专利名称：复极式离子膜单元槽的制作方法
技术领域：
本发明属化工氯碱工业的离子膜电解技术，特别涉及一种复极式离子膜单元槽。
复极式离子模电解槽是当今世界上较为先进的氯碱工业用的电解槽，是从盐水中制取氢气、氯气和氢氧化钠，由一组单元槽、离子交换膜、密封胶垫构成电解装置。
目前，应用较普遍的复极式离子膜单元槽结构一种是阴、阳极衬板是用模具冲压成形，形状比较复杂，成形时造成局部拉伸变形大，使衬板局部变薄，电解槽工作时衬板变薄的部份，抗腐蚀能力降低，容易泄漏，电解槽使用寿命降低，加工较复杂，制造时增加模具费用。另一种结构是阴阳极衬板组焊成形，焊接部位变形较大，使密封面精度降低，容易造成密封面泄漏，离子膜单元槽也易变形。
本发明的目的在于克服以上技术不足，提供一种结构简单，抗腐蚀能力强，延长使用寿命，密封面精度较高，不易泄漏的复极式离子膜单元槽。
本发明的复极式离子膜单元槽，由碳钢板组焊成槽框，为使单元槽具有较好的强度和导电性，槽框内装有导电板和连接杆组成网格框架结构，与槽框连接，导电板的一侧按一定的间隔连接垫片。垫片的主要作用是能把两种不易焊接的金属连接起来，阴、阳极衬板是模具成形，阴极衬板直接与导电板连接。阴极衬板材料是镍或镍基合金，主要抗碱腐蚀。阳极衬板与垫片电连接，阳极衬板材料是钛或钛合金，主要抗盐水和湿氯气腐蚀。氢气出管与阴极衬板上端连接，在侧面的一侧上下连接阴极液进出管，连接处应该密封，不泄漏，村质和阴极衬板材质相同。阳极衬板上端连接氯气出管，在与阴极液进出管相对一侧的上下连接有阳极液进出管，材质与阳极衬板材质相同。在阴极衬板内按一定间隔连接导电柱，其形状是圆柱形，材质是镍或镍合金，在阳极衬板内相对阴极导电柱位置把阳极导电柱连接，形状也是圆柱形状，材质是钛或钛合金。阴极电极是镍或镍基合金板拉网，与阴极导电柱连接，这样阴极衬板和阴极电极形成阴极室。阳极厚电极是钛或钛合金板拉网和阳极导电柱连接，阳极衬板和阳极厚电极形成阳极室。阳极薄电极和阳极厚电极按一定间隔点焊。阳极薄电极是钛或钛合金板拉网并压平，阳极厚电极和阳极薄电极都涂有钌、钛、铱等元素涂层，阳极厚电极和阳极薄电极形成双重阳极，阳极薄电极寿命到期后可以更换，更换时不影响单元槽的精度。
以下结合附图对本发明的实施和效果作进一步说明。
图1示复极式离子膜单元槽主视图。
图2示复极式离子膜单元槽A-A剖视图。
图中1—碱出管；2—导电板；3—连接杆；4—槽框；5—支架；6—进水管；7—氢气出管；8—阳极衬板；9—阳极导电柱；10—吊耳；11—氯气出管；12—淡盐水出管；13—盐水入管；14—阴极衬板；15—角支承；16—阴极电极；17—阴极导电柱；18—阳极厚电极；19—阳极薄电极；20—垫片图1、2中，复极式离子膜单元槽由导电板2、阴、阳极衬板14、8、导电柱17、9连接阴、阳极电极16、18、上下端分别接有淡盐水出管12、盐水入管13、碱出管1、进水管6、氢气出管7、氯气出管11组成的复极式离子膜单元槽，槽中心装有由导电板2和连接杆3组成网格框架结构，导电板2一侧接垫片20，两侧接阴、阳极衬板14、8，由阴、阳极导电柱17、9电连接，一侧接阴极电极16同阴极衬板14构成阴极室，另一侧阳极厚电极18、阳极薄电极19同阳极衬板8构成阳极室。导电板2为条状，相互平行、等间距竖直放置。连接杆3为圆杆结构，相互平行、等间距水平放置，穿过导电板2电连接。阴、阳极衬板14、8为相对应的长方形盘状结构。阴、阳极导电柱17、9为圆柱形。阳极厚电极18、阳极薄电极19构成双重阳极。
复极式离子膜单元槽槽框4内，装有导电板2和连杆3组成网格框架结构和槽框4连接，在导电板2的一侧按一定的间隔使垫片20与导电板2连接。阴极衬板14和导电板2点焊连接，阴极导电柱17和阴极衬板14连接，氢气出管7、碱出管1、进水管6分别和阴极衬板14连接。在阴极衬板14四角连接有角支承15，增加阴极电极16四个角的强度。阴极电极16和阴极导电柱17、角支承15连接。在导电板2的另一侧使阳极衬板8和垫片20连接，阳极导电柱9和阳极衬板8连接，阳极导电柱9和阴极导电柱17的作用是起支承和电连接作用，阳极衬板8分别和氯气出管11、淡盐水出管12，盐水入管13连接，使阳极液循环和氯气输出，阳极厚电极18和阳极导电柱9连接，阳极薄电极19和阳极厚电极18点焊连接构成离子膜单元槽。
由多个离子膜单元槽、离子交换膜等通过螺杆紧固后，组成离子膜电解槽，内部形成若干阴、阳极室，在阳极室内注入饱和盐水，阴极室注入纯水，在两个端部的单元槽上接通一定的电流，离子膜电解槽开始工作。产生的氢气由氢气出管7输出，产生的氯气由氯气出管11输出，产生的氢氧化钠由碱出管1流出，完成连续的电解槽工作。当电解槽通过的电流密度为3.11KA/m2时，单元槽的电压为3.06V以下，电流效率≥96％，直流电耗为2100KW·h/t100％NaOH以下，碱液浓度为32％以上。
权利要求
1.一种由导电板2、阴、阳极衬板14、8、导电柱17、9连接阴、阳极电极16、18、上下端分别接有淡盐水出管12、盐水入管13、碱出管1、进水管6、氢气出管7、氯气出管11组成的复极式离子膜单元槽，其特征在于槽中心装有由导电板2和连接杆3组成网格框架结构，导电板2一侧接垫片20，两侧为阴、阳极衬板14、8，由阴、阳极导电柱17、9电连接，一侧接阴极电极16同阴极衬板14构成阴极室，另一侧阳极厚电极18、阳极薄电极19同阳极衬板8构成阳极室。
2.根据权利要求1所述的复极式离子膜单元槽，其特征在于导电板2为条状，相互平行、等间距竖直放置。
3.根据权利要求1所述的复极式离子膜单元槽，其特征在于连接杆3为圆杆结构，相互平行、等间距水平放置，穿过导电板2连接。
4.根据权利要求1所述的复极式离子膜单元槽，其特征在于阴、阳极衬板14、8为相对应的长方形盘状结构。
5.根据权利要求1所述的复极式离子膜单元槽，其特征在于阴、阳极导电柱17、9为圆柱形。
6.根据权利要求1所述的复极式离子膜单元槽，其特征在于阳极厚电极18、阳极薄电极19构成双重阳极。
全文摘要
本发明属化工氯碱工业的离子膜电解技术,特别涉及一种复极式离子膜单元槽,槽中心装有由导电板2和连接杆3组成网格框架结构,导电板2一侧接垫片20,两侧为阴、阳极衬板14、8,由阴、阳极导电柱17、9电连接,一侧接阴极电极16同阴极衬板14构成阴极室,另一侧阳极厚电极18、阳极薄电极19同阳极衬板8构成阳极室,电流密度为3.11KA/m
文档编号C25B9/00GK1264756SQ9911271
公开日2000年8月30日 申请日期1999年2月25日 优先权日1999年2月25日
发明者田长海, 吴殿云, 王可新, 李尚华 申请人:阜新化工设备有限责任公司