多气液通道离子膜电解槽的制作方法_2

文档序号:9085318阅读:来源:国知局
解槽盘底重新出现流通死 区,因此第二气液通道尽量接近电解槽盘底,优选第二气液通道到盘底的距离为整个底壁 宽度的S分之一。
[0047] 其中,所述第二气液通道的形状没有特别要求,只要能将电解槽室内的气液引入 气液分离室中即可。所述管状消泡器的形状也无特别要求,可W是圆柱体,也可W是长方体 等。优选采用加工制造方便的圆柱体。
[0048] 该第二气液通道溢流管9或溢流板的作用与第一气液通道溢流板6的作用相同, 其设置使得气液在通过溢流管9或溢流板进入气液分离室的过程中充分分离;第二气液通 道消泡管8或消泡网的作用与第一气液通道消泡网7的作用相同,其使得气液混合物中的 气泡打破,气体溢出从而达到良好的分离。
[0049] 图3为本发明的单元槽多气液通道另一实施方式侧视图,其在气液分离室底壁中 部设置的第二气液通道的基础上设置了第=气液通道,该第=气液通道设置在气液分离室 底壁紧邻电解槽盘底的位置,包括第=气液通道消泡网13和第=气液通道溢流板14第= 气液通道的结构与第一气液通道的结构相同。
[0050] 其中,作为一种实施方式,第=气液通道为设置在气液分离室底壁紧邻电解槽盘 底位置的一排圆孔,所述孔中安装有管状消泡器,所述消泡器主要由两部分组成,下部为 溢流管,上部为消泡管,溢流管的高度与第一气液通道溢流板的高度差为0~5mm,优选为 50mm;消泡管的高度为0-30mm,优选与消泡网7的高度相同。
[0051] 优选的,作为一种实施方式,管状消泡器下部的溢流管为铁管,其厚度0. 5~1mm,优 选0.5mm,上部的消泡管为铁网卷管,其厚度与铁管厚度相同。
[0052] 其中,所述第二气液通道或第S气液通道气液通过面积为1200~12500皿2。
[0053] 其中,作为一种实施方式,本发明的多气液通道离子膜电解槽,包括2-5个气液通 道,所述2-5个气液通道,包括第一、第二、第=气液通道,还包括第四、第五气液通道。
[0054] W上所说的2-5个气液通道的形状没有特别限定,只要使得气液顺利导入气液分 离室即可,各气液通道的结构可W相互组合。所述第一气液通道的结构也可W设置在第二、 第=、第四、第五气液通道上,第二气液通道的结构也可W和第一、第=、第四、第五气液通 道的结构相同。
[00巧]本发明的多气液通道离子膜电解槽通过在电解槽气液分离室底壁设置2-5个气 液通道,使得在阳极室,聚集在气液分离室底壁外的氯气W及淡盐水顺利导入气液分离室 并分离,解决了由于氯气聚集所带来的压差波动、损伤膜,阻碍传质进行,电解液电压降急 剧上升,电流分布极为不均等问题。
[0056] 多气液通道离子膜电解槽气液分离室底壁的气液通道不宜太多,若设置太多,气 液分离室底壁抗压能力降低,在组装电解槽时,挤压机挤压电解槽,电解槽极易被挤压变 形,从而影响其性能,优选气液通道为双气液通道。
[0057] 该多气液通道可W设置在电解槽阳极侧的气液分离室底壁,也可W设置在电解槽 阴极侧的气液分离室底壁,优选只设置在电解槽阳极侧的气液分离室底壁。
[0058] 其中,本发明的多气液通道离子膜电解槽,气液分离室侧壁的下部设置有倒角,所 述倒角的倾角范围为30。-60°,优选45。。
[0059] 较优的,作为一种实施方式,所述倒角可W设置在第二、第=、第四、第五气液通道 气液入口处。
[0060] 其中,所述气液分离室侧壁的高度大于底壁到电解槽顶壁的距离,所述侧壁的高 度与底壁到电解槽顶壁的距离之差为1~3mm。优选2mm。
[00川 实施例1
[0062] 如图4、图5所示,第一气液通道为气液分离室底壁4上等间距设置的76个长方形 小孔,单个小孔的长20mm宽5mm;该长方形小孔上安装有由下部的溢流板6和上部的消泡 网7组成的消泡器。
[0063] 第二气液通道在气液分离室底壁4的中间部位,呈圆柱形,其直径为6mm,该第二 气液通道由下部的铁管9和上部的铁网卷管8组成,铁管9的高度为30mm,铁网卷管8的高 度为20mm,铁管的厚度0. 5mm,其具体分布如图5所示,与第一气液通道采取立体式错位分 布,一共等间距设置24个。
[0064] 气液分离室的侧壁5的下部,即第一气液通道入口的方向设置45°的倒角。
[0065] 如图4所示,气液分离室侧壁的高度与底壁到电解槽顶壁的距离之差为2mm。
[006引 实施例2
[0067] 如图5、图6所示,第二气液通道设置在气液分离室底壁紧邻电解槽盘底的位置。 [006引如图6所示,第一气液通道的设置与实施例1的相同。
[0069] 第二气液通道设置在气液分离室底壁紧邻盘底的位置,由上部的第二气液消泡网 和下部的第二气液溢流板组成,其结构和第一气液通道相同,考虑底部堆积的气体流量小 于第一气液通道,长方形小孔的长为20mm,宽为3mm。
[0070] 实施例3
[0071] 如图8、图9所示,第一气液通道的设置和实施例1、实施例2的第一气液通道相 同,第二气液通道的圆孔中屯、距电解槽盘底的距离为整个气液分离室底壁宽度的=分之 一,溢流管采用铁管制成,铁管直径为6mm、高度50mm、厚度0. 5mm,不设置消泡管。一共等间 距设置24个。
[00刮实施例4
[0073] 如图10、图11所示,本实施例的多气液通道离子膜电解槽中第一气液通道、第二 气液通道的结构与实施例1相同,第=气液通道结构与实施例2中的第二气液通道结构相 同。
[0074] 性能测试:
[00巧]将现有电解槽阳极气液分离室改造成实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的多 气液通道的离子膜电解槽,各改造5台;
[0076]向离子膜电解槽阳极插入测定电解槽内压力振动的导管,通过压电元件将电解槽 内的振动转换成电信号进行测定。W采样频率100化对压力变动测定40s,将压力大小的最 大值与最小值差作为振动大小。
[0077] 采用旭化成株式会社阳离子交换膜ACIPLEX-F6801,分别组装改造成实施例1、实 施例2、实施例3和实施例4的单元槽,运行,同时也对本公司现有的电解槽组装5台采用同 样的条件运行,其电解时间为1个月,具体工艺如下:阳极二次盐水进液浓度300~310g/l, 阴极稀碱水的加入量和浓度应使得从阴极浓碱水出口处流出的浓碱水浓度> 32% (wt), 电解溫度85±2°C,电流密度为30kA/m2~60kA/m2。
[0078] 通过将压力检测管插入阳极室,具体位置为阳极侧气液分离室与循环平板连接处 向下20mm处,分析记录压力传感器输出的数据,将测得压力的最大值和最小值之差作为表 1的振动值。
[0079]
[0080]表1
【主权项】
1. 一种多气液通道离子膜电解槽,其主要由阳极室、阴极室及气液分离室组装而成,气 液分离室底壁紧邻电极处设置有一排用于将电极室内气液导入气液分离室并分离的第一 气液通道,该第一气液通道由上部的消泡网和下部的溢流板组成,其特征在于,还包括第二 气液通道,所述第二气液通道使得聚集在气液分离室底壁外,且未及时从第一气液通道导 出的气液导入气液分离室并分离。2. 根据权利要求1所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 设置在气液分离室底壁紧邻电解槽盘底的位置。3. 根据权利要求1所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 设置在气液分尚室底壁的中部。4. 根据权利要求1所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 到盘底的距离为整个底壁宽度的三分之一。5. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在 于,所述第二气液通道为气液分离室底壁设置的一排等间距的孔,所述孔中安装有管状消 泡器,所述管状消泡器主要由两部分组成,下部为溢流管,上部为消泡管。6. 根据权利要求5所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 安装的管状消泡器下部为钛管,上部为钛网卷管。7. 根据权利要求6所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 中设置的管状消泡器下部的钛管高度与第一气液通道的溢流板的高度差为〇~5_,上部钛 网卷管的高度为0~30mm〇8. 根据权利要求7所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,所述第二气液通道 气液通过面积为4900~12500mm2。9. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于, 所述第二气液通道的结构与第一气液通道相同。10. 根据权利要求3或4所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在于,还包括第三气 液通道,所述第三气液通道设置在气液分离室底壁紧邻电解槽盘底的位置。11. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在 于,所述气液分离室侧壁的下部设置有倒角,所述倒角的倾角为30° ~ 60°。12. 根据权利要求1至4中任一权利要求所述的多气液通道离子膜电解槽,其特征在 于,所述气液分离室侧壁的高度大于底壁到电解槽顶壁的距离,所述侧壁的高度与底壁到 电解槽顶壁的距离之差为l~3mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种多气液通道离子膜电解槽,其主要由阳极室、阴极室及气液分离室组装而成,气液分离室底壁紧邻电极处设置有一排用于将电极室内气液导入气液分离室并分离的第一气液通道,该第一气液通道由上部的消泡网和下部的溢流板组成,其特征在于,还包括第二气液通道,所述第二气液通道使得聚集在气液分离室底壁外,且未及时从第一气液通道导出的气液导入气液分离室并分离。本实用新型的多气液通道电解槽在高电流密度下气液立体的顺利导出电解室,解决了气体聚集所带来的压差波动、膜损伤,阻碍传质,电解液电压上升,电流分布极为不均匀等问题。
【IPC分类】C25B9/08, C25B9/00
【公开号】CN204738031
【申请号】CN201520136391
【发明人】乔霄峰, 刘秀明, 张俊锋, 张丽蕊, 吴雪花
【申请人】蓝星(北京)化工机械有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年3月11日
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