CN105671597B - 一种湍流电解槽、由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湍流电解槽以及由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，包括槽体以及将槽体内部空间分隔成阳极室与阴极室的隔膜框，槽体侧壁设有与阳极室连通的出液口，侧壁上部还设有溢流口，槽体内还设有进液管。由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，包括依次连通的电解系统、循环净化系统、冷却系统、调节系统；电解系统包括电解槽组、循环液汇集槽，电解槽组的溢流口、排放口均通过循环液汇集槽与循环净化系统相连，电解槽组的进液管与调节系统相连。本发明解决电极浓差极化和气泡效应现象，能够显著提高电解时的电流效率；由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统可实现电解金属锰生产的大型化、低能耗、自动化、机械化，极具推广前景。

Description

一种湍流电解槽、由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域中金属的隔膜电解工艺技术，具体是指一种湍流电解槽、由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统。

背景技术

中国是世界上最大的电解金属锰生产国和出口国，产能和产量均超过全球的98%，至2011年，中国电解锰产能已达240万吨，现在，电解金属锰是我国众多地区的支柱产业。

多年来，电解金属锰生产工艺未有突破，目前仍是传统工艺（美国矿务局20世纪30年代技术）。因工艺技术水平限制，装备水平低，自动化程度落后，行业现状亟待改观。

国家电解金属锰行业准入条件规定（国家发展和改革委员会公告，2006年第49号），电解金属锰“单条生产线（一台变压器）规模达到10000吨/年及以上；企业总的生产规模达到30000吨/年及以上”。根据现有电解金属锰行业的技术水平和装备情况，一般，单条生产线至少上装10000片以上阴极板，电解槽数量往往在100余个以上，阴极板、电解槽数量极大。

电解金属锰电解过程中，关键的工艺参数为电解温度、电解液浓度、电解液pH值等，这些参数直接关系到了最终产品电解金属锰的产量、质量和成本，由于电解槽数量众多，每个电解槽独立反应，工艺参数难于控制，加之自动化程度低，所以劳动强度大，操作人员多，生产效率低，生产成本高。

电解金属锰的生产设备中最重要的核心设备为电解槽，然而现有的电解槽存在很多不足：

1、现有电解槽内置冷却水管，电解温度由操作工凭经验人工调节冷却水流量控制，冷却水管一般采用不锈钢管或者工程塑料波纹管，热交换系数低，冷却效果差，冷却水量大，温度难于控制，槽内温度不均匀，系列电解槽温度无法均衡，极大影响电解效率。

2、现有电解槽电解液浓度靠操作工凭经验人工调节电解液供液流量大小控制，系列中各电解槽电解液浓度无法均衡，从而导致系列各电解槽反应状况不一。

3、现有电解槽溶液pH值由操作工人使用氨水管加入氨水调节，电解液pH极难控制稳定，严重影响了电解作业，同时，人工加入氨水时均有局部过浓现象，极易生成Mn(OH)₂沉淀，导致电解槽状况恶化，严重的，甚至会导致电解无法正常进行。

4、现有电解槽均采用电解液单独流入——阳极液单独流出的方式进行电解液供给易保持电解槽内电解液浓度平衡，由于电解槽供液流量小，槽内的液体流动速度低，电解液的浓度极不均匀，浓差极化明显，从而使电解条件恶化，也难于在高电流密度下生产，严重影响了电流效率和生产效率。

5、因现有工艺无法解决浓差极化现象，所以，阴极板难于大型化，就行业现状而言，单条生产线（规模10000吨/年）往往需要上装10000片以上规模的阴极板才能达到行业准入条件，电解槽数量达100个以上，系列电压降大，阴阳极板数量多，难于管理，不宜操作，劳动量大，生产成本高。

6、现有电解槽阳极泥的清理（清槽）是通过定期或不定期由工作人员在槽内人工清理，既费时又费工，而且作业环境脏乱差，清水消耗量大，不利于清洁生产。同时，电解槽数量多，清槽数量也按比例相应增多，传统清槽方式是将电解阴极液全部排放至阳极液回收，增加了新液消耗。

7、现有电解金属锰电解作业程序由于工艺条件限制，无法实现工艺参数自动控制。

因此需要改进并提供一种解决上述不足的电解槽和由该电解槽构成的电解生产系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决了电极浓差极化和气泡效应现象，能够显著的提高电解电流效率的湍流电解槽。

本发明的另一个目的在于提供由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统。

本发明通过下述技术方案实现：一种湍流电解槽，包括槽体以及将槽体内部空间分隔成阳极室与阴极室的隔膜框，槽体侧壁设有与阳极室连通的出液口，侧壁上部还设有溢流口，槽体内还设有进液管。

湍流电解槽的工作原理为，改变了传统的电解槽供液方式，由传统的电解槽端头单点供液改为底侧面多点供液，由阳极液溢流改为侧面阴极液溢流加阳极液流出。湍流电解槽一侧上部安装循环液溢流槽，另一侧阴极室底部加装电解液供液管，供液管上均布供液孔。大流量的循环电解液使电解槽内液体循环量数倍增加，即阴极板表面单位面积的流量增大为传统供液方式的数倍，且可对其进行调控，极大地提高了阴极板表面的电解液流动速度，从而使电解液浓度均匀稳定，降低了阴极板上浓差极化现象。同时，电解液的快速流动，也加速了气泡离开电极表面的速度，减轻了气泡效应，进一步降低了溶液电阻。当浓差极化和溶液电阻均大大降低时，则能够显著的提高电解的电流效率。

因改变了传统的电解槽供液方式，解决了现有工艺无法解决的浓差极化现象等问题，所以，阴极板难于大型化的问题迎刃而解。本技术方案中，生产线辅以特种行车，即可实现阴极板大型化的电解作业，如果按照大型阴极板有效尺寸L1000mm*W1000mm（传统阴极板有效尺寸为L510mm*W500mm）计，则单条生产线（规模10000吨/年）仅需上装大型阴极片2500余片，数量降低到传统规格阴极板的1/4左右（传统的需上装10000片以上），同时，电解槽数量也可由100个以上降低到50个以内，减少1/2以上，由此系列电压相应下降，厂房占地面积大幅减小。

为了更好地完善本发明的电解槽，进一步地，所述出液口位于电解液液面下方3~5厘米处，出液口通过连通管与阳极室相通。

为了更好地完善本发明的电解槽，进一步地，所述槽体底部设有与阳极室相通的排泥口，槽体侧壁设有位于阴极室底部的排放口，进液管管体上排布有与阴极板位置相应的供液孔。

电解槽阴极室底侧面设置电解液排放口，以供清槽时回收部分电解液至循环液池；阳极室底部为圆弧行设计，中部开孔ø100~150mm，即排泥口，以供阳极泥清理排放。清理阳极泥时，可打开排泥口，排出残余阴极液及阳极泥至阳极泥收集槽，剩余阳极泥残渣用泵吸阳极液冲洗由底阀一并流入底部阳极泥收集槽，阳极液、冲洗液与阳极泥、残渣自然分离后回收阳极渣、阳极液，如有必要，混合液可再用压滤机继续进行固液分离。该清槽方法清洁高效节水环保。由于电解槽的供液方式改进，加之电解槽数量大幅降低，电解槽运行可实现自动化程序控制。

为了更好地完善本发明的电解槽，进一步地，所述槽体内侧溢流口处设有溢流槽，槽体外侧溢流口处还设有溢流排放管，溢流槽通过溢流口与溢流排放管连通；所述溢流槽主要由溢流板与槽体内壁构成。

由上述湍流电解槽构成的金属锰的生产系统，包括依次连通的电解系统、循环净化系统、冷却系统、调节系统，所述电解系统包括由多个湍流电解槽构成的电解槽组、以及循环液汇集槽，各湍流电解槽的溢流口、排放口均与循环液汇集槽相通；电解系统通过循环液汇集槽与循环净化系统相连，通过各湍流电解槽的进液管与调节系统相连。

该由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，新增冷却系统和循环净化系统，用于循环液暂存、循环液冷却和循环液悬浮杂质去除；传统的电解槽冷却水系统得以取消，使电解系统中电解槽组的温度保持均衡和稳定。

由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，新增调节系统，用于搅拌混合补加电解液、添加剂及辅料的循环液，使之浓度均匀，因此局部过浓状况得以解决，氢氧化锰沉淀生成的可能性降至最低，不再从电解槽加入氨水，从而延长了电解槽的清槽（运行）周期，减轻了劳动强度，降低了消耗，增加了电解槽的运转率。

为了更好地完善本发明的生产系统，进一步地，还包括控制系统，所述控制系统分别与电解系统、循环净化系统、冷却系统、调节系统中的电动控制阀、温度传感器、pH值传感器相连接。

为了更好地完善本发明的生产系统，进一步地，所述电解槽组中湍流电解槽的进液管、与出液口相连的阳极液流出管处均设有电动控制阀，所述湍流电解槽内还设有温度传感器、pH值传感器，所述电动控制阀、温度传感器、pH值传感器均与控制系统连接。

为了更好地完善本发明的生产系统，进一步地，所述循环净化系统包括依次连接的循环液汇集池、循环泵、过滤机，循环液汇集池进口与电解系统中的循环液汇集槽相连，过滤机出口与冷却系统相连，循环液汇集池底部还设有排污阀，循环液汇集池与循环泵之间还设有控制阀。

为了更好地完善本发明的生产系统，进一步地，所述冷却系统主要由冷却池以及置于冷却池内的冷却塔组成，所述冷却池内设置有温度传感器，冷却池出口管处安装有电动控制阀，所述温度传感器与电动控制阀均与控制系统相连；所述冷却池底部还设有排污阀。

为了更好地完善本发明的生产系统，进一步地，所述调节系统包括调节池，调节池内设有搅拌器、温度传感器、pH值传感器，调剂池还分别通有均安装电动控制阀的氨水输入管、添加剂输入管、电解新液输入管、冷却系统的循环液输出管，所述各电动控制阀、搅拌器、温度传感器、pH值传感器均与控制系统相连。调节池设pH传感器、各补加液（添加剂、电解液、氨水）流量传感器，程序自动控制加入量及浓度范围，调节后符合工艺要求的循环液和电解液的混合液成为电解槽进液为电解槽供液，程序控制进液流速使电解槽浓度、pH值符合工艺要求。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明所述电解槽改变了传统电解槽的结构，从而改变了供液方式，因此实现了降低（消除）阴极板浓差极化现象，大幅增加电流效率，可使电解作业在更高电流密度下生产，大幅提高电解生产效率；大流量的电解液快速流动，加速了气泡离开电极表面的速度，减轻了气泡效应，进一步降低了溶液电阻，降低电解电耗；电解槽无需冷却水，系列电解温度由循环液外部统一自动控制；电解槽槽液浓度、pH值和添加剂由外部调节池统一自动调节控制，电解槽面无需再单个调节电解浓度、温度、pH值，极大降低劳动强度；电解槽无沉淀，阳极泥清理方便，清槽周期长，清槽速度快，电解槽运行率大幅提高；可实现极板大型化，极大减少极板数量，机械作业方式更可行，极大提高生产效率和降低生产成本；

（2）本发明中由该电解槽构成的生产系统，新增冷却系统、循环净化系统，实现了循环液暂存、循环液冷却和去除循环液悬浮杂质；新增调节系统，内设搅拌器，可搅拌混合补加电解液、添加剂及辅料的循环液，使之浓度均匀。搅拌状态下加入氨水，局部过浓状况得以解决，氢氧化锰沉淀生成的可能性降至最低，不再从电解槽加入氨水，从而延长了电解槽的清槽（运行）周期，减轻了劳动强度，降低了消耗，增加了电解槽的运转率；

（3）本发明中的生产系统各节点、监测点、控制点加装各类传感器、监控装置，信号集中反馈至中控控制系统，由控制系统程序调节控制各类阀件、装置，自动调节电解工艺参数；

（4）本发明可实现阴极板的大型化，电解生产线辅以特种行车实现阳阳极板机械化进出槽作业后，传统的电解锰作业方式将发生革命性的变化，电解金属锰生产可实现自动化、机械化，从而大幅度降低电解金属锰生产成本（劳动力成本和能源消耗），提高生产效率和经济效益；

（5）取消了传统的电解槽冷却水系统，解决了电极浓差极化和气泡效应现象，可良好实现金属锰生产的大容量、低能耗、自动化、机械化，是现有电解金属锰电解工艺技术的革命性改变，极具推广前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本发明中湍流电解槽的剖面主视结构示意图；

图2为本发明中湍流电解槽的剖面左视结构示意图；

图3为本发明中湍流电解槽的剖面俯视结构示意图；

图4为本发明中由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统结构示意图；

其中：1—电解系统，2—循环净化系统，3—冷却系统，4—调节系统，5—控制系统，6—氨气吸收系统，11—出液口，12—溢流板，13—溢流槽，14—溢流口，15—排放口，16—溢流管，17—排泥口，18—连通管，19—进液管。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

本实施例的金属锰的电解过程主要在湍流电解槽内完成，湍流电解槽的结构，如图1，图2，图3所示，包括槽体以及将槽体内部空间分隔成阳极室与阴极室的隔膜框，槽体侧壁设有与阳极室连通的出液口11，侧壁上部还设有溢流口14，槽体内还设有进液管19。其中，所述出液口11位于电解液液面下方3~5厘米处，出液口11通过连通管18与阳极室相通。

所述槽体底部设有与阳极室相通的排泥口17，槽体侧壁设有位于阴极室底部的排放口15，进液管19管体上排布有与阴极板位置相应的供液孔。

所述槽体内侧溢流口14处设有溢流槽13，槽体外侧溢流口14处还设有溢流排放管16，溢流槽13通过溢流口14与溢流排放管16连通；所述溢流槽13主要由溢流板12与槽体内壁构成。

湍流电解槽的具体实施方式，阳极液通过连通管18至出液口11溢流出， 阳极液通过阳极液汇集槽汇集后返回化合。

大流量循环液通过进液管19注入电解槽后，在一定电压的直流电作用下，通过隔膜将循环液分为两部分：阴极液和阳极液，阳极液通过出液口11流出，而富裕阴极液（循环液）则经溢流槽13收集后通过溢流口14由循环液溢流管16汇集至循环液汇集槽排至循环液汇集池。

清理电解槽时，电解槽内合格阴极液可通过排放口15汇集至循环液汇集槽回收至循环液系统，以降低电解液消耗。排放阴极液时，为减小阴极液、阳极液串液影响，可同时开启电解槽底部的排泥口17平衡阴、阳极液压差。

本发明电解槽阳极室采用圆弧形设计，方便阳极渣在底部汇聚，中间预留大口径排泥口17，槽底设置阳极泥收集沟（内衬耐酸瓷板），以便于排放、清洁。清槽时，排泥口17可与排放口15同时排液，电解槽内液体排空简单快捷；阳极液排空后，阳极室内残余阳极泥可用泵吸阳极液或少量清水冲洗，冲洗液连同残渣一并流入电解槽下阳极泥汇集沟，将阳极泥汇集沟内汇集的阳极液、冲洗液、阳极泥、残渣等自然分离后，回收阳极渣、阳极液；如有必要，混合液可再用压滤机继续进行固液分离。该电解槽清槽快捷简便，无需在电解车间槽面进行作业，场地清洁卫生。

在电解槽与溢流板相对应一侧底部设置进液管19，进液管上均布供液孔，与电解槽内阴极板一一对应为阴极板供液。

实施例2：

本实施例中金属锰的生产系统，如图4所示，由上述湍流电解槽构成的金属锰的生产系统，包括依次连通的电解系统1、循环净化系统2、冷却系统3、调节系统4，所述电解系统1包括由多个湍流电解槽构成的电解槽组、以及循环液汇集槽，各湍流电解槽的溢流口14、排放口15均与循环液汇集槽相通；电解系统通过循环液汇集槽与循环净化系统相连，通过各湍流电解槽的进液管19与调节系统相连。

使用该生产系统生产金属锰的具体过程如下：

一、首次开车：

1、制液工序制取Mn²⁺含量为13~16g/l的合格电解新液，注入循环液冷却池中按工艺要求冷却待用；

2、制液工序制取Mn²⁺含量为16~18g/l的合格电解新液，于循环液调节池中按工艺标准连续调节合格后注入电解槽，至溢流板②上沿为准。调节池预留一部分调节液待用；

3、于电解槽中用特种行车插入阴极板，然后按工艺要求通入一定电压的直流电开始电解，通电数分钟后，视工艺参数，适时开启进液，此时循环液进入，电解进入正常作业程序。

二、正常电解：

1、换板

电解一个周期后，用特种行车依次从电解槽中取出积锰的阴极板，并及时插入新的阴极板继续电解。

2、维护

在电解过程的不同阶段中，按工艺参数联动调节循环液流量、新液添加量、添加剂添加量、电解槽阳极液出口流量等，来控制维持电解的正常进行。一个电解周期后，既进入换板工序。

电解过程中，电解阳极液进入阳极液回收系统回收至化合工序；电解循环液进入循环液回收系统，循环液中可能存在的固体悬浮物用过滤机分离回收。

三、清槽作业：

电解槽运行一段时间后，电解槽中会淤积一部分阳极渣等固体悬浮物，需定期清理。

1、关闭需清理的电解槽的进液阀门，然后用短路器断掉电解槽电流，立即用特种行车尽数取出阴、阳极板，同时将阴极板置入钝化液中钝化待用，阳极板清理阳极渣后待用；

2、阴极板取完后，开启电解槽排放口15、排泥口17，并小心调节大小，保持阴极室与阳极室的液位差，尽量分离阴极液和阳极液，并对其分别回收；

3、液体放完后，取出隔膜框体，运至隔膜框清理间清理、维修；

4、用泵吸取阳极液对电解槽进行冲洗，冲洗液及残渣一并通过排泥口17排放至阳极泥收集沟收集；

5、关闭排放口15、排泥口17，安装已准备收到隔膜框，并插入已准备好的阳极板；

6、开启进液阀门补加电解液至溢流板12上沿为准，插入原取出的阴极板，断开短路器，开启进液，进入正常电解程序。

使用由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统生产金属锰的相关工艺参数见下表：

实施例3：

本实施例在上述实施例的基础上，为电解金属锰的生产系统增设了控制系统5，如图4所示，所述控制系统5分别与电解系统1、循环净化系统2、冷却系统3、调节系统4中的电动控制阀、温度传感器、pH值传感器相连接。由此，可通过各系统的温度传感器、pH值传感器将生产工艺参数信号集中反馈到控制系统5，并由控制系统控制各类电动控制阀，自动调节电解工艺参数，提高了金属锰生产工艺的自动化和机械化水平。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了电解系统1中各个控制阀件和传感器的位置，所述电解槽组中湍流电解槽的进液管19、与出液口11相连的阳极液流出管处均设有电动控制阀，所述湍流电解槽内还设有温度传感器、pH值传感器，所述电动控制阀、温度传感器、pH值传感器均与控制系统连接。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了循环净化系统2的结构，如图4所示，所述循环净化系统2包括依次连接的循环液汇集池、循环泵、过滤机，循环液汇集池进口与电解系统中的循环液汇集槽相连，过滤机出口与冷却系统相连，循环液汇集池底部还设有排污阀，循环液汇集池与循环泵之间还设有控制阀。

循环净化系统由循环液汇集池、循环液泵、过滤机组成。

循环液汇集池有效容积V由循环液流量Q₀及暂存时间t确定：

V = Q₀* t

t可取0.5~1h。

循环池循环泵为耐腐耐磨化工泵，为确保循环液循环畅通，2备2用。泵参数按流量、扬程确定。

电解槽溢流出的循环液往往会带有一部分电解过程中产生的固体悬浮物，为防止累积，可定期用过滤机清除，以保证电解槽的清洁程度，延长清槽周期。

滤渣一般为氧化锰等悬浮物颗粒，可回收至化合车间。

实施例6：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了冷却系统3的结构，如图4所示，所述冷却系统3主要由冷却池以及置于冷却池内的冷却塔组成，所述冷却池内设置有温度传感器，冷却池出口管处安装有电动控制阀，所述温度传感器与电动控制阀均与控制系统相连；所述冷却池底部还设有排污阀。

冷却池采用钢筋混凝土制作，圆形，内衬防腐防渗材料（可为PVC）。

冷却池的有效容量（V）由冷却、暂存时间（t）和系列循环量（Q0）确定：

V = t * Q₀

冷却、暂存时间可取t =0.5~1h。

冷却塔采用玻璃钢无填料冷却塔，单台塔型式，置于冷却循环池内，数量2套，1备1用。

进塔温度T1=43℃，出塔温度T2=35℃，温差ΔT=8℃。

冷却塔水量L=系列循环量Q₀。

冷却塔设置喷头检修通道。

冷却循环池内设置温度传感器，监控循环液温度，与控制系统5链接后，反馈信号控制冷却塔冷却量。

冷却循环池出口设置电动控制阀，信号接驳控制系统5，与电解槽相关监控信号联动，用以监控调节循环液流量。

冷却塔运行时，冷却塔会溢出少量氨气，可用喷淋吸收塔用稀硫酸溶液吸收，饱和吸收液可返回化合作为补水使用。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步为冷却系统3排放氨气的出口处增设了氨气吸收系统6，如图4所示，氨气吸收系统6可以吸收氨气，避免氨气对作业人员造成伤害以及对周边环境的污染。本实施例的其他部分与实施例1相同，不再赘述。

实施例8：

本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了调节系统4的结构，如图4所示，所述调节系统4包括调节池，调节池内设有搅拌器、温度传感器、pH值传感器，调剂池还分别通有均安装电动控制阀的氨水输入管、添加剂输入管、电解新液输入管、冷却系统的循环液输出管，所述各电动控制阀、搅拌器、温度传感器、pH值传感器均与控制系统相连。

调节系统4用于循环液浓度、pH值调节及添加剂添加，内置搅拌器，设温度、pH传感器，新液、氨水及添加剂加入口安装电动调节阀。

循环液调节池采用钢筋混凝土制作，长方形，内衬防腐防渗材料（耐酸瓷板）。

调节池的有效容量（V）由混合时间（t）和系列循环量（Q₀）、新液补充量（Q′）确定 ：

V = t * (Q₀ + Q′)

调节时间可取 t = 0.1~0.5h

用以补充、添加溶液时搅拌、使其浓度均匀，防止局部过浓。

搅拌器采用桨叶搅拌器，2台套，1备1用。

电解槽中金属析出后，循环液需添加Mn²⁺离子以保证电解顺利进行。循环液的Mn²⁺平衡由来至前工序所得的高浓度电解新液补充于调节池中。新液补充管设置电动调节阀，与电解槽反馈信号及输入数据联动，控制新液补加量Q′。

电解初期，锰析出速度较快，新液消耗量大。根据生产实践，新液最大流速可设计为平均流速的2倍。

循环液至电解槽中流出后、冷却后，pH值有可能发生较大变化，此时，需要添加氨水调节pH值以满足电解要求。

氨水调节管设电动调节阀，与pH传感器反馈信号联动，以控制溶液pH值。

调节池旁设置添加剂配制池，配制好添加剂溶液后，在信号端输入添加剂浓度、流量等数据后，由电动调节阀自动加入。

调节池出口设置电动调节阀，信号接驳控制系统5，与电解槽相关监控信号联动，用以监控调节电解槽供液流量（Q）。

本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

可以理解的是，根据本发明中实施例的湍流电解槽以及由该湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，例如槽体和控制系统5等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种湍流电解槽，包括槽体以及将槽体内部空间分隔成阳极室与阴极室的隔膜框，其特征在于，槽体侧壁设有与阳极室连通的出液口（11），侧壁上部还设有溢流口（14），槽体的阴极室底部还设有进液管（19）；所述出液口（11）位于电解液液面下方，出液口（11）通过连通管（18）与阳极室相通，与出液口（11）相连的阳极液流出管处设有电动控制阀；所述槽体内侧溢流口（14）处设有溢流槽（13），槽体外侧溢流口（14）处还设有溢流排放管（16），溢流槽（13）通过溢流口（14）与溢流排放管（16）连通，所述溢流槽（13）主要由溢流板（12）与槽体内壁构成，所述进液管（19）管体上排布有与阴极板位置相应的供液孔。

2.根据权利要求1所述的一种湍流电解槽，其特征在于，所述槽体底部设有与阳极室相通的排泥口（17），槽体侧壁设有位于阴极室底部的排放口（15）。

3.由权利要求1所述的湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，包括依次连通的电解系统（1）、循环净化系统（2）、冷却系统（3）、调节系统（4），所述电解系统（1）包括由多个湍流电解槽构成的电解槽组、以及循环液汇集槽，各湍流电解槽的溢流口（14）、排放口（15）均与循环液汇集槽相通；电解系统通过循环液汇集槽与循环净化系统相连，通过各湍流电解槽的进液管（19）与调节系统相连。

4.根据权利要求3所述的由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，还包括控制系统（5），所述控制系统（5）分别与电解系统（1）、循环净化系统（2）、冷却系统（3）、调节系统（4）中的电动控制阀、温度传感器、pH值传感器相连接。

5.根据权利要求4所述的由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，所述电解槽组中湍流电解槽的进液管（19）、与出液口（11）相连的阳极液流出管处均设有电动控制阀，所述湍流电解槽内还设有温度传感器、pH值传感器，所述电动控制阀、温度传感器、pH值传感器均与控制系统连接。

6.根据权利要求4或5所述的由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，所述循环净化系统（2）包括依次连接的循环液汇集池、循环泵、过滤机，循环液汇集池进口与电解系统中的循环液汇集槽相连，过滤机出口与冷却系统相连，循环液汇集池底部还设有排污阀，循环液汇集池与循环泵之间还设有控制阀。

7.根据权利要求4或5所述的由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，所述冷却系统（3）主要由冷却池以及置于冷却池内的冷却塔组成，所述冷却池内设置有温度传感器，冷却池出口管处安装有电动控制阀，所述温度传感器与电动控制阀均与控制系统相连；所述冷却池底部还设有排污阀。

8.根据权利要求4或5所述的由湍流电解槽构成的湍流电解生产系统，其特征在于，所述调节系统（4）包括调节池，调节池内设有搅拌器、温度传感器、pH值传感器，调剂池还分别通有均安装电动控制阀的氨水输入管、添加剂输入管、电解新液输入管、冷却系统的循环液输出管，所述各电动控制阀、搅拌器、温度传感器、pH值传感器均与控制系统相连。