专利名称：开放式圆柱型离子膜电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属电解生产化工产品的离子膜电解槽，尤其是一种开放式圆柱型离子膜电解槽。
背景技术：
目前金属电解生产化学品的电解槽均采用方形或长方形，电解阳极和阴极平行设置的方式，此类电解槽空间利用率偏低，随着电解时间的延长，金属阳极的溶出，阴阳极极距增加，影响后期的电解效果，使电效率降低。最主要的是购置的金属锭都需要重新熔融，然后按电解所需要的形状浇铸成阳极。前期熔融需要消耗大量能源，不符合当前节能减排的要求。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种圆柱形的开放式圆柱型离子膜电解槽。为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种开放式圆柱型离子膜电解槽，包括倒圆锥形槽和设置在倒圆锥形槽上的圆柱形电解槽；所述圆柱形电解槽的内侧壁上设置有至少一个的阳极导电支撑杆，在所述阳极导电支撑杆上设置有阳极金属锭；在所述倒圆锥形槽上设置有离子膜桶架，所述离子膜桶架上搁置有离子膜桶，所述离子膜桶上设置有离子膜；所述离子膜桶内设置有阴极液存储仓，所述阴极液存储仓与离子膜之间设置有固定阴极，所述阴极液存储仓与固定阴极之间设置有阴极液流出口，所述固定阴极与离子膜桶之间设置有另一个阴极液流出口 ；所述圆柱形电解槽的侧壁上设置有阳极液进口和阳极溢液出口，在倒圆锥形槽上设置有阳极液出口，在倒圆锥形槽的底端设置有阳极液排污口，在阴极液存储仓上方设置有阴极液进口。作为对本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽的改进所述离子膜桶上方设置有离子膜筒固定把手，所述离子膜筒固定把手搁置在圆柱形电解槽上。作为对本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽的进一步改进所述离子膜桶内设置有活动阴极，所述活动阴极上设置有活动阴极固定把手，所述活动阴极通过活动阴极固定把手搁置在离子膜桶上。作为对本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽的进一步改进所述离子膜桶上设置有阴极液出口。作为对本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽的进一步改进所述固定阴极为平板状、齿轮状或瓦榜状。本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽在使用的时候，采用了圆柱形的电解槽，相同的电解效率时，占用的空间更加的小；而采用了活动阴极的设置，可以在在活动阴极、析出海绵状金属时，将活动阴极取出清洗，清洗后的活动阴极可以提高电解效率。
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以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。图I是本实用新型的开放式圆柱型离子膜电解槽的主结构示意图；图2是图I中A-A的剖视图；图3是图I中B-B的剖视图；图4是图I中固定阴极8为齿轮状的结构示意图。
具体实施方式
实施例I、图I给出了一种开放式圆柱型离子膜电解槽，包括圆柱形电解槽1，在圆柱形电解槽I的下端为倒圆锥形槽2。以上所述的圆柱形电解槽I的内腔与倒圆锥形槽2 的内腔相互连通。在圆柱形电解槽I内，沿着圆柱形电解槽I内腔的侧壁，从左到右依次固定有若干个阳极导电支撑杆4 (根据需要，阳极导电支撑杆4与圆柱形电解槽I内腔的侧壁成0° 15°角)，阳极导电支撑杆4上方固定有阳极金属锭3 (阳极金属锭3上打一个D=IOmm的螺孔，使用螺丝与阳极导电支撑杆4固定，阳极金属锭3的数量视导电支撑杆4的数量而定，如图3所示，固定有24根的阳极导电支撑杆4，则在每根阳极导电支撑杆4上固定一个阳极金属锭3，总共固定24个阳极金属锭3)，以上所述的阳极金属锭3的横截面为等腰梯形；以上所述的倒圆锥形槽2的底部固定有离子膜筒架9，离子膜筒架9上方放置有离子膜筒5 ；以上所述的离子膜筒5包括倒圆锥形容器和圆柱形支架，圆锥形容器固定在圆柱形支架下端，在圆柱形支架上，使用螺丝固定有离子膜7 ;在圆柱形支架的上端，设置有阴极液出口 12和离子膜筒固定把手16，通过离子膜筒固定把手16将离子膜筒5搁置在圆柱形电解槽I上；在离子膜筒5内，圆锥形容器上固定有圆柱形的阴极液存储仓18，在阴极液存储仓18与离子膜7之间固定有固定阴极8 (阴极液存储仓18下端设置有阴极液流出口，固定阴极8的下端设置有另一个阴极液流出口 ；防止阴极液从阴极液进口 11灌入离子膜筒5时，由于液体冲击力，将离子膜7损坏，而使阴极液先进入阴极液存储仓18，由阴极液存储仓18作为缓冲，再从阴极液存储仓18下端缓慢的流出到离子膜筒5内)；在实际使用时，固定阴极8与离子膜7之间放入活动阴极6，在活动阴极6上固定有活动阴极固定把手，通过活动阴极固定把手将活动阴极6搁置在圆柱形支架的上端(使用活动阴极6，可以增加阴极与阴极液的接触面，增加电解的效率)。在圆柱形电解槽I的侧壁上开有阳极液进口 10，相对应于阳极液进口 10，在圆柱形电解槽I的侧壁上开有阳极液溢出口 13(即阳极液进口 10与阳极溢液出口 13在圆柱形电解槽I上的位置为水平同高);阴极液存储仓18上方设有阴极液进口 11，在离子膜筒5上开有阴极液出口 12 ;在倒圆锥形槽2的正下方开有阳极液排污口 15，在倒圆锥形槽2的侧壁上，开有阳极液出口 14。为增加位于里圈的阴极的表面积，活动阴极6和固定阴极8均可以由平板型改为齿轮状(齿轮的棱成弧形)，如图4所示，或者瓦楞状(省略附图)。为保持图面整洁，在图I 图4中均省略活动阴极固定把手(活动阴极固定把手构造与离子膜筒固定把手16相同)。实际使用的时候，步骤如下I、通过阳极液进口 10向圆柱形电解槽I内注入阳极液。[0022]2、将离子膜筒5放入圆柱形电解槽I的内腔内(在将离子膜筒5放入圆柱形电解槽I的内腔内时，离子膜筒5浮在阳极液中)。3、在离子膜筒5中插入活动阴极6，活动阴极6通过活动阴极固定把手搁置在圆柱形支架的上端；通过阴极液进口 11，向阴极液存储仓18内通入阴极液(注入阴极液存储仓18内的阴极液通过阴极液存储仓18下端的阴极液流出口流出，再由固定阴极8的下端的另一个阴极液流出口流出，充满离子膜筒5)，此时，离子膜筒5受到阴极液的重力作用，离子膜筒5的下端被卡在离子膜筒架9上，而离子膜筒5的上端通过离子膜筒固定把手16搁置在圆柱形电解槽I上。4、将活动阴极6、固定阴极8和阳极金属锭3分别与整流电源阴阳极相连接(阳极金属锭3直接与阳极导电支撑杆4相连接后用导线与整流电源阳极连接；而活动阴极6和固定阴极8用导线并联后再用导线与整流电源的阴极相连接)。5、从阳极液进口 10导入阳极电解液，从阴极液进口 11导入阴极电解液(电解过程 中补加的阳极电解液从阳极液进口 10导入，电解过程中补加的阴极电解液从阴极液进口11导入)。6、电解后的电解液从阳极液出口 14流出，控制阳极电解液加入的速度和流出的速度相同，就可以进行连续生产。如间歇生产就将出口的阳极液打循环，直到达到所需的浓
度再停止生产。以上所述的阳极液打循环是指间歇反应时，阳极液出口 14与阳极液进口 10用泵打循环，使得电解液上下的浓度一致。对于连续反应完成的阳极液从阳极液出口 14流出，新的电解液从阳极液进口 10导入。阴极液存储在离子膜筒中，与阳极液通过离子膜7隔开，只有需要的离子才能穿过离子膜7，根据电解的要求一般是阴离子能通过离子膜7。在电解过程中电解液中的电解质不断消耗，因而需要不断补充电解液，在补充过程稀的电解液从阴极液出口 12流出。固定阴极8和活动阴极6均设置在装满阴极液的离子膜筒5中。离子膜桶5内除去固定阴极8和活动阴极6所占空间，全部充满阴极液。7、随着电解反应的进行，在倒圆锥形槽2的底部会积累阳极泥，当累积到一定程度后，打开阳极排污口 15，放出阳极泥。8、在活动阴极6析出海绵状金属时，可以将活动阴极6取出清洗(清洗完后，活动阴极6可以重新使用)。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的一个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。
权利要求1.开放式圆柱型离子膜电解槽，包括倒圆锥形槽(2)和设置在倒圆锥形槽(2)上的圆柱形电解槽(I);其特征是所述圆柱形电解槽(I)的内侧壁上设置有至少ー个的阳极导电支撑杆(4 )，在所述阳极导电支撑杆(4 )上设置有阳极金属锭(3 ); 在所述倒圆锥形槽(2)上设置有离子膜桶架(9)，所述离子膜桶架(9)上搁置有离子膜桶(5)，所述离子膜桶(5)上设置有离子膜(7);所述离子膜桶(5)内设置有阴极液存储仓(18)，所述阴极液存储仓(18)与离子膜(7)之间设置有固定阴极(8)，所述阴极液存储仓(18)与固定阴极(8)之间设置有阴极液流出ロ，所述固定阴极(8)与离子膜桶(5)之间设置有另ー个阴极液流出ロ； 所述圆柱形电解槽(I)的侧壁上设置有阳极液进ロ( 10)和阳极溢液出口( 13)，在倒圆锥形槽(2)上设置有阳极液出口(14)，在倒圆锥形槽(2)的底端设置有阳极液排污ロ(15)，在阴极液存储仓(18 )上方设置有阴极液进ロ( 11)。
2.根据权利要求I所述的开放式圆柱型离子膜电解槽，其特征是所述离子膜桶(5)上方设置有离子膜筒固定把手(16)，所述离子膜筒固定把手(16)搁置在圆柱形电解槽(I)上。
3.根据权利要求2所述的开放式圆柱型离子膜电解槽，其特征是所述离子膜桶(5)内设置有活动阴极(6)，所述活动阴极(6)上设置有活动阴极固定把手，所述活动阴极(6)通过活动阴极固定把手搁置在离子膜桶(5)上。
4.根据权利要求3所述的开放式圆柱型离子膜电解槽，其特征是所述离子膜桶(5)上设置有阴极液出口(12)。
5.根据权利要求4所述的开放式圆柱型离子膜电解槽，其特征是所述固定阴极(8)为平板状、齿轮状或瓦榜状。
专利摘要本实用新型公开了一种开放式圆柱型离子膜电解槽，包括倒圆锥形槽和设置在倒圆锥形槽上的圆柱形电解槽；圆柱形电解槽的内侧壁上设置有至少一个的阳极导电支撑杆，在阳极导电支撑杆上设置有阳极金属锭；在倒圆锥形槽上设置有离子膜桶架，离子膜桶架上搁置有离子膜桶，离子膜桶上设置有离子膜；离子膜桶内设置有阴极液存储仓，阴极液存储仓与离子膜之间设置有固定阴极，阴极液存储仓与固定阴极之间设置有阴极液流出口，固定阴极与离子膜桶之间设置有另一个阴极液流出口；圆柱形电解槽的侧壁上设置有阳极液进口和阳极溢液出口，在倒圆锥形槽上设置有阳极液出口，在倒圆锥形槽的底端设置有阳极液排污口，在阴极液存储仓上方设置有阴极液进口。
文档编号C25B9/06GK202626309SQ20122019996
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者王宙辉, 金洪海, 刘幽若 申请人:精细化学品集团有限公司