CN108342748A - 一种用于制酸碱的电解槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制酸碱的电解槽，包括上盖板、下盖板、阴极电极板、阳极电极板、阴极导柱及阳极导柱，所述阴极电极板和阳极电极板间隔设置于上盖板与下盖板之间，且所述阴极电极板及阳极电极板的同一端面上均覆盖有离子膜，所述阴极电极板及阳极电极板的另一端面上均覆盖有网格隔离板，所述相邻两个离子膜之间夹设有阴极电极板或者阳极电极板，形成相应的阴极空腔或者阳极空腔。本发明公开了一种用于制酸碱的电解槽借助于阴/阳极空腔的变换，能够有效洗除附着于电极上的污垢，保证电极板的导电性能，从而延长电解槽的使用寿命。

Description

一种用于制酸碱的电解槽

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，尤其涉及一种用于制酸碱的电解槽。

背景技术

根据供电方式的不同，电解槽分为复极式和单极式两种。复极式电解槽的各单元电解槽串联相接，电解槽的总电压为各个单元电解槽的电压之和；电路中各台电解槽并联。单极式电解槽的各单元电解槽并联相接，电解槽的总电流为各个单元电解槽的电流之和；电路中各台电解槽串联。有的离子膜电解槽为板式压滤机型结构，在长方形的金属框内有爆炸复合的钛-钢薄板隔开阳极室和阴极室，拉网状的带有活性涂层的金属阳极和阴极分别焊接在隔板两侧的肋片上，离子膜夹在阴阳两极之间构成一个单元电解槽。另外，还有类似板式换热器的结构，由冲压的轻型钛板阳极、离子膜和冲压的镍板阴极夹在一起，构成单元电解槽。若干个单元电解槽夹在两块端板之间组成一台电解槽。

目前，上述两种方式的电解槽都存在。但是，两种类型的电解槽均在结构设计上存在一定缺点，即电解液中通常存在少量的钙、镁等盐，电解过程中易形成的大量污垢附着于电极上影响电极板的性能，导致电解槽的使用寿命变短。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于制酸碱的电解槽，该用于制酸碱的电解槽能够定时清洗槽体内的污垢，起到保持电解槽清洁，以解决电解槽的使用寿命变短的问题。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种用于制酸碱的电解槽，包括上盖板、下盖板、阴极电极板、阳极电极板、阴极导柱及阳极导柱，所述阴极电极板和阳极电极板间隔设置于上盖板与下盖板之间，且所述阴极电极板及阳极电极板的同一端面上均覆盖有离子膜，所述阴极电极板及阳极电极板的另一端面上均覆盖有网格隔离板，所述相邻两个离子膜之间夹设有阴极电极板形成阴极空腔，以及相邻两个离子膜之间夹设有阳极电极板形成阳极空腔；所述阴极导柱电连接阴极电极板，所述阳极导柱电连接阳极电极板；以及

所述用于制酸碱的电解槽还包括阴极进水管道、阴极出水管道、阳极进水管道和阳极出水管道，所述阴极进水管道及阴极出水管道与阴极空腔连通，所述阳极进水管道及阳极出水管道与阳极空腔连通。

进一步地，所述上盖板、下盖板、阴极电极板及阳极电极板上均设有阴极进水孔、阴极出水孔、阳极进水孔和阳极出水孔；

在阴极空腔中，所述阳极进水孔及阳极出水孔处设有第一密封圈，所述第一密封圈环绕所述阳极进水孔及阳极出水孔；

在阳极空腔中，所述阴极进水孔及阴极出水孔处设有第一密封圈，所述第一密封圈环绕所述阴极进水孔及阴极出水孔；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第一密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板。

进一步地，所述阴极电极板上/阳极电极板上设有网格隔离板的一面上设有第一密封圈容置槽，所述第一密封圈容置槽环绕阳极进水孔及阳极出水孔/阴极进水孔及阴极出水孔。

进一步地，所述阴极电极板及阳极电极板的同一侧面上还设有第二密封圈，所述第二密封圈环绕阴极电极板或者阳极电极板的四周；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第二密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板，合围成阴极空腔和阳极空腔。

进一步地，所述第二密封圈与网格隔离板均设于阴极电极板或者阳极电极板的同一面。

进一步地，所述上盖板、下盖板、阴极电极板及阳极电极板上均设有阴极导柱孔和阳极导柱孔，所述阴极导柱穿过阴极导柱孔与阴极电极板电连接，所述阳极导柱穿过阳极导柱孔与阳极电极板电连接。

进一步地，所述阴极电极板及阳极电极板的同一面上均设有第三密封圈，所述第三密封圈环绕所述阴极导柱孔及阳极导柱孔；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第三密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板。

进一步地，所述阴极电极板向一侧延伸形成阴极导柱孔，所述阴极电极板的另一侧设有绝缘的阳极导柱孔；

所述阳极电极板向一侧延伸形成阳极导柱孔，所述阳极电极板的另一侧设有绝缘的阴极导柱孔。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明用于制酸碱的电解槽通过将多个阴极电极板和阳极电极板间隔设置于上、下盖板之间，阴极电极板及阳极电极板的同一端面上均覆盖有离子膜，离子膜仅允许离子通过而阻挡分子通过，由此，在制酸碱的过程中，防止酸碱以分子的形式摆脱电场的束缚而进行中和。阴极电极板及阳极电极板的另一端面上均设有网格隔离板，网格隔离板设于两块电极板之间用于形成空腔，当两个离子膜之间设有阴极电极板时，两个离子膜之间为阴极空腔，用于制碱，当两个离子膜之间设有阳极电极板时，两个离子膜之间为阳极空腔，用于制酸。阴极进/出水管道与阴极空腔连通，阳极进/出水管道与阳极空腔连通。由于该电解槽的阴极空腔与阳极空腔相同，阴极电极板及阳极电极板间隔设置，当变换电极的极性时，阴极空腔变成阳极空腔用于制酸，阳极空腔变成阴极空腔用于制碱，同时互换用于盛装阴极出水管道出水及阳极出水管道出水的容器即可，阴极进水管道与阳极进水管道的进水相同。借助于阴/阳极空腔的变换，能够有效洗除附着于电极上的污垢，保证电极板的导电性能，从而延长电解槽的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种用于制酸碱的电解槽的组装结构示意图；

图2为图1所示电解槽的爆炸图；

图3为图2所示阳极电极板的结构示意图；

图4为图2所示阳极电极板的结构示意图；

图5为图1所示电解槽的剖面图；

图6为图5所示电解槽的局部放大图。

图中：10、上盖板；20、下盖板；30、阴极电极板；31、阴极空腔；32、阴极进水孔；33、阴极出水孔；40、阳极电极板；41、阳极空腔；42、阳极进水孔；43、阳极出水孔；44、第一密封圈；50、阴极导柱；51、阴极导柱孔；60、阳极导柱；61、阳极导柱孔；71、离子膜；72、网格隔离板；721、第一密封圈容置槽；722、第二密封圈；723、第三密封圈。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1所示，为本发明一种实施方式的用于制酸碱的电解槽。如图2所示，为图1所示电解槽的爆炸图。

如图1-3所示，该用于制酸碱的电解槽包括上盖板10、下盖板20、四块阴极电极板30、四块阳极电极板40、一根阴极导柱50及一根阳极导柱60，其中，四块阴极电极板30和四块阳极电极板40间隔设置于上盖板10与下盖板20之间。在本实施例中，最左侧为阴极电极板30，最右侧为阳极电极板40。在其它实施例中，最左侧也可以为阳极电极板40，最右侧为阴极电极板30。阴极电极板30及阳极电极板40的朝向上盖板10的端面上均覆盖有离子膜71，阴极电极板30及阳极电极板40的朝向下盖板20的端面上均覆盖有网格隔离板72。由此，左右两个相邻的离子膜71之间夹设有一块阴极电极板30形成阴极空腔31，或者是，左右两个相邻的离子膜71之间夹设有一块阳极电极板40形成阳极空腔41。该用于制酸碱的电解槽还包括阴极导柱50和阳极导柱60，阴极导柱50电连接阴极电极板30，阳极导柱60电连接阳极电极板40，通过阴极导柱50为阴极电极板30供电，以及阳极导柱60为阳极电极板40供电。该用于制酸碱的电解槽还包括阴极进水管道、阴极出水管道、阳极进水管道和阳极出水管道，阴极进水管道及阴极出水管道与阴极空腔31连通，由此，方便通过阴极进水管道向阴极空腔31中注入电解液，通过阴极的电解制碱之后，再通过阴极出水管道将阴极空腔31中的碱液排出，由此，完成制碱过程。同理，通过阳极进水管道向阳极空腔41中注入电解液，通过阳极的电解制酸之后，再通过阳极出水管道将酸液引出，由此，完成制酸过程。当阴极空腔31中制备的碱液与电解液中包含的金属离子发生沉淀反应或者阳极产生的污垢附着于电极板时，可以通过变换阴极导柱50与阳极导柱60的极性，同时将原来的阳极出水管道(现在流的是碱液，变成阴极出水管道)的出水引入碱液缸中，同时将原来的阴极出水通道(现在流的是酸液，变成阳极出水管道)的出水引入酸液缸中，即可通过酸碱液互换达到清洗污垢的目的。

作为优选的实施方式，如图2所示，上盖板10、下盖板20、阴极电极板30及阳极电极板40上均设有阴极进水孔32、阴极出水孔33、阳极进水孔42和阳极出水孔43，当上盖板10和下盖板20从两端将阴极电极板30及阳极电极板40夹于中间位置时，八个阴极进水孔32串接形成阴极进水管道，八个阴极出水孔33形成阴极出水管道，同时，八个阳极进水孔42形成阳极进水管道，八个阳极出水孔43形成阳极出水管道。在阴极空腔31中，阳极进水孔42及阳极出水孔43处设有第一密封圈44，第一密封圈44环绕阳极进水孔42及阳极出水孔43设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第一密封圈44的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40，通过第一密封圈44将阳极进水管道与阴极空腔31隔离，防止阴极空腔31中电解产生的碱液进入阳极进水管道或者阳极出水管道，导致酸碱中和。同理，在阳极空腔41中，阴极进水孔32及阴极出水孔33处设有第一密封圈44，第一密封圈44环绕阴极进水孔32及阴极出水孔33设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第一密封圈44的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40。通过第一密封圈44将阴极进水管道与阳极空腔41隔离，防止阳极空腔制备的酸液进入阴极进水管道和阴极出水管道。

作为优选的实施方式，如图3所示，在阳极空腔中，阳极电极板40的上面(设有网格隔离板72的一面)还设有第一密封圈容置槽721，第一密封圈容置槽721环绕阴极进水孔32及阴极出水孔33设置，当组装用于制酸碱的电解槽时，第一密封圈44容置于上述第一密封圈容置槽721中，且第一密封圈44的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40，由此，起到将阳极空腔41与阴极进水管、阴极出水管隔离的效果。同理，在阴极空腔31中，阴极电极板30的上面(设有网格隔离板72的一面)设有第一密封圈容置槽721，第一密封圈容置槽721环绕阳极进水孔42及阳极出水孔43设置，当组装用于制酸碱的电解槽时，第一密封圈44容置于上述第一密封圈容置槽721中，且第一密封圈44的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40，由此，起到将阴极空腔31与阳极进水管、阳极出水管隔离的效果。

作为优选的实施方式，如图3所示，阴极电极板30及阳极电极板40的上面(设有网格隔离板72的一面)上还设有第二密封圈722，第二密封圈722环绕阴极电极板30及阳极电极板40的四周设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第二密封圈722的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40，通过第二密封圈722将阴极电极板30及阳极电极板40的四周密封住，结合阴极电极板30及阳极电极板40构成阴极空腔31或者阳极空腔41，用于盛装电解液。

作为优选的实施方式，如图4所示，上盖板10、下盖板20、阴极电极板30及阳极电极板40上均设有阴极导柱孔51和阳极导柱孔61，阴极导柱50穿过阴极导柱孔51且与阴极电极板30电连接，阳极导柱60穿过阳极导柱孔61且与阳极电极板40电连接。通过阴极导柱孔51和阳极导柱孔61既能起到固定组装上盖板10、下盖板20、阴极电极板30及阳极电极板40的作用，还能通过选择性电连接阴极电极板30或者阳极电极板40，为电解槽的阴极和阳极供电。

作为优选的实施方式，如图4所示，阴极电极板30及阳极电极板40的上面(设有网格隔离板72的一面)上均设有第三密封圈723，第三密封圈723环绕阴极导柱孔51及阳极导柱孔61设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第三密封圈723的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40。通过设置第三密封圈723，有效防止电解液从阴极空腔31或者阳极空腔41(即两块电极板之间)中渗出到阴极导柱孔51或者阳极导柱孔61中，防止漏电。

作为优选的实施方式，如图5-6所示，阴极电极板30向左侧延伸形成阴极导柱孔51，阴极导柱50穿过阴极导柱孔51时与阴极电极板30电连接。阴极电极板30的右侧设有绝缘的阳极导柱孔61，阳极导柱孔61套接阳极导柱60，使得阴极电极板30与阳极导柱60绝缘套接。同理，阳极电极板40向右侧延伸形成阳极导柱孔61，阳极导柱60穿过阳极导柱孔61时与阳极电极板40电连接。阳极电极板40的左侧设有绝缘的阴极导柱孔51，阴极导柱孔51套接阴极导柱50。通过设置阴极导柱孔51和阳极导柱孔61，既能保证阴极电极板30与阴极导柱50电连接，以及阳极电极板40与阳极导柱60电连接，还能起到很好的固定和封闭作用。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于：阴极电极板30及阳极电极板40的下面(设有离子膜71的一面)上还设有第二密封圈722，第二密封圈722环绕阴极电极板30或者阳极电极板40的四周设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第二密封圈722的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40，通过第二密封圈722将阴极电极板30及阳极电极板40的四周密封住，结合阴极电极板30及阳极电极板40构成阴极空腔31和阳极空腔41，用于盛装电解液。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于：阴极电极板30及阳极电极板40的下面(设有离子膜71的一面)上均设有第三密封圈723，第三密封圈723环绕阴极导柱孔51及阳极导柱孔61设置。组装用于制酸碱的电解槽时，第三密封圈723的两面分别抵接阴极电极板30和阳极电极板40。通过设置第三密封圈723，有效防止电解液从阴极空腔31或者阳极空腔41(即两块电极板之间)中渗出到阴极导柱孔51或者阳极导柱孔61中，防止漏电。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于制酸碱的电解槽，其特征在于，包括上盖板、下盖板、阴极电极板、阳极电极板、阴极导柱及阳极导柱，所述阴极电极板和阳极电极板间隔设置于上盖板与下盖板之间，且所述阴极电极板及阳极电极板的同一端面上均覆盖有离子膜，所述阴极电极板及阳极电极板的另一端面上均覆盖有网格隔离板，相邻两个离子膜之间夹设有阴极电极板形成阴极空腔，以及相邻两个离子膜之间夹设有阳极电极板形成阳极空腔；

所述阴极导柱电连接阴极电极板，所述阳极导柱电连接阳极电极板；以及

所述用于制酸碱的电解槽还包括阴极进水管道、阴极出水管道、阳极进水管道和阳极出水管道，所述阴极进水管道及阴极出水管道与阴极空腔连通，所述阳极进水管道及阳极出水管道与阳极空腔连通。

2.如权利要求1所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述上盖板、下盖板、阴极电极板及阳极电极板上均设有阴极进水孔、阴极出水孔、阳极进水孔和阳极出水孔；

在阴极空腔中，所述阳极进水孔及阳极出水孔处设有第一密封圈，所述第一密封圈环绕所述阳极进水孔及阳极出水孔；

在阳极空腔中，所述阴极进水孔及阴极出水孔处设有第一密封圈，所述第一密封圈环绕所述阴极进水孔及阴极出水孔；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第一密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板。

3.如权利要求2所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述阴极电极板/阳极电极板上设有网格隔离板的一面上设有第一密封圈容置槽，所述第一密封圈容置槽环绕阳极进水孔及阳极出水孔/阴极进水孔及阴极出水孔。

4.如权利要求3所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述阴极电极板及阳极电极板的同一侧面上还设有第二密封圈，所述第二密封圈环绕阴极电极板或者阳极电极板的四周；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第二密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板，合围成阴极空腔和阳极空腔。

5.如权利要求4所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述第二密封圈与网格隔离板均设于阴极电极板或者阳极电极板的同一面。

6.如权利要求5所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述上盖板、下盖板、阴极电极板及阳极电极板上均设有阴极导柱孔和阳极导柱孔，所述阴极导柱穿过阴极导柱孔与阴极电极板电连接，所述阳极导柱穿过阳极导柱孔与阳极电极板电连接。

7.如权利要求6所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述阴极电极板及阳极电极板的同一面上均设有第三密封圈，所述第三密封圈环绕所述阴极导柱孔及阳极导柱孔；

组装用于制酸碱的电解槽时，所述第三密封圈的两面分别抵接阴极电极板和阳极电极板。

8.如权利要求7所述的用于制酸碱的电解槽，其特征在于，所述阴极电极板向一侧延伸形成阴极导柱孔，所述阴极电极板的另一侧设有绝缘的阳极导柱孔；

所述阳极电极板向一侧延伸形成阳极导柱孔，所述阳极电极板的另一侧设有绝缘的阴极导柱孔。