[发明专利]一种新电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种电解槽，具体涉及一种用于电解L-胱氨酸的共阴极电解槽。

背景技术

老式电解槽采取共阳极型式，即两个阴电极共用一个阳电极。从电路上讲属双并联电路。阳电极材料为石墨板，阴电极材料为铅板。这种电解槽有以下不足：

石墨材料电阻率本身就比较大（8×10^ˉ6欧/米），又因为是共用阳电极，即阳电极电流是单个阴电极电流的2倍。所以阳电极板一般很厚，约40毫米。运行过程中槽电压很高（4V左右），发热量较大，冷却设备规模要求偏高；且无端消耗过多的电能。而且它的抗氧化能力不足，新生态氯或氧容易使它氧化而产生碎屑，使用寿命一般只有3～4个月左右。

铅板不耐盐酸腐蚀。而阴极电解液就是胱氨酸与3.5当量稀盐酸溶解配制而成。所以，产成品中往往容易出现重金属超标的问题。其寿命也只有6个月左右。

发明内容

本发明的目的就是对老式电解槽进行改进。

本发明人将电解槽进行改进：本发明改进后的电解槽，内设一组或多组阴、阳极单元组，单元组内阴电极材料采用1毫米厚纯银板制成，阳电极材料采用涂层钛网。

所述的电解槽为共阴极槽型，每套单元组内2个阳电极共用一个阴电极，连接阴、阳电极的电路为双并联电路。

本发明改进后的电解槽有下列优势：

1.阴电极材料采用1毫米厚纯银板制成，该材质用在半胱氨酸电解工艺中极具优势：

①电阻小（0.016×10^ˉ6欧/米）、发热低、承载电流能力强；一对阳电极的电流通过它没有任何问题。

②由于氯化银的溶解度极低（5.2×10^-5），所以该电极耐盐酸腐蚀能力强。使用寿命大大提高，至少是6毫米铅板的二十多倍。阴电极完好率呈数量级增长。

③产成品质量稳定，彻底解决了重金属超标问题。

2.阳电极采用钛网涂层新技术：

①由于它超耐腐，抗氧化能力极强，涂层老化期可长达两年之久。相对而言阳电极寿命也大幅提高。

②由于采用了涂层新技术，阳极液也才能由稀盐酸改换成稀硫酸。电解过程中阳电极上不再是电解盐酸、产生氯气，而是电解水、产生氧气。这不但对环保极为有利，还减少了整个生产环节中盐酸的消耗量，降低了生产成本。

③由于阳电极改成网状，使得阴、阳极距可以缩减至老式电解槽的三分之二，大幅降低了槽电压（3.2V左右）。电能消耗随之大幅降低。

3.由于共用电极的厚度只是原来的四十分之一左右，与之相对的阳电极厚度也只有2毫米，组装方式才能够摒弃过去的单套（2阴1阳）分立组装的模式，而代之以十二套（12阴24阳）挤压式板框组装模式。新的组装形式具有拆卸快捷、换膜便利之优势；极大的减轻了工人劳动强度，提高了生产效率；设备占地面积也大为缩减，不到分立组装模式的百分之七十（含压紧机架）。

附图说明

1.老式电解槽装配示意图见图1-1。图标：1石墨阳极板；2阳极塑框；3-1、3-2阳极塑框密封垫；4-1、4-2阳离子膜；5-1、5-2阴极塑板密封垫；6-1、6-1阴极塑板；7-1、7-2铅阴极板；8-1、8-2角钢紧固框。

2.老式电解槽双并联、共阳极、N组串联电路见图1-2。细长线表示铅阴极，粗短线表示石墨阳极。

3.新式电解槽装配示意图见图2-1。图标：1银材质阴电极板；2阴极塑框；3-1、3-2阴极塑框密封垫；4-1、4-2阳离子膜；5-1、5-2阳极塑板密封垫；6-1、6-2涂层阳电极网；7-1、7-2阳极塑板。

4.新式电解槽双并联、共阴极、N组串联电路见图2-2。虚线表示钛网涂层阳极，实线表示银板阴极。