[发明专利]一种逆流接触式高效节能过硫酸盐电解设备

说明书

技术领域

本发明属于电解技术领域，涉及一种生产过硫酸盐的电解设备，具体涉及一种逆流接触式高效节能过硫酸盐电解设备。

背景技术

现有的用于电解法生产过硫酸盐的电解槽，大多为隔膜板式，电解液依靠位差来流动，由于阴极液和阳极液之间存在返混，造成电解效率差；且由于电解槽设计不合理，造成电解时槽压升高，耗电量大，另外电解中产生的氢气也无法收集回收利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种逆流接触式高效节能过硫酸盐电解设备。

本发明的技术方案如下：

一种逆流接触式高效节能过硫酸盐电解设备，它是一种用于生产过硫酸盐的电解槽，包括一槽壳、由数个石墨阴极方框组成的石墨阴极框架、与槽壳及石墨阴极框架四周密封连接的上盖板；上盖板上一侧设有阳极料入口，另一侧设有阴极料入口；上盖板上中间部位设有氢气排放口；阴极料出口设在与阴极料入口相对的另一侧的槽壳中部；每个石墨阴极方框由两组对称的互不相连接的石墨阴极组件组成，每组石墨阴极组件又是由两块平行正对的石墨阴极板和一根石墨电极接线柱组成，两块石墨阴极板的一端均固定在石墨电极接线柱上；石墨电极接线柱的顶部高出石墨阴极板顶部，且与阴极铜排相连接；上盖板边缘设有刚好能使石墨电极接线柱顶部伸出上盖板的开槽；在每个石墨阴极方框围成的长方形空间内在两排石墨阴极板（即四块石墨阴极板）之间并排设置有两排上端与阳极铜排相连接、中下部插入隔膜管中的阳极电极；上盖板上与每个石墨阴极方框围成的长方形空间相对应的位置设有下凹的集液器；每个集液器底板上设有两排阳极插孔，每个集液器底板上中间部位设有可分别与每个石墨阴极方框的阳极进料管和阳极出料管连通的阳极进料管上通孔和阳极出料管上通孔；每个集液器的正下方设有料液分配盒（料液分配盒为一上部为平面、下部为弧面的半圆柱形容器），料液分配盒的上平面上设有与集液器底板上的两排阳极插孔和阳极进料管上通孔相对应的两排隔膜管下通孔和阳极进料管下通孔；两排隔膜管上、下端开口并分别与集液器底板上的阳极插孔四周和料液分配盒上的隔膜管下通孔四周密封连接，阳极电极从阳极插孔和隔膜管上端开口插入隔膜管中；每个石墨阴极方框的阳极进料管上、下端开口并分别与集液器底板上的阳极进料管上通孔四周和料液分配盒上的阳极进料管下通孔四周密封连接；每个集液器与相对应的料液分配盒之间通过隔膜管、每个石墨阴极方框的阳极进料管上下连通；前一个石墨阴极方框的阳极出料管上端开口并与集液器底板上的阳极出料管上通孔四周密封连接，下部弯折后与后一个石墨阴极方框的阳极进料管中部连通；位于电解槽一侧的上盖板上的阳极料入口与第一个石墨阴极方框的阳极进料管中部连通；最后一个石墨阴极方框的阳极出料管下部弯折后与位于电解槽另一侧的槽壳中部的阳极料出口连通；每个石墨阴极方框的阳极进料管管口高于集液器底板，每个石墨阴极方框的阳极出料管管口与集液器底板相平。

进一步的，每块石墨阴极板上部呈凸字形；上盖板下侧边设有一圈能插入每块石墨阴极板的凸块外边缘与石墨电极接线柱之间的缝隙中以此将石墨阴极框架上部密封包围的水封罩；上盖板上与阳极料入口同一侧设有罩外废气排出口。所述阳极电极为为钛包铜焊铂阳极电极棒。每个石墨阴极方框两侧均设有冷却水排管。

更进一步的，将每个石墨阴极方框的两排石墨阴极板之间的距离尽可能做到最小，以两排石墨阴极板之间能够设置两排隔膜管以插入两排阳极电极，并且两排石墨阴极板与两排隔膜管相互之间不触碰到为极限条件。这样可使阴阳极之间的电流路径尽可能缩短，从而将电解电压降减到最小。

本发明的有益效果：

本发明的逆流接触式高效节能过硫酸盐电解设备，具有如下特点：

1、阴极料、阳极料两组物料在电解槽内通过隔膜管隔开，逆流接触以确保离子的导通和浓度差均衡、减少返混，同时电解所产生的氢气通过上盖板上的开孔引出槽外回收、处理。采用这种动态、逆流接触的电解方法使电解设施的返混最小，电解效率最高。

2、其采用了特殊设计的石墨电极，即在每两排（四块）石墨阴极板围成的石墨阴极方框内并排设置两排阳极电极，并且将两排石墨阴极板之间的距离尽可能做到最小，使阴阳极之间的电流路径尽可能缩短，从而将电解电压降减到最小，由此使该电解生产达到极好的节能效果。

3、由于电解设施采用的材料为塑料、石墨、钛材，生产过程中不会产生对环保有害的重金属离子、废弃物等物质，从而达到了良好的环保效果。

4、生产过程中产生的氢气及时引出槽体外，通过回收和安全放空等措施使操作在常压下进行，达到良好的安全生产效果。

附图说明