[发明专利]一种环保节能型隔膜电解装置

说明书

技术领域

本发明涉及锰、镍、钴等电解领域，主要是一种环保节能型隔膜电解装置。

背景技术

目前在锰、镍、钴等隔膜电解的实际生产中，阳极发生电化学反应产生大量气体，这些气体在极板上析出时，初期依附在电极表面，随着气泡长大，当气泡浮力大于附着力时，气泡从极板上脱离，并从溶液中上浮，气泡上浮过程中，会相互碰撞并形成较大气泡。当气泡到达液面时，由于表面液体张力的作用，气泡从溶液中溢出必然携带液体，这些携带液体的气泡遇到槽面冷空气后，发生爆裂，形成液雾。由于溶液成分为酸性，从而在槽面形成大量的酸雾。这些酸雾不仅严重危害作业人员的身体健康，污染现场及周围的环境，而且对厂房、设备造成严重腐蚀，并增加了一定的试剂消耗。

同时，目前传统的锰、镍、钴等隔膜电解工艺均采用敞开式隔膜框，电解液进液方式为小流量低速、集中区域进液方式，电解液如需冷却采用在每台电解槽内安装冷却水排进行分散冷却的方式。由于采用敞开式隔膜框，使阳极酸雾无法收集，致使厂房内酸雾污染严重，只能通过大流量通风进行消散，无法彻底解决酸雾污染问题；而小流量、集中区域进液方式，使阴极区域的锰离子得不到有效补充，致使阴极浓差极化严重，阴极电流效率仅能达到70％左右；由于每台电解槽内均设置冷却水排，不仅使电解槽内有效空间变小，影响产能提升，而且冷却水管道布置复杂，投资成本较高，其运行费用较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种环保节能型隔膜电解装置，从根本上消除酸雾污染、提高阴极电流效率、降低投资成本的锰、镍、钴等隔膜电解工艺，不仅可以达到操作简便、降低生产成本、清洁生产的目的，而且可以大幅度降低一次性投资成本。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种环保节能型隔膜电解装置，包括电解槽、阴极板和阳极板，该阴极板和阳极板放置于电解槽内，该装置包括酸雾捕集装置，所述的酸雾捕集装置包括酸雾吸收塔、水泵及抽风机，所述的阴极板与阳极板之间设置有用于整体密封阳极室的隔膜框组，隔膜框组上部两侧设有酸雾收集孔，并形成隔膜框组内置的酸雾捕集通道，该酸雾捕集通道通过酸雾收集管与酸雾吸收塔上的酸雾进口相连接，阳极上产生的酸雾通过与酸雾吸收塔顶端相连的抽风机捕集，所述的酸雾吸收塔内设有交错分布的塔板，酸雾吸收塔一侧的底端与上端间通过管道与水泵相连并构成水循环。

作为优选，该装置还包括阴极液强制循环装置和阴极液集中冷却装置，所述的阴极液强制循环装置包括循环管、循环槽和循环泵，所述的阴极液集中冷却装置包括设置在循环槽内的冷却盘管；循环管布置于电解槽内，且循环管上设有进液喷头，该进液喷头布置在每个阴极板的侧部或底部；电解槽上部的二侧分别设有阴极液溢流口和阳极液溢流口，所述的阴极液溢流口通过管道与循环槽相连通，循环槽通过循环泵与循环管相连通构成阴极液强制循环。

本发明的有益效果为：该装置从根源上解决了隔膜电解过程中酸雾弥散污染环境的问题，达到消除环境污染，实现清洁生产的目的；同时，还提高了阴极电流效率，降低了电耗成本，达到了节能降耗的目的；通过实现电解液集中冷却，不仅降低了投资，而且降低了运行成本。

附图说明

图1是本发明的酸雾捕集装置结构示意图。

图2是本发明的阴极液集中冷却装置与阴极液强制循环装置间的结构示意图。

图3是本发明的阴极液强制循环装置主视结构示意图。

图4是本发明的阴极液强制循环装置俯视结构示意图。

图5是本发明的阴极液强制循环装置侧视结构示意图。

附图中的标号分别为：1、电解槽；2、阴极板；3、阳极板；4、酸雾捕集装置；5、阴极液强制循环装置；6、阴极液集中冷却装置；7、隔膜框组；11、阴极液溢流口；12、阳极液溢流口；41、酸雾吸收塔；42、酸雾进口；43、水泵；44、抽风机；45、塔板；46、酸雾收集管；51、循环管；52、循环槽；53、循环泵；54、进液喷头；61、冷却盘管；71、酸雾收集孔；72、酸雾捕集通道。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做详细的介绍：