[发明专利]一种强制循环离子膜电解槽

说明书

本发明属于电解槽技术领域，具体的说是一种强制循环离子膜电解槽；包括箱体、一号隔板、二号隔板、进口管和出口管；一号隔板上方区域为气液分离区，一号隔板下方区域为阳极区；二号隔板固连在箱体内壁上，二号隔板的数量至少为三，二号隔板上开设有螺旋形通道；本发明通过设有螺旋形的通道，且螺旋形通道的侧壁上设有阳离子交换膜，并将电解液从螺旋形通道流过，延长了电解液流经阳离子交换膜的路径，增大了阳离子交换膜对电解液的作用，提高了分开产物、电化合成的效果。

技术领域

本发明属于电解槽技术领域，具体的说是一种强制循环离子膜电解槽。

背景技术

与传统的水银法或隔膜法制碱工艺相比，离子膜制碱法有诸多优点，如总能耗低、无水银或石棉污染环境、易于操作及控制。现今新建的氯碱生产装置普遍采用离子膜法制碱，而现有的水银法或隔膜法氯碱厂也有一部分在技术改造的同时转型为离子膜法。

离子膜电解槽是利用阳离子交换膜将电解槽分隔为阳极框室和阴极框室两个部分，通过阳离子膜的选择透过性，阳离子膜允许带正电的离子穿过而阻隔带负电的离子，从而达到分开产物、电化合成的效果。

离子膜电解槽因其循环方式不同可分为强制循环和自然循环两种，因制作工艺及设计理念等问题，大部分电解槽均为强制循环电解槽。现有技术中存在一种强制循环模式电解槽，该电解槽由于流体流经电极网及膜面的区域有限，导致转化率不高的时产品的产量低，严重影响经济效益；使得该技术方案受到限制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，以解决背景技术所叙述的问题，本发明提出了一种强制循环离子膜电解槽。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种强制循环离子膜电解槽，包括箱体、一号隔板、二号隔板、进口管和出口管；所述一号隔板位于箱体内部，且两端固连在箱体内壁上，并将箱体分为上下两部分，一号隔板上方区域为气液分离区，一号隔板下方区域为阳极区；所述出口管一端与气液分离区连通，另一端位于箱体外部；所述二号隔板固连在箱体内壁上，二号隔板的数量至少为三，二号隔板上开设有螺旋形通道，螺旋形通道的a处通过弹性条连接有阳离子交换膜，螺旋形通道的b处的侧壁处连接有阳离子交换膜；所述进口管一端贯穿二号隔板，并固连在箱体左侧壁上，另一端位于箱体外部，进口管外壁上均匀设有一组一号孔，通过一号孔实现从进口管处通入的电解液从螺旋形通道处流动，增大与阳离子交换膜的接触面积，并通过一号管汇入到气液分离区；在使用本发明的电解槽时，首先，将电解液从进口管处通入，并从一号孔进入到二号隔板上的螺旋形通道中，电解液随着螺旋形通道的路径进行流动，增大了与螺旋形通道上设置的阳离子交换膜的接触面积，提高分开产物、电化合成的效果；待电解液与阳离子交换膜接触充分，并从一号管流入到气液分离区中时，两相混合物在气液分离区进行分离，待分离后从出口管处流出。

优选的，所述螺旋形通道a处侧壁上均匀设有一组摆动单元；所述摆动单元包括摆动板和一号弹簧；所述摆动板铰接在螺旋形通道的a处侧壁上，每个摆动板对应两个一号弹簧；所述一号弹簧中部设有腔室，一号弹簧一端固连在摆动板上，另一端固连在螺旋形通道的a处侧壁上，通过摆动板的摆动，加快电解液的流动；本发明通过此种设计，电解液随着螺旋形通道的路径进行流动，在一号弹簧的弹力大于电解液流动的流力时，推动板阻止电解液继续向靠近一号管管口处流动，使得电解液充分与未阻止处的阳离子交换膜接触；由于继续从一号孔处向螺旋形通道内通入电解液，使得电解液的流力大于一号弹簧的弹力，电解液继续向靠近一号管管口处流动；同时，摆动的摆动板一方面挤压一号弹簧，使得一号弹簧内的腔室产生气体，另一方面，摆动的摆动板加快了电解液的流动，提高电解槽的电解效率。