用于电解精炼的环保PE电解槽的制作方法

文档序号:15127088发布日期:2018-08-08 08:51阅读:635来源:国知局

本实用新型涉及冶金行业的电解设备,特别涉及电解精炼提纯金属所用的由PE塑料制作的排气环保型电解槽,具体是一种用于电解精炼的环保PE电解槽。



背景技术:

目前,由于冶金行业的电解过程中所需的电解液几乎都是强酸性质的电解质溶液,在电解过程中会释放大量的有毒气体,如电解氯化钴溶液、氯化镍溶液、硫酸镍溶液、硝酸铜溶液、硫酸铜溶液等,这些电解液除本身具有强酸性释放挥发性有毒气体(如HCl、HNO3、H2SO4等)外,同时在电解过程中由于阳极还原反应所产生的大量的有毒气体释放出来(如Cl2、SO2、NO、NO2等剧毒性气体),如果不及时排出,会对电解产品质量造成很大的影响或甚至电解不出金属产品,如果及时排出不能有效吸收处理,部分甚至全部释放到生产现场的大气环境中,不仅会造成生产现场环境的恶化或甚至不能正常生产的局面,同时还严重威胁到操作人员的健康甚至是生命。加之目前对环境保护的要求越来越高,在电解生产中绝对不允许把有毒气体释放到操作现场空间和外界的大气中,因此,必须确保在电解过程中阳极板副产的有毒气体及时由电解槽内负压抽出,并及时由车间外面的吸收塔吸收达标后才能外排到大气中。因此,在电解生产中必须有效合理的设计电解所产有毒气体及时从电解槽内排出和电解槽外及时并充分吸收的尾气吸收装置,确保电解槽内所产毒气不积存、车间空间无毒气的良性电解环境局面,为电解生产正常化保驾护航具有重要的现实意义。

为防止电解过程中有毒气体释放到大气中,大都采用的最直接的办法是在电解槽上加设电解槽盖板。盖板虽然把毒气短时间内封闭在电解槽中,但是存在以下弊端:一是电解所产毒气的大量积存于电解槽内,破坏了阴阳极的电解平衡,易于形成极化电位,提高槽电压,降低电解效率;二是大量毒气的积存对电解产品质量造成很大的影响或甚至电解不出金属产品;三是电解槽内毒气的大量积存,也会使毒气易于泄露出来,尤其对槽内操作(如装槽安电极板、卸槽出产品、槽电压的测量等)时,槽内的富集毒气爆发式大量释放,严重影响环境和操作人员的健康。为防止电解过程中有毒气体释放到大气中,也有采用在整个车间四周安装排风系统,虽然在电解槽上加槽盖的情况下,排风系统使得车间操作环境有所改善,但还是没有实质性从源头上解决只装电解槽槽盖所存在的弊端。

也有实践工作者在研究和实践中,直接在电解槽上设置排风系统,之后毒气排入大气或由吸收塔吸收处理。包括在电解槽盖上设置排风口的排风系统和在电解槽侧面设计排风口的排风系统。前者在电解槽盖上设置排风口的排风系统,由于槽盖为一整体并且由钢板衬胶或钢板喷塑制作,而且设计有起重吊耳,这种槽盖体积庞大、笨重、借助行车取放,因此出现槽盖上的排风系统设计不方便,管口相接为活动式的,取放槽盖一次,相应出现排风口的管口相接拆装一次;后者在电解槽侧面设计排风口的排风系统,出现直接在电解槽侧面开孔并安装成排气孔,由于排气孔数量和有效排气截面积有限,容易造成排气管内和槽内形成的微负压区不均,进入排气管内雾沫夹带严重,进入排气管内的废毒气中夹带的电解液增多,造成废毒气中夹带的电解液的排出而浪费掉。

目前,由于高纯金属材料的飞跃发展,电解精炼提纯高纯金属的所需电解槽提出更高的要求,要在常规电解槽的基础上加以创新、改进和改造,才能适应高纯金属的发展需要,具体体现为:耐腐蚀、体积较小轻便、耐用、易于加工和操作、环保(包括材料环保和及时排放毒气的环境环保)等需要和要求。



技术实现要素:

本实用新型为克服现有设备和技术存在的问题,提供一种结构简单、耐腐蚀、环保、易于加工和操作的用于电解精炼的环保PE电解槽。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:用于电解精炼的环保PE电解槽包括电解槽本体,其组成包含槽体、槽盖、进、出液管口、进回水口、底流管口,所述槽体由槽体外壳、保温层、槽体内壳和槽钢框架构成,槽体上设有进液管口、回水出口、导电母线进口、热水进口、出液管口、阴极和阳极导电母排支撑平面、排风通道;所述排风通道呈长方体,沿长度方向悬挂在槽体侧面的阴极和阳极导电母排支撑平面上,其内侧设有排气入口,与槽体内腔相通,排风通道的一端设有排气出口管,与电解槽外部的抽气系统相连,另一端下部设有排风通道排液管及阀门;所述进液管口和出液管口与电解槽外部的电解液循环槽(未示出)相连,所述底流管口与贫液槽或废液槽(未示出)连接,所述热水进口和回水出口一端分别与电解槽内换热器的进水口和出水口连接,另一端分别与加热槽(未示出)的出液管口和回水管口连接;所述槽盖为组合式结构,由多块盖板连接而成。

和现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:1、槽体内外壳用PE塑料板制作,内外壳之间设有增强槽体强度的槽钢框架和保温层,结构简单、质量轻、制造工艺性好,易于加工且耐用;2、槽体上部设有排风通道,其上设有排气入口和出口,排气入口与槽体内腔上端相通,排气出口管与槽外抽气系统和废气吸收塔相连,便于槽内废气及时连续抽吸并排出,实现了良好的环保效果;3、排风通道上设有排液管,便于回收废气中夹带的电解液,提高设备的经济性;4、电解槽内可设置耐腐蚀的换热器,便于电解液在槽内加热或冷却;5、槽盖为组合式结构,用PE塑料板制作,板与板之间以凹凸结构连接,重量轻,密封性好,利于单人操作。

附图说明

图1-本实用新型PE电解槽主体结构示意图

图2-PE电解槽正视图

图3-PE电解槽左视图

图4-图4中A-A剖视图

图5-图5中B-B剖面图

图6-PE电解槽轴测图

图7-槽钢框架轴测图

图面说明:

1-槽体外壳 2-保温层 3-槽体内壳 4-槽钢框架 5-进液管口法兰 6-进液管口 7-回水出口法兰 8-回水出口 9-排气出口法兰 10-排气出口管 11-排气入口 12-导电母线进口 13-排风通道排液管阀门 14-排风通道排液管 15-热水进口 16-热水进口法兰 17-出液管口 18-出液管口法兰 19-底流管口 20-底流管口法兰 21-排风通道 22-阴极导电母排支撑平面 23-阳极导电母排支撑平面。

具体实施方式

下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式,本实用新型为一种用于电解精炼的环保PE电解槽,如图2-7所示,所述电解槽包括槽体、槽盖、进液管口、出液管口、底流管口、热水进口、回水出口和排风通道,所述槽体为长方体,由槽体外壳1、保温层2、槽钢框架4和槽体内壳3组成,保温层2置于槽体外壳1和槽钢框架4之间,槽钢框架4(如图7所示)为槽体加强件,置于槽体外壳1和槽体内壳3之间,其三者接触面用胶粘贴在一起并用沉头螺钉固定,螺钉头部用PE焊条熔融密封,槽钢框架上部与排风通道下端接触。所述槽盖(图中未示出)为组合式结构,由多块PE板件连接组成,板件连接处为凹凸结构。槽体左侧面设有进液管口6、其上带有进液管口法兰5和带有回水出口法兰7的回水出口8(如图3所示);槽体上部设有导电母线进口12,槽体右上部设有热水进口15和热水进口法兰16及出液管口17和出液管口法兰18,槽体右侧下部设有底流管口19和底流管口法兰20。所述进液管口6和出液管口17与电解槽外部的电解液循环槽(不属本实用新型,未示出)连接,所述底流管口19与贫液槽或废液槽(未示出)连接,所述热水进口15和回水出口8一端分别与电解槽内换热器进出水管口连接,另一端分别与热介质加热槽(未示出)的出液管口和回水管口连接。槽体上部沿长度方向设有前后对称的两个排风通道21,所述排风通道21呈长方体沿长度方向贯穿悬挂在槽体侧面上部的阴极和阳极导线母排支撑平面22、23的外侧,排风通道内侧开有一组长方形的排气入口11(如图1、图4所示),该入口与槽体内腔相通,排风通道21左端设有排气出口管10,通过排气出口管法兰9与电解槽外界的抽气系统相连,排风通道右端下方设置排风通道排液管阀门13和排风通道排液管14,排液管14与回收液收集罐(未示出)连接;排风通道21沿长度方向有一斜度,排气出口10的一端高,排风通道排液管14的一端低,以利于气液分离和冷凝电解液回收。

本实用新型的槽体外壳1、槽体内壳3、槽盖用一定厚度的PE塑料板焊接制作,保温层2用酚醛泡沫材料、聚氯脂泡沫、玻璃棉、岩棉中的一种或几种制作,所有管件用相应规格的PE管制作。

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