CN102618891A - 一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置 - Google Patents

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邱建宁
徐纯理
赵路
李新华
杨斗
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Abstract

一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，包括上端盖和端盖塞，所述上端盖为筒状，所述端盖塞密封套设在所述上端盖一端的筒内，所述上端盖的另一端密封套设在阴极管出液端的外壁上；所述端盖塞上设置有流道、导流槽、上沟槽和下沟槽，所述上端盖上设置有出气孔和出液孔，所述导流槽、所述上沟槽和所述下沟槽与所述上端盖围成通过所述导流槽连通的上空腔和下空腔，所述出气孔和所述出液孔分别与所述上空腔和所述下空腔连通，所述阴极管的出液腔通过所述流道连通到所述上空腔。本发明通过收集装置可将氢气回收利用，节约成本；能够保证电沉积反应的正常进行，有效防止材料开裂，氢脆等不良现象。

Description

一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置
技术领域
本发明涉及湿法冶金重金属高度精炼电积技术领域，尤其涉及一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，是能够环保、节能、低碳排放的圆筒状射流态电沉积新设备的核心部件之一。
背景技术
电沉积(electrodeposition)是金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程，是金属电解冶炼、电解精炼、电镀、电铸过程的基础。
在采用电沉积工艺的生产过程中，由于电解液中有氢离子，所以电沉积合成的过程中会有氢气逸出。这些气体若无法及时排除出电沉积的反应筒之外，就会影响沉积筒中的电化学反应，导致产品出现氢脆(金属由于吸氢引起韧性或延性下降的现象)，材料开裂等不良现象。
发明内容
本发明的目的在于设计一种新型的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，包括上端盖和端盖塞，所述上端盖为筒状，所述端盖塞密封套设在所述上端盖一端的筒内，所述上端盖的另一端密封套设在阴极管出液端的外壁上；
所述端盖塞上设置有流道、导流槽、上沟槽和下沟槽，所述上端盖上设置有出气孔和出液孔，所述导流槽、所述上沟槽和所述下沟槽与所述上端盖围成通过所述导流槽连通的上空腔和下空腔，所述出气孔和所述出液孔分别与所述上空腔和所述下空腔连通，所述阴极管的出液腔通过所述流道连通到所述上空腔。
所述出气孔的位置高于所述导流槽连通到所述上空腔的连接口的位置。
所述出气孔的位置高于所述流道连通到所述上空腔的入口的位置。
所述上端盖和所述端盖塞均为尼龙绝缘材质。
所述阴极管中的溶液随着所述阴极管液面高度的升高，最后从所述出液孔中自然流出。
所述出气孔上设置有将所述出气孔的气压降低的气压差生成装置。
所述气压差生成装置为抽气泵。
所述流道有若干条，围成一圈均布在所述上端盖上。
本专利所诉发明主要功能即及时排除并回收电沉积筒中反应而成的氢气。
本发明的有益效果可以总结如下：
1，本发明通过收集装置可将氢气回收利用，节约成本；
2，本发明能够保证电沉积反应的正常进行，有效防止材料开裂，氢脆等不良现象。
3，使用本发明的高效节能的新型圆筒状射流态电沉积装置，能有效克服阴极表面的浓差极化，从而使金属离子在阴极上顺利地还原沉积在阴极表面。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中端盖塞的结构示意图。
图3为利用本发明的圆筒状射流态电沉积装置的工作示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示的一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，包括上端盖1和端盖塞2，所述上端盖1为筒状，所述端盖塞2密封套设在所述上端盖1一端的筒内，所述上端盖1的另一端密封套设在阴极管3出液端的外壁上；阳极管12套设在阴极管3内，所述端盖塞2上设置有流道4、导流槽5、上沟槽6和下沟槽7，所述上端盖1上设置有出气孔8和出液孔9，所述导流槽5、所述上沟槽6和所述下沟槽7与所述上端盖1围成通过所述导流槽5连通的上空腔10和下空腔11，所述出气孔8和所述出液孔9分别与所述上空腔10和所述下空腔11连通，所述阴极管3的出液腔通过所述流道4连通到所述上空腔10；所述出气孔8的位置高于所述导流槽5连通到所述上空腔10的连接口的位置；所述出气孔8的位置高于所述流道4连通到所述上空腔10的入口的位置；所述上端盖1和所述端盖塞2均为尼龙绝缘材质；所述阴极管3中的溶液随着所述阴极管3液面高度的升高，最后从所述出液孔9中自然流出；所述流道4有若干条，围成一圈均布在所述上端盖1上。
在更加优选的实施例中，所述出气孔8上设置有将所述出气孔8的气压降低的气压差生成装置；所述气压差生成装置可以为抽气泵。
本实施例中的：
1，材料选择：上端盖1，端盖塞2为实现本专利的主要结构件。材料选择为尼龙这种绝缘材料。
2，主要特征：端盖塞2(见图2)内加工有流道4，圆周均匀分布.
上端盖1加工有出气孔8与出溶液两个出口。
端盖塞2圆周加工上下两道沟槽，其竖直方向高度与上端盖1两个开孔一致。而在组装后形成如图“下空腔11″与“上空腔10″.
1工作方式：(参考图3)
步骤A：开机前调整水压和流速，确定如图3所示的水平面。
步骤B：当反应筒内水位上升到流道4处，氢气与循环溶液通过端盖塞2的流道4，先进入上空腔10.
步骤C：溶液在自身重力的影响下随端盖塞2侧面的开口进入上空腔10，并从上端盖1上开的溶液出口进入回收筒。氢气则由于自身上升力从上端盖1的氢气出口进入气体回收筒。(若溶液自身重力与氢气上升力未能有效将氢气与溶液分离，可在溶液出口处加吸引装置(如泵等)，同时在氢气出口制造一定气压差)。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：包括上端盖和端盖塞，所述上端盖为筒状，所述端盖塞密封套设在所述上端盖一端的筒内，所述上端盖的另一端密封套设在阴极管出液端的外壁上；
所述端盖塞上设置有流道、导流槽、上沟槽和下沟槽，所述上端盖上设置有出气孔和出液孔，所述导流槽、所述上沟槽和所述下沟槽与所述上端盖围成通过所述导流槽连通的上空腔和下空腔，所述出气孔和所述出液孔分别与所述上空腔和所述下空腔连通，所述阴极管的出液腔通过所述流道连通到所述上空腔。
2.根据权利要求1所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述出气孔的位置高于所述导流槽连通到所述上空腔的连接口的位置。
3.根据权利要求2所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述出气孔的位置高于所述流道连通到所述上空腔的入口的位置。
4.根据权利要求1所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述上端盖和所述端盖塞均为尼龙绝缘材质。
5.根据权利要求1所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述阴极管中的溶液随着所述阴极管液面高度的升高，最后从所述出液孔中自然流出。
6.根据权利要求1所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述出气孔上设置有将所述出气孔的气压降低的气压差生成装置。
7.根据权利要求6所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述气压差生成装置为抽气泵。
8.根据权利要求1所述的用于圆筒状射流态直接电沉积设备的氢气收集装置，其特征在于：所述流道有若干条，围成一圈均布在所述上端盖上。
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