[实用新型]活性阴极隔膜法金属阳极电解槽

说明书

(一)所属领域

本实用新型涉及一种活性阴极隔膜法金属阳极电解槽，属于化工氯碱行业的设备领域。

(二)背景技术

在电解工业中，尤其是氯碱工业中的电解碱金属氯化物水溶液，传统的隔膜法金属阳极电解槽的使用在国内目前仍占主导地位。现有的铁丝编织网阴极隔膜电解槽使用效果差，其电解设备电压偏高，从而导致吨烧碱(NaOH)直流电耗高，成本高。

(三)技术内容

本实用新型主要所解决的问题是：克服已有隔膜电解槽中槽电压偏高而导致的吨烧碱(NaOH)直流电耗高的不足，提供一种耗电低，设备使用周期长的活性阴极隔膜法金属阳极电解槽。

本实用新型所设计的活性阴极隔膜法金属阳极电解槽主要由槽盖(9)、阴极箱(14)、阳极组件(28)和滴流器(4)等组成，槽盖(9)上带有氯气出口(6)，盐水入口(7)及液面观察口(19)，阴极箱(14)是由阴极箱外壳(27)及带有活性的阴极板网袋(3)组成，阴极箱外壳(27)的上法兰与槽盖(9)法兰密封固定，阴极箱外壳(27)上设有氢气出口(5)及碱液出口(20)，阴极网袋(3)由阴极网(21)及阴极骨架(22)构成，阴极网(21)是由多孔板加工形成网状，其固定于阴极骨架(22)上，阴极网袋(3)固定于阴极箱(14)内，在两个阴极网袋(3)之间放置阳极片(2)，阳极片(2)是由中间的复合棒(25)及两侧的阳极网等组成，复合棒(25)下部带有螺纹；阴极箱(14)的下部设置有钛衬板(16)，钛衬板(16)与槽底板(1)固定，槽底板(1)下部设置有阳极铜板(13)，阳极片(2)的复合棒(25)通过铜螺母(17)与槽底板(1)及下部的阳极铜板(13)固定连接，阴极箱(14)下法兰与钛衬板(16)之间放置橡胶垫片(11)，阴极箱(14)与槽底板(1)由螺栓连接固定，阴极箱(14)的外壳(27)上带有阴极铜板(15)，阴极箱(14)上的碱液出口(20)与滴流器(4)连接。

本实用新型的阳极片(2)中的复合棒(25)为钛-铜复合棒，其下端通过钛法兰(26)与钛衬板(16)接触。

为减少阳极片(2)中钛法兰(26)下部与钛衬板(16)之间的间隙腐蚀，在钛法兰(26)下部与钛衬板(16)接触的端面上涂有防腐涂层。

本实用新型的阴极网的开孔率在32％～42％范围内。

本实用新型的阴极网袋(3)的阴极骨架(22)为“井”字形结构或竹节钢结构。

为防止出现异常现象，如发生氯氢混合比例过大而发生爆炸，在本实用新型中槽盖(9)顶部设有防爆口(8)，该处安装有防爆膜。

为方便拆装及维修，本实用新型中槽盖(9)与阴极箱(14)密封连接处两法兰由C型卡子(10)进行固定连接。为方便每台电解槽之间的联接，本实用新型中阴极箱外壳(27)上的阴极铜板(15)的形状为形，连接铜板(12)为“L”形。

本实用新型中的阴极网(21)是表面富Ni的多孔的活性阴极。

本实用新型在工作过程中，在阴极箱(14)内注入温度为70℃左右的饱和NaCI溶液，液面高于阴极箱(14)至槽盖(9)上部以下约3/4处，在阳极铜板(13)接上直流电源的正极，在阴极铜板(15)接上电源的负极，根据不同的电解槽型号确定其电源电流的大小，电解槽槽电压2.9～3.15V左右。通电后，电解槽电解反应后产生的碱液(NaOH)由碱液出口(20)流至滴流器(4)中流出。产生的氢气由氢气出口(5)进入氢气总管，产生的氯气由氯气出口(6)进入氯气总管，由此电解槽完成电解反应过程。

本实用新型的优点是：

1.结构合理，电解性能优良，吨NaOH直流电耗低；由于其阴极网采用活化处理形成活性层，并且采用与阴极骨架(22)固定的结构，能够保证平面度，使其极间距均一，电流分布均匀，电耗低。如：本电解槽在使用普通盒式阳极的情况下，槽电压比使用普通铁丝网状的阴极网的槽电压可降低200～400mV，吨NaOH的直流电耗比采用普通铁丝编织网的阴极网的电解槽降低140～280kwh；