CN103614740B - 电解槽稳压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及离子膜电解槽的压力稳定装置，尤其是一种电解槽稳压装置。所要解决的技术问题是提供一种能在离子膜电解槽加压或泄压时提供准确稳定的压力差的电解槽稳压装置。电解槽稳压装置，包括阴极池和阳极池，所述阴极池与阳极池之间通过连接管连通，还包括插入到阴极池内的阴极插管和插入到阳极池内的阳极插管，所述阴极插管的阴极插管出口所在的水平面与阳极插管的阳极插管出口所在的水平面之间存在高度差,阴极池顶部设置有阴极侧连接管和氢气回收管，阳极池顶部设置有阳极侧连接管和氯气回收管。所形成的压力差不会超过离子交换膜的极限值。本发明可以用于为离子交换膜点解槽提供稳定的准确的压力差。

Description

电解槽稳压装置
技术领域
本发明涉及离子膜电解槽的压力稳定装置，尤其是一种电解槽稳压装置。
背景技术
离子交换膜是离子膜制碱工艺中的核心，它具有昂贵、易损坏的特点。离子膜对工艺稳定的要求非常高，在日常操作中离子膜两侧压差要时刻保持在一定的压力范围(一般为4.5KPa)。尤其在升高压力和降低压力的过程中，离子膜两侧压力上高幅度不同会引起离子膜的损坏，离子膜的损坏主要是指离子膜上出现大量泄漏点。现有操作(对于压力差为4.5KPa)是人工对离子膜两侧加压到40KPa左右。阴极侧40KPa，阳极侧35.5KPa，在升压的同时两边压差要时刻保持在4.5KPa。在泄压时，要把两侧压力从40KPa左右降到0，同时也要保持压差。在操作时阴极阳极任何一边泄压过快也会损伤离子膜。在日常生产中，因为加压或泄压时导致压差波动，离子膜损坏经常出现。离子膜损坏会引起氢气和氯气混合，有爆炸的危险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能在离子膜电解槽加压或泄压时提供准确稳定的压力差的电解槽稳压装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：电解槽稳压装置，其中所述电解槽为离子交换膜电解槽，包括阴极池和阳极池，所述阴极池与阳极池之间通过连接管连通，还包括插入到阴极池内的阴极插管和插入到阳极池内的阳极插管，所述阴极插管的阴极插管出口所在的水平面与阳极插管的阳极插管出口所在的水平面之间存在高度差,且阴极插管出口所在的水平面低于阳极插管的阳极插管出口所在的水平面，阴极池顶部设置有阴极侧连接管和氢气回收管，阳极池顶部设置有阳极侧连接管和氯气回收管。
进一步的是，所述高度差为450毫米。
进一步的是，阴极插管上设置有阴极氮气源，阳极插管上设置有阳极氮气源。
进一步的是，阴极插管上设置有生产水进液管。
本发明的有益效果是：通过在阴极池和阳极池内分别插入阴极插管和阳极插管，且阴极插管和阳极插管之间存在高度差，在实际操作时，阴极池和阳极池内会注入生产水，待生产水将阴极插管和阳极插管都浸没后，阴极插管和阳极插管内会形成阴极插管和阳极插管管内液体高度差的压强等值的压力差，此压力差分别通过阴极侧连接管和阳极侧连接管传递到离子交换膜电解池的阴、阳极电解池内，至此即可在离子交换膜两侧形成稳定的且绝不会对离子交换膜形成破坏的压力差。本发明可以用于为离子交换膜电解槽提供稳定的准确的压力差。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图中标记为：阴极插管1、阴极插管出口11、阴极侧连接管12、氢气回收管13、阴极插管排放管14、阴极池15、阳极插管2、阳极插管出口21、阳极侧连接管22、氯气回收管23、阳极插管排放管24、阳极池25、生产水进液管3、阴极氮气源31、连接管32、阳极氮气源33、排空阀34、高度差D。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示的电解槽稳压装置，其中所述电解槽为离子交换膜电解槽，包括阴极池15和阳极池25，所述阴极池15与阳极池25之间通过连接管32连通，还包括插入到阴极池15内的阴极插管1和插入到阳极池25内的阳极插管2，所述阴极插管1的阴极插管出口11所在的水平面与阳极插管2的阳极插管出口21所在的水平面之间存在高度差D,且阴极插管出口11所在的水平面低于阳极插管2的阳极插管出口21所在的水平面，阴极池15顶部设置有阴极侧连接管12和氢气回收管13，阳极池25顶部设置有阳极侧连接管22和氯气回收管23。
在加压时，由于阴极侧连接管12和阳极侧连接管22与离子交换膜电解槽的阴极和阳极对应相连接，在将阴极插管1和阳极插管2的位置设置好后，通过阴极氮气源31和阳极氮气源33通入氮气，然后往阴极池15和阳极池25内填入生产水(一般为氯化钠溶液)，随着溶液液面的上升，此时氮气从氢气回收管13或氯气回收管23排出，阴极插管出口11首先被浸没，然后阳极插管出口21被浸没，至此，阴极插管1与阳极插管2内的液柱高度差会形成一个压力差，此压力差通过阴极侧连接管12和阳极侧连接管22传递到离子交换膜电解槽的两极。对于泄压的过程，则是上述加压过程的逆过程操作即可。为了在结束时快速排空生产水，可以在阳极池25的底部设置排空阀34。对于阴极侧连接管12和氢气回收管13设置于阴极池15上的位置应在阴极插管出口11上方，对于阳极侧连接管22和氯气回收管23设置于阳极池25上的位置应在阳极插管出口21上方。
一般的，高度差D的大小根据离子交换膜的不同而灵活调整，高度差D首先要保证高度差与离子交换膜的压力差要求相匹配。对于一般的离子交换膜，由于压力差为4.5KPa，结合本发明，可以将高度差D选择为450毫米，所述生产水选择为氯化钠溶液。为了方便排出管内的溶液，如图1所示，可以在阴极插管1内设置阴极插管排放管14，阳极插管2内设置阳极插管排放管24。
为了保证在生产水进入到阴极插管1和阳极插管2之前管内物残余的生产水，以及起到保护的作用，可以在阴极插管1上设置有阴极氮气源31，阳极插管2上设置有阳极氮气源33。这样的设置可以往阴极插管1和阳极插管2分别充入氮气，提高本发明的安全系数，彼此独立的阴极氮气源31和阳极氮气源33也保证了压力输出大小的多元性。另外的，对于本发明，由于阴极插管1和阳极插管2内都有一定的水封，一旦充入的氮气压力过大，则过多的氮气即会通过阴极插管1和阳极插管2处排出，从而传递到阴极侧连接管12和阳极侧连接管22处的压力保持高度稳定，这也保证了离子交换膜两极压力的稳定，这也是本发明巧妙设计之处。
为了方便将生产水注入到稳压池4内，可以在阴极插管1上设置生产水进液管3。如图1所示的，生产水进液管3直接将生产水注入到进液管3内，一部分生产水通过连接管32流到阳极插管2内。
在使用一段时间后，阴极插管1会残余有一定的氢气，阳极插管2会残余有一定的氯气，为了将上述两种气体及时回收，可以在阴极插管1上设置氢气回收管13，在阳极插管2上设置氯气回收管23。如图1所示的，及时的回收氢气和氯气，有利于保障操作人员的安全。

Claims (4)

1.电解槽稳压装置，其中所述电解槽为离子交换膜电解槽，包括阴极池(15)和阳极池(25)，所述阴极池(15)与阳极池(25)之间通过连接管(32)连通，其特征在于：包括插入到阴极池(15)内的阴极插管(1)和插入到阳极池(25)内的阳极插管(2)，所述阴极插管(1)的阴极插管出口(11)所在的水平面与阳极插管(2)的阳极插管出口(21)所在的水平面之间存在高度差(D),且阴极插管出口(11)所在的水平面低于阳极插管(2)的阳极插管出口(21)所在的水平面，阴极池(15)顶部设置有阴极侧连接管(12)和氢气回收管(13)，阳极池(25)顶部设置有阳极侧连接管(22)和氯气回收管(23)。
2.如权利要求1所述的电解槽稳压装置，其特征在于：所述高度差(D)为450毫米。
3.如权利要求1所述的电解槽稳压装置，其特征在于：阴极插管(1)上设置有阴极氮气源(31)，阳极插管(2)上设置有阳极氮气源(33)。
4.如权利要求1、2或3所述的电解槽稳压装置，其特征在于：阴极插管(1)上设置有生产水进液管(3)。
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