室框之间设有离子隔膜，其特征在于，所述阴极室框为框架状，在所述框架内设置有若干块筋板，在所述框架内还设有置若干根导电棒，所述导电棒穿过所述筋板并与所述筋板相垂直，所述导电棒的一端伸出至所述框架的外部作为电极端部，所述电极端部与一铜牌相连接。
其中，在所述框架的表面设有拉孔网，所述拉孔网与所述基板相焊接。
其中，所述拉孔网镍板拉孔网。
其中，在所述拉孔网的表面铺设有镍丝编织的弹性缓冲网。
其中，在所述缓冲网的外表面装有镍丝编织的阴极面网层。
其中，所述导电棒为复合金属棒，所述复合金属棒的内心为铜棒，在所述铜棒的外表包裹有不锈钢层，位于所述框架内部的所述导电棒的端部也被不锈钢层封堵住。
其中，所述导电棒的电极端部为单一材质的铜棒。
其中，所述框架用方形不锈钢管制成。
本发明的优点和有益效果在于：该单极式膜极距电解槽是一种稳定的电解装置，它具有结构简单、性能可靠的特点，而且可防止由于电解槽内的气体振动引起的离子交换膜破损和电极网表面对离子膜造成的磨损，另外该电解槽扩大了阴极活性网的表比面积，它可使得电解过程中的电流分布均匀，阳极与阴极之间的极距达到了离子膜的厚度，从而可降低电解槽电解时的电压，可使烧碱生产的直流电耗得到大幅度的下降。
附图说明
图1是现有技术中阴极室框结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明中阴极室框结构示意图；
图4是图3的B-B剖视图。
图中：1、阴极室框；2、框架；3、筋板；4、导电棒；5、电极端部；6、铜牌；7、钢基活性网；8、支承点；9、拉孔网；10、弹性缓冲网；11、阴极面网层；12、垫片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如附图3、4所示，本发明具体实施的技术方案是：
实施例1
本发明是一种单极式膜极距电解槽，在该电解槽内安装有相间隔排列的若干个阳极室框和若干个阴极室框1，在阳极室框与阴极室框之间装有离子隔膜，在基本不改变现有阳极室框结构的基础上，本发明是对现有的阴极室框结构进行了改进，本发明将阴极室框制成框架2状，在框架内设置有8～10块筋板3，在框架2内还设有置5～6根导电棒4，将导电棒4穿过筋板3并与筋板3相垂直，该导电棒4的一端伸出至框架3的外部作为电极端部5，将该电极端部5与一块铜牌7相连接。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明进一步在阴极框架2的表面安装了拉孔网9，将该拉孔网9与上述筋板3相焊接。该拉孔网9是一种用镍板制成的拉孔网。在该拉孔网9的表面再铺设一层用镍丝编织的弹性缓冲网10。然后在缓冲网10的外表面再安装一层用镍丝编织的阴极面网层11。
实施例3
在实施例1的基础上，本发明所述导电棒4是一种复合而成的金属棒，该复合金属棒的内心为铜棒，在铜棒的外表包裹有一层不锈钢，该导电棒4在位于框架2内部的端部也被不锈钢层封堵住，采用不锈钢层是为了防止铜棒被腐蚀，而在其内部采用铜材是为了提高电极的导电率。本发明将导电棒4的电极端部制成为单一材质的铜棒。
本发明中的框架2采用方形不锈钢管制成。
上述各实施例的优点和在于，分布均匀的导电棒和筋板加上镍板表面的弹性组织，使得电解槽内的电流分布均匀，比表面加大。
弹性组织可使电解槽的阳极网，离子膜，阴极网三者贴合在一起，减少了阴、阳极间距造成的电耗。
阴极网表面采用的热氧化金属涂层，使其表面比较光滑，不会造成对离子膜的磨损。
不需要再进口铜基阴极网，使用一段时间之后维修成本较低，仅需更换弹性网，覆盖网和阴极面网。
使用该单极式膜极距电解槽后节能降耗效果非常明显，以一台电槽举例。单极式膜极距电解槽与原来进口的新装置运行初期，产生每吨烧碱电耗超过170度，按年产量5万吨装置计算，年节电850万度，经济效益非常可观。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种单极式膜极距电解槽，在所述电解槽内设置有相间排列的若干个阳极室框和若干个阴极室框，在所述阳极室框与所述阴极室框之间设有离子隔膜，其特征在于，所述阴极室框为框架状，在所述框架内设置有若干块筋板，在所述框架内还设有置若干根导电棒，所述导电棒穿过所述筋板并与所述筋板相垂直，所述导电棒的一端伸出至所述框架的外部作为电极端部，所述电极端部与一铜牌相连接。
2.如权利要求1所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，在所述框架的表面设有拉孔网，所述拉孔网与所述基板相焊接。
3.如权利要求2所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，所述拉孔网镍板拉孔网。
4.如权利要求3所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，在所述拉孔网的表面铺设有镍丝编织的弹性缓冲网。
5.如权利要求4所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，在所述缓冲网的外表面装有镍丝编织的阴极面网层。
6.如权利要求1所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，所述导电棒为复合金属棒，所述复合金属棒的内心为铜棒，在所述铜棒的外表包裹有不锈钢层，位于所述框架内部的所述导电棒的端部也被不锈钢层封堵住。
7.如权利要求6所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，所述导电棒的电极端部为单一材质的铜棒。
8.如权利要求1至7中任一项所述的单极式膜极距电解槽，其特征在于，所述框架用方形不锈钢管制成。
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