[实用新型]改进型低槽电压离子膜电解槽

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯碱电解装置，特别涉及一种改进型低槽电压离子膜电解槽。

背景技术

一般的离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。电解槽的阳极用金属钛网制成，为了延长电极使用寿命和提高电解效率，钛阳极网上涂有钛、钌等氧化物涂层；阴极由镍网等制成，上面涂有一定的涂层；阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na⁺通过，而Cl^-、OH^-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H₂和阳极产生的Cl₂相混合而引起爆炸，又能避免Cl₂和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。

现有技术中有一种离子膜电解槽，该电解槽有高电流密度、极间距小的特点。该单元电解槽阴阳极上各有100多个蜘蛛爪形状的弹性体，阴极蜘蛛爪形状的弹性体有弹性作用，而阳极蜘蛛爪形状的弹性体基本上起不到弹性作用。阴极蜘蛛爪中心部位外面有支撑柱，里面的凹槽里有定距销，定距销比蜘蛛爪支撑的阴极网面矮0.8mm。阳极的蜘蛛爪中心部位外面也有支撑柱，里面的凹槽里有定距销，阳极定距销比蜘蛛爪支撑的阳极网面高0.3mm。在挤压状态时，阴极网因蜘蛛爪的弹性作用压缩0.5mm，这种弹性补偿使非理想平整的阴极网与离子膜的距离很小，即极间距很小，也使得阴阳极定距销隔着膜相互贴紧，起到定距和力的传导的作用。阴极弹性蜘蛛爪采用1mm厚的镍板冲压成型，弹性系数小，虽能起到弹性补偿，从而减小极间距的效果，但抗逆压差能力差。若出现反向压差，就会造成蜘蛛爪弹性体被压塌，失去弹性，从使极间距增大，使槽电压急剧上升。此外，此种形式的弹性体因是由100多个点状的蜘蛛爪组成，只在单个蜘蛛爪面域范围内产生弹性作用，其他面域内的弹性效果不是很好，达不到全面域内极间距减小的效果，而且这种结构也会使离子膜受力不均，因局部受力过大较易损伤离子膜。

基于上述缺陷，现有技术中提出了一种电解槽，该电解槽在支撑网上加镍丝编织、带波纹、具有抗逆压差能力的柔性弹性体，其上面再加上镍丝编织带涂层的阴极网。考虑到支撑柱上面的凹坑里不能没有定距销，若没有定距销，挤压力的传导会在此位置虚断，使得大的传导力将极网压变形，因此，在镍丝编织的弹性体里面加上定距销。这样虽然解决了支撑柱上面的传导力将极网压变形的缺陷，但是镍丝编织带涂层的阴极网是一种带涂层的金属网，在很大传导力的支撑柱位置，该阴极网直接与离子膜接触并挤压，极易损伤离子膜，导致离子膜破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不但全面域内极间距可以减小，抗逆压差能力强，离子膜受力均匀，离子膜的使用寿命较长，而且能在电解槽运行过程中减少电能消耗，降低生产成本的改进型低槽电压离子膜电解槽。

本发明的改进型低槽电压离子膜电解槽是通过以下技术方案实现的：

本发明的改进型低槽电压离子膜电解槽，包括阴极室，阳极室，在阴极室有阴极支撑网和中间的弹性体，阴极室最上面覆盖有镍丝编织带涂层的阴极网，还包括支撑柱，支撑柱的凹坑里有定距销。其特征在于，所述定距销主要由以下部分组成，镍片和包括裹住镍片的四氟帽，定距销轴线上开有通孔，且镍片中心孔的直径大于四氟帽中心孔的直径，四氟钉通过开孔的阴极网和弹性体与定距销中间的通孔嵌合。

定距销的长度要和密封垫片压缩后的厚度相互匹配，定距销的长度如果太小，挤压力的传导会在此位置虚断，使得大的传导力将极网压变形，而且也起不到定距和力的传导的作用，长度也不能太长，太长会使得极间距增大，从而使槽电压增大，使得生产同样的烧碱耗费的电量较多。四氟钉钉头的厚度也不能太厚，太厚也会使得极间距增大，从而使得生产同样的烧碱耗费电量增多；四氟钉钉头的厚度也不能太薄，在很大传导力的情况下，太薄起不到隔开阴极网保护离子膜的作用。

因此，所述定距销的长度为3-8mm，所述改进型低槽电压离子膜电解槽的四氟钉钉头厚度小于1mm。

所述四氟钉钉头厚度优选0.2-1mm。

所述弹性体优选一种镍丝编制的弹性网。

本发明的改进型低槽电压离子膜电解槽，其特征在于，所述四氟帽的底座位置设有0.5mm的翻边，翻边在支撑网的凹坑位置与支持网嵌合在一起。

该改进型低槽电压离子膜电解槽四氟帽的底座位置设的0.5mm的翻边，使得其在支撑网的凹坑位置与支持网嵌合在一起，防止了定距销的掉出。