[实用新型]氧化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电解槽技术领域，具体涉及一种配套电解槽的外置式阴极液氧化装置。

背景技术

传统伍德法(UHDE)电解过程中，阳极上氯化物阴离子氧化生成氯气，阴极上氢离子还原生成氢气。伍德法的电流密度4～4.8kA/m²，电解槽电压约1.92～2.06v，能耗为1600Kwh/吨氯气，能耗高，维修成本高，而且电解气体纯度低又易发生安全问题，已显落伍。伍德公司又开发了ODC电解技术，在阴极电解液室引入氧气，不发生阴极H₂离析而变为产生水，这样比传统伍德电解槽电压下降。这种ODC电解技术电流密度4kA/m²，槽电压约1.4v，电耗为1050Kwh/吨氯气，但还存在传统阴极液在还原过程中电势高的难题。通过向阴极液中添加金属氯化物实现了电解电势的有效降低，阴极液中的氯化铁在电解槽中被还原为氯化亚铁，富含氯化亚铁的阴极液在氧化塔中被氧气(或空气)氧化为氯化铁循环使用。反应方程式如下：

4FeCl₂+O₂+4HCl→4FeCl₃+2H₂O

在ODC电解技术基础上选择三维(3D)电极并向阴极液中添加多价或双价金属氧化物参与氧化还原，改良的ODC电解技术标准电位比ODC电解更高，电解槽电压进一步下降，电流密度5～10kA/m²，槽电压约0.85～1.13v，电耗仅为650-860Kwh/吨氯气，这在ODC电解制氯气基础上又节省约400kwh，在传统电解工艺的基础上节电900kwh(在10kA/m²的电流密度下生产)。这就引出一个问题：由于在阴极电解液室内参与氧化还原的金属氧化物降低了氧化价态，必须在电解槽外配套阴极液氧化装置，其外置式氧反应器再生效率必须足够高才能大大降低了过程能耗。较低氧化态的金属离子物质在氧化装置中氧化成起始氧化态的，将金属氧化物恢复成高价态金属氧化物，并随阴极液返回阴极电解液室循环进行上述反应。能否将电解槽阴极室出口的低价金属离子通过电解槽外氧化装置氧化到高价离子并建立循环，是本领域急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种配套电解槽的外置式阴极液氧化装置，从而解决阴极液所含金属氧化物在氧化装置升高氧化价态并返回电解槽阴极电解液室内重新参与氧化还原进而降低电耗的问题。

本实用新型提供一种氧化装置，用以配套电解槽、氧化电解槽输出的阴极液，包括一用以混合含氧气体和加热的电解阴极液的混合器；一用以将电解阴极液所含低价态金属离子氧化成高价态金属离子的氧化塔；以及一用以除去阴极液中水份、调整阴极液返回电解槽的浓缩器；所述混合器、氧化塔、浓缩器通过管道依次固接成完整封闭的回路。

进一步的，所述氧化塔顶部排出含氧气体，所述浓缩器顶部排出蒸汽，从浓缩器底部和侧部排出电解阴极液汇集后返回电解槽。

更进一步的，所述氧化装置，还包括阴极液出料槽、阴极液泵、加热器、一级冷凝器、二级冷凝器、阴极液进料槽，所述阴极液出料槽固接于电解槽，所述阴极液泵固接于所述阴极液出料槽另一端，所述加热器固接于所述阴极液泵另一端，所述混合器固接于所述加热器另一端，所述氧化塔固接于所述混合器另一端，所述浓缩器固接于所述氧化塔另一端，所述一级冷凝器固接于所述浓缩器的顶部，所述浓缩器的底部和侧部固接于所述阴极液进料槽，所述二级冷凝器固接于所述一级冷凝器另一端，所述二级冷凝器的气相出口排出水，所述一级冷凝器、二级冷凝器的液相出口固接于所述阴极液进料槽。

再进一步的，所述混合器包括阴极液进口、喉管、扩张管、氧气进口、混合区、喷嘴。

再进一步的，所述氧化塔包括阴极液进液口、喷嘴、A罐、B罐、C罐、D罐、阴极液排液口、排气口。

再进一步的，所述浓缩器包括阴极液进料口、阴极液底出料口、阴极液侧出料口、蒸汽排口。

再进一步的，所述混合器是文丘里混合器。

再进一步的，所述氧化塔是均相氧化塔。

再进一步的，所述氧化塔内填料包括陶瓷和/或石墨和/或活性炭。

再进一步的，所述浓缩器是闪蒸浓缩器。

本实用新型取得的技术效果：本实用新型外置式氧化装置再生效率较高，能将较低氧化态的金属离子物质氧化成起始氧化态的，将金属氧化物恢复成高价态金属氧化物，并随阴极液返回阴极电解液室循环进行反应。

附图说明

图1为本实用新型提供的氧化装置流程示意图。