CN105369285A - 一种氢氧化钠生产装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢氧化钠生产装置及其操作方法，包括电解箱体、接线盒、氢气管阀、氢气管、氯气管阀、氯气管、进料管、进料阀、进水管、进水阀、排料阀、排料管、抽取泵、输送管、加热器、箱盖、阳极板、壳聚糖滤膜、阴极网、阳离子交换膜、隔离板和电加热丝，本发明的有益效果是：阳极板为钛合金制造的网状金属板，能够增加反应面积，从而增加反应速率，材料耐腐蚀性强，加热器由恒温电路控制，这样加热器可以始终对经过加热器内部的氢氧化钠溶液进行加热，壳聚糖滤膜厚度在40-50微米之间，壳聚糖滤膜在碱性环境下可以吸附和截留电解液中的重金属离子，厚度在40-50微米之间，可以在保证滤膜过滤强度的同时尽量降低对流体的阻力。

Description

一种氢氧化钠生产装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种氢氧化钠生产设备，具体为一种氢氧化钠生产装置及其操作方法，属于化学用品生产领域。

背景技术

在化工、冶金生产中，氢氧化钠溶液为常用原料，在现在的工业生产中，一般采用电解氯化钠溶液来生产氢氧化钠，现有的生产设备大多使用碳棒来作为电极，这种方式的电解效率很低，而且生产的产品中铅、汞等重金属含量较高，而且在低温环境下生产出的高浓度氢氧化钠溶液，在输送过程中很容易发生结晶现象，为避免氢氧化钠溶液在低温下结晶堵塞管道，现在通常采用保温管道输送，但是这种方法导致输送设备维护成本费用很高，一旦管道被结晶物堵塞后，处理的操作十分繁琐，影响生产的正常进行。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种氢氧化钠生产装置及其操作方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种氢氧化钠生产装置，包括电解箱体、接线盒、氢气管阀、氢气管、氯气管阀、氯气管、进料管、进料阀、进水管、进水阀、排料阀、排料管、抽取泵、输送管、加热器、箱盖、阳极板、壳聚糖滤膜、阴极网、阳离子交换膜、隔离板和电加热丝，其特征在于：所述电解箱体上部固定有箱盖，所述阴极网固定在电解箱体内部，所述阴极网将电解箱体分为内侧的阳极区和外侧的阴极区，所述阳极板固定在阴极网内侧的阳极区内，所述阴极网内侧贴附有阳离子交换膜，所述阴极网外侧贴附有壳聚糖滤膜，所述氢气管、氯气管、进料管和进水管设置在箱盖上，所述氢气管、进水管和阴极网外侧的阴极区相连通，所述氢气管上设置有氢气管阀，所述进水管上设置有进水阀，所述氯气管、进料管和阴极网内侧的阳极区相连通，所述氯气管上设置有氯气管阀，所述进料管上设置有进料阀，所述电解箱体正面设置接线盒，所述接线盒用电线分别和阳极板和阴极网，所述电解箱体右侧底端设置有输送管，所述输送管和抽取泵连接在一起，所述电解箱体和抽取泵之间的输送管上设置有排料阀，所述排料管将抽取泵和加热器连接在一起，所述加热器内部被隔离板分为两部分，所述隔离板下侧空间内设置有电加热丝。

优选的，为了增大反应速率，所述阳极板为钛合金制造的网状金属板。

优选的，为了对氢氧化钠溶液持续加热，所述加热器由恒温电路控制。

优选的，为了清除重金属离子，所述壳聚糖滤膜厚度在40-50微米之间。

优选的，为了方便添加原料，所述进水管和进料管上分别设置有进水阀和进料阀。

优选的，所述氢氧化钠生产装置的操作方法由以下几个步骤构成：

1)、将接线盒和电源相连接起来；

2)、将氢气管、氯气管、进料管和进水管分别和对应的供应管道和收集管道连接起来，再将加热管的出口处通过管路和氢氧化钠的收集装置相连接；

3)、打开进水阀和进料阀，使氯化钠溶液和水进入电解箱体，电解箱体内的溶液达到合适位置时关闭进水阀10和进料阀；

4)、打开接线盒的供电电源，开始电解，同时打开氢气管阀和氯气管阀；

5)、电解一段时间后打开加热器的加热开关；

6)、然后打开排料阀和抽取泵开关。

本发明的有益效果是：该氢氧化钠生产装置设计合理，阳极板为钛合金制造的网状金属板，阳极板采用网状板结构能够增加反应面积，从而增加反应速率，而且钛合金材料耐腐蚀性强，能够延长整个装置的寿命，加热器由恒温电路控制，这样加热器可以始终对经过加热器内部的氢氧化钠溶液进行加热，从而增加氢氧化钠溶液的溶液度，防止因温度过低引起结晶现象堵塞管道，壳聚糖滤膜厚度在40-50微米之间，壳聚糖滤膜在碱性环境下可以吸附和截留电解液中的重金属离子，使得生产的氢氧化钠溶液中重金属离子浓度很低，而且厚度在40-50微米之间，可以在保证滤膜过滤强度的同时尽量降低对流体的阻力，进水管和进料管上分别设置有进水阀和进料阀，这样往电解槽内添加原料变得十分方便，可以在电解进行时随时补充原料，该装置操作简单，设备的清理和维修周期长，维修费用低。

附图说明

图1为本发明所述结构示意图；

图2为本发明所述电解箱体剖面结构示意图；

图3为本发明所述加热器结构示意图；

图4为本发明所述阴极网结构示意图；

图5为本发明所述阳极板结构示意图；

图中：1、解箱体，2、接线盒，3、氢气管阀，4、氢气管，5、氯气管阀，6、氯气管，7、进料管，8、进料阀，9、进水管，10、进水阀，11、排料阀，12、排料管，13、抽取泵，14、输送管，15、加热器，16、箱盖，17、阳极板，18、壳聚糖滤膜，19、阴极网，20、阳离子交换膜，21、隔离板和22、电加热丝。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～5，一种氢氧化钠生产装置，包括电解箱体1、接线盒2、氢气管阀3、氢气管4、氯气管阀5、氯气管6、进料管7、进料阀8、进水管9、进水阀10、排料阀11、排料管12、抽取泵13、输送管14、加热器15、箱盖16、阳极板17、壳聚糖滤膜18、阴极网19、阳离子交换膜20、隔离板21和电加热丝22，所述电解箱体1上部固定有箱盖16，所述阴极网19固定在电解箱体1内部，所述阴极网19将电解箱体1分为内侧的阳极区和外侧的阴极区，所述阳极板17固定在阴极网19内侧的阳极区内，所述阳极板17为钛合金制造的网状金属板，阳极板17采用网状板结构能够增加反应面积，从而增加反应速率，而且钛合金材料耐腐蚀性强，能够延长整个装置的寿命，所述阴极网19内侧贴附有阳离子交换膜20，所述阴极网19外侧贴附有壳聚糖滤膜18，所述壳聚糖滤膜18厚度在40-50微米之间，壳聚糖滤膜18在碱性环境下可以吸附和截留电解液中的重金属离子，使得生产的氢氧化钠溶液中重金属离子浓度很低，而且厚度在40-50微米之间，可以在保证滤膜过滤强度的同时尽量降低对流体的阻力，所述氢气管4、氯气管6、进料管7和进水管9设置在箱盖16上，所述氢气管4、进水管9和阴极网19外侧的阴极区相连通，所述氢气管4上设置有氢气管阀3，所述进水管9上设置有进水阀10，所述氯气管6、进料管7和阴极网19内侧的阳极区相连通，所述氯气管6上设置有氯气管阀5，所述进料管7上设置有进料阀8，所述进水管9和进料管7上分别设置有进水阀10和进料阀8，这样往电解槽内添加原料变得十分方便，可以在电解进行时随时补充原料，所述电解箱体1正面设置接线盒2，所述接线盒2用电线分别和阳极板17和阴极网19，所述电解箱体1右侧底端设置有输送管14，所述输送管14和抽取泵13连接在一起，所述电解箱体1和抽取泵13之间的输送管14上设置有排料阀11，所述排料管12将抽取泵13和加热器15连接在一起，所述加热器15内部被隔离板21分为两部分，所述隔离板21下侧空间内设置有电加热丝22，所述加热器15由恒温电路控制，这样加热器15可以始终对经过加热器15内部的氢氧化钠溶液进行加热，从而增加氢氧化钠溶液的溶解度，防止因温度过低引起结晶现象堵塞管道，整个装置操作简单，设备的清理和维修周期长，维修费用低，装置在工作时，在阳极室生成的钠离子穿过壳聚糖滤膜18与阳离子交换膜20，最终在阴极室和氢氧根一起生成氢氧化钠，通过输送管14被抽取泵13送至加热器15加热后送至存储的装置处。

所述氢氧化钠生产装置的操作方法由以下几个步骤构成：

1)、将接线盒2和电源相连接起来；

2)、将氢气管4、氯气管6、进料管7和进水管9分别和对应的供应管道和收集管道连接起来，再将加热管15的出口处通过管路和氢氧化钠的收集装置相连接；

3)、打开进水阀10和进料阀8，使氯化钠溶液和水进入电解箱体1，电解箱体1内的溶液达到合适位置时关闭进水阀10和进料阀8；

4)、打开接线盒2的供电电源，开始电解，同时打开氢气管阀3和氯气管阀5；

5)、电解一段时间后打开加热器15的加热开关；

6)、然后打开排料阀12和抽取泵开关。

工作过程：当使用所述氢氧化钠生产装置时，首先，将将接线盒和电源相连接起来，将氢气管、氯气管、进料管和进水管分别和对应的供应管道和收集管道连接起来，再将加热管的出口处通过管路和氢氧化钠的收集装置相连接，打开进水阀和进料阀，使氯化钠溶液和水进入电解箱体，电解箱体内的溶液达到合适位置时关闭进水阀和进料阀，接线盒的供电电源，此时即可开始电解，同时打开氢气管阀和氯气管阀，电解一段时间后打开加热器的加热开关，然后打开排料阀和抽取泵开关，生成的氢氧化钠溶液通过输送管被抽取泵送至加热器加热后送至存储的装置处。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种氢氧化钠生产装置，包括电解箱体(1)、接线盒(2)、氢气管阀(3)、氢气管(4)、氯气管阀(5)、氯气管(6)、进料管(7)、进料阀(8)、进水管(9)、进水阀(10)、排料阀(11)、排料管(12)、抽取泵(13)、输送管(14)、加热器(15)、箱盖(16)、阳极板(17)、壳聚糖滤膜(18)、阴极网(19)、阳离子交换膜(20)、隔离板(21)和电加热丝(22)，其特征在于：所述电解箱体(1)上部固定有箱盖(16)，所述阴极网(19)固定在电解箱体(1)内部，所述阴极网(19)将电解箱体(1)分为内侧的阳极区和外侧的阴极区，所述阳极板(17)固定在阴极网(19)内侧的阳极区内，所述阴极网(19)内侧贴附有阳离子交换膜(20)，所述阴极网(19)外侧贴附有壳聚糖滤膜(18)，所述氢气管(4)、氯气管(6)、进料管(7)和进水管(9)设置在箱盖(16)上，所述氢气管(4)、进水管(9)和阴极网(19)外侧的阴极区相连通，所述氢气管(4)上设置有氢气管阀(3)，所述进水管(9)上设置有进水阀(10)，所述氯气管(6)、进料管(7)和阴极网(19)内侧的阳极区相连通，所述氯气管(6)上设置有氯气管阀(5)，所述进料管(7)上设置有进料阀(8)，所述电解箱体(1)正面设置接线盒(2)，所述接线盒(2)用电线分别和阳极板(17)和阴极网(19)，所述电解箱体(1)右侧底端设置有输送管(14)，所述输送管(14)和抽取泵(13)连接在一起，所述电解箱体(1)和抽取泵(13)之间的输送管(14)上设置有排料阀(11)，所述排料管(12)将抽取泵(13)和加热器(15)连接在一起，所述加热器(15)内部被隔离板(21)分为两部分，所述隔离板(21)下侧空间内设置有电加热丝(22)。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧化钠生产装置，其特征在于：所述阳极板(17)为钛合金制造的网状金属板。

3.根据权利要求2所述的一种氢氧化钠生产装置，其特征在于：所述加热器(15)由恒温电路控制。

4.根据权利要求3所述的一种氢氧化钠生产装置，其特征在于：所述壳聚糖滤膜(18)厚度在40-50微米之间。

5.根据权利要求4所述的一种氢氧化钠生产装置，其特征在于：所述进水管(9)和进料管(7)上分别设置有进水阀(10)和进料阀(8)。

6.一种氢氧化钠生产装置的操作方法，其特征在于：所述氢氧化钠生产装置的操作方法由以下几个步骤构成：

1)、将接线盒(2)和电源相连接起来；

2)、将氢气管(4)、氯气管(6)、进料管(7)和进水管(9)分别和对应的供应管道和收集管道连接起来，再将加热管(15)的出口处通过管路和氢氧化钠的收集装置相连接；

3)、打开进水阀(10)和进料阀(8)，使氯化钠溶液和水进入电解箱体(1)，电解箱体(1)内的溶液达到合适位置时关闭进水阀(10)和进料阀(8)；

4)、打开接线盒(2)的供电电源，开始电解，同时打开氢气管阀(3)和氯气管阀(5)；

5)、电解一段时间后打开加热器(15)的加热开关；

6)、然后打开排料阀(12)和抽取泵开关。