[发明专利]膜极距离子膜电解槽

说明书

一种膜极距离子膜电解槽，包括多个并列设置的框架，多个框架的框面位于前后竖直方向，相邻框架的框面相互紧贴设置，相邻框架的框面之间设有用于密封框架贴合面之间间隙的密封件；框架内的一侧设有阴极室，另一侧设有阳极室，阳极室和阴极室之间设有可导电的复合板，多个框架上的阴极室和阳极室按照一个阴极室、一个阳极室、再一个阴极室、再一个阳极室的顺序相互间隔设置。其目的在于提供一种可减少电解室内的液体浓度差，提高电流运行效率，降低电解能，可有效的对离子膜进行保护，使得离子膜受力更均匀，同时也使得缓冲网受力后具有良好的回弹作用，可在保证导电以及弹性效果的情况下提高离子膜的使用寿命的膜极距离子膜电解槽。

技术领域

本发明涉及一种膜极距离子膜电解槽。

背景技术

目前的电解槽的液分散结构一般位于电解室内，或本身不设置液分散结构。前者的液分散结构以下部分的电解液不能很好地流动，容易产生循环死区；而后者其电解液的均布效果较差，容易造成电解室内的液体浓度差较大，进而令运行电流效率较低，电解能耗变大。

此外，在膜极距离子膜电解槽运行时，阴阳极间的距离能实现膜极距的效果，其主要是通过在阴极侧设置缓冲网，利用缓冲网在电解槽运行时对压力的控制得以实现。但现有的缓冲网多在单向或对称方向压合成型，该种缓冲结构在生产运行时，受力易朝向一侧释放，即长边方向上易发生较大的形变，由此会导致缓冲结构发生较大位移而弹性丧失程度加剧，使得离子膜受力不均，进而造成离子膜的使用寿命缩短。

此外，传统电解装置中氯气析出电极所采用的钛基贵金属涂层有效降低了阳极析氯过电位，降低了运行能耗。但是需消耗价格昂贵的贵金属制作涂层，电极成本受贵金属原材料价格影响较大，近年来，贵金属市场需求不断扩大，资源消耗剧增，导致贵金属价格持续上涨，尤其是在氯气析出反应过程中发挥主要催化作用的贵金属Ru、Ir，导致电极制造成本急剧增加，非常需要一种既能实现电极催化功能又能降低成本的新涂层。

一般情况下，可以通过控制贵金属Ru、Ir在阳极涂层制作中的用量来控制涂层成本，但是，由于Ru、Ir催化剂阳极析氯反应过程中按照一定的速度不断消耗，如果用量较少，阳极寿命将受到影响，不能满足用户的使用需求。

研究表明，价格低廉的Sn元素能够形成与Ru、Ir、Ti相同结构的金属氧化物晶体，并能够细化电极表面涂层颗粒，提高电极催化活性，可用于降低析氯阳极成本、保证阳极寿命。迪诺拉CN200980144577.7专利中制备的Ru、Ir、Sn电极在较低的运行电流密度下析氯过电位达到60mV，需要加入价格昂贵的铂、钯等进行改性，不利于电极成本控制，且Pt、Pd金属氧化物与Ru、Ir、Sn的金属氧化物结合力欠佳，阳极寿命难以保证。

针对现有氯气析出阳极存在的多元涂层价格昂贵，使用寿命短等问题，有必要研究制作既能保证良好的阳极使用寿命又能有效降低涂层制作成本、简化电极制作工艺的氯气析出阳极。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减少电解室内的液体浓度差，提高电流运行效率，降低电解能，可有效的对离子膜进行保护，使得离子膜受力更均匀，同时也使得缓冲网受力后具有良好的回弹作用，很好的保证了阴阳极间的间隙，可在保证导电以及弹性效果的情况下提高离子膜的使用寿命，同时贵金属钌、铱的用量小，阳极的制造成本低，金属氧化物之间的结合力大，使用寿命长，催化活性高，可有效降低阳极析氯过电位，降低电能消耗的膜极距离子膜电解槽。

本发明的膜极距离子膜电解槽，包括多个并列设置的框架，多个框架的框面位于前后竖直方向，相邻框架的框面相互紧贴设置，相邻框架的框面之间设有用于密封框架贴合面之间间隙的密封件；

所述框架内的一侧设有阴极室，另一侧设有阳极室，阳极室和阴极室之间设有可导电的复合板，多个框架上的阴极室和阳极室按照一个阴极室、一个阳极室、再一个阴极室、再一个阳极室的顺序相互间隔设置；