CN109055971B - 一种电解装置及电解系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电解装置及电解系统，涉及电解设备技术领域。该电解装置，包括电解槽体、电解盖体、搅拌装置和传热隔层，电解槽体的顶部与电解盖体可拆卸连接，搅拌装置的搅拌叶片位于电解槽体内；传热隔层包括底部管路、第一侧管和第二侧管，底部管路的长度与电解槽体的内径相适应，底部管路的一端与第一侧管的底部连通，底部管路的另一端与第二侧管的底部连通，电解盖体上设置有用于容置第一侧管和第二侧管的两个容置孔，第一侧管和第二侧管的长度大于电解槽体的高度；第一侧管的顶部设置有物料进口，第二侧管的顶部设置有物料出口。该电解系统包括上述电解装置，能够在电解槽的运行过程中提高电解槽内温度控制的精确度。

Description

一种电解装置及电解系统

技术领域

本发明涉及电解设备技术领域，具体而言，涉及一种电解装置及电解系统。

背景技术

电解槽中盛放的介质为硫酸及硫酸锰，均有非常强的腐蚀性。电解液的深度超过3米，对电解槽的底部具有较大的压力。现有技术中的电解槽大多采用水泥槽体，加衬玻璃钢，此种设计占具有地面积大，玻璃钢的抗渗透性差，使用寿命短，渗漏不易检测等缺点。

此外，现有的电解槽还存在着加热和冷却传热速率慢的问题，这都影响电解槽的处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解装置，旨在提升电解槽温度调控的便捷性。

本发明的另一目的在于提供一种电解系统，其能够更加准确地调控电解槽的温度。

本发明是这样实现的：

一种电解装置，包括电解槽体、电解盖体、搅拌装置和传热隔层，电解槽体的顶部与电解盖体可拆卸连接，搅拌装置安装于电解盖体上，且搅拌装置的搅拌叶片位于电解槽体内；

传热隔层包括底部管路、第一侧管和第二侧管，底部管路的长度与电解槽体的内径相适应，底部管路的一端与第一侧管的底部连通，底部管路的另一端与第二侧管的底部连通，电解盖体上设置有用于容置第一侧管和第二侧管的两个容置孔，第一侧管和第二侧管的长度大于电解槽体的高度；

第一侧管的顶部设置有物料进口，第二侧管的顶部设置有物料出口。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，搅拌装置包括驱动电机、传动主轮、两个传动次轮、第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴；

驱动电机安装于电解盖体上，驱动电机的输出端与传动主轮传动连接，以驱动传动主轮转动，两个传动次轮分别位于传动主轮两侧，且与传动主轮传动配合；

第一传动轴固定于传动主轮上，第二传动轴和第三传动轴均对应一个传动次轮，且与传动次轮固定连接；

第一传动轴上自上而下设置有多个第一搅拌叶片。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，每个第一搅拌叶片均包括第一横梁段、两个过渡段和两个第二横梁段，第一传动轴与第一横梁段固定连接，两个过渡段的底部分别与第一横梁段的一端固定连接，两个过渡段的顶部均对应一个第二横梁段，且过渡段的顶部与第二横梁段的一端固定连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，过渡段与第一横梁段的夹角为100-130度。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二传动轴和第三传动轴均包括第一搅拌段、第二搅拌段和第三搅拌段，第一搅拌段和第三搅拌段均沿竖直方向延伸，第二搅拌段沿水平方向延伸；

第二传动轴上的第一搅拌段的顶部与传动次轮固定连接，第一搅拌段的底部与第二搅拌段的一端固定连接，第二搅拌段的另一端与第三搅拌段的顶部固定连接，第二搅拌段从第一搅拌段的底部向远离第一传动轴的方向延伸。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，电解槽体包括第一耐酸砖层和第二耐酸砖层，第一耐酸砖层包括顶壁部、侧壁部和底壁部；侧壁部的顶部与顶壁部的一端相连，侧壁部的底部与底壁部的端部相连；第二耐酸砖层与第一耐酸砖层的底壁部相对应，且第二耐酸砖层位于底壁部的上方。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一耐酸砖层的底壁部的顶壁上设置有第一凸起，第二耐酸砖层的底壁上设置有与第一凸起相配合的第一凹槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第二耐酸砖层的侧壁与第一耐酸砖层的侧壁部的底端相抵靠，第一耐酸砖层的侧壁部与第二耐酸砖层相抵靠处设置有第二凸起，第二耐酸砖层的侧壁上设置有与第二凸起相配合的第二凹槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，电解槽体还包括内衬层、电解槽钢层和外衬层，电解槽钢层和内衬层均与第一耐酸砖层的顶壁部的底壁相抵，外衬层的顶部与电解槽钢层的顶壁底部相抵，内衬层与电解槽钢层靠近第一耐酸砖层的一侧相贴合，外衬层与电解槽钢层远离第一耐酸砖层的一侧相贴合。

一种电解系统，包括上述电解装置。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的电解装置，其通过将电解盖体与电解槽体连接后，传热隔层位于电解槽体内的部分可以有效地对电解槽体内的液体进行升温或降温，传热效果十分理想，搅拌装置可以使电解槽体内的液体充分流动，促进热传递；将电解盖体从电解槽体上取下后，传热隔层可以取出方便清洗和更换。本发明实施例还提供了一种电解系统，其包括上述电解装置，能够在电解槽的运行过程中提高电解槽内温度控制的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的电解装置的结构示意图；

图2是图1中底部管路与电解槽体连接处的结构示意图；

图3是图1中电解槽体壁面的剖视图；

图4是图3中第一耐酸砖层的结构示意图；

图5是图4中Ⅴ区的放大图；

图6是图4中Ⅵ区的放大图。

图标：100-电解装置；110-电解槽体；111-安装槽；112-第一耐酸砖层；1121-顶壁部；1122-侧壁部；1123-底壁部；1124-第一凸起；1125-第二凸起；113-第二耐酸砖层；1131-第一凹槽；1132-第二凹槽；114-内衬层；115-电解槽钢层；116-外衬层；120-电解盖体；121-容置孔；130-搅拌装置；131-驱动电机；132-传动主轮；134-第一传动轴；135-第二传动轴；1351-第一搅拌段；1352-第二搅拌段；1353-第三搅拌段；136-第三传动轴；137-第一搅拌叶片；1371-第一横梁段；1372-过渡段；1373-第二横梁段；133-传动次轮；140-传热隔层；141-底部管路；142-第一侧管；143-第二侧管；144-物料进口；145-物料出口。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参照图1，本发明实施例提供了一种电解装置100，包括电解槽体110、电解盖体120、搅拌装置130和传热隔层140，电解槽体110的顶部与电解盖体120可拆卸连接，搅拌装置130安装于电解盖体120上，且搅拌装置130的搅拌叶片位于电解槽体110内，传热隔层140用于对电解槽体110内的液体进行温度调控。

具体地，传热隔层140包括底部管路141、第一侧管142和第二侧管143，底部管路141的长度与电解槽体110的内径相适应，底部管路141的一端与第一侧管142的底部连通，底部管路141的另一端与第二侧管143的底部连通，电解盖体120上设置有用于容置第一侧管142和第二侧管143的两个容置孔121，第一侧管142和第二侧管143的长度大于电解槽体110的高度，第一侧管142的顶部设置有物料进口144，第二侧管143的顶部设置有物料出口145。

需要说明的是，本发明实施例提供的电解装置100，其通过将电解盖体120与电解槽体110连接后，传热隔层140位于电解槽体110内的部分可以有效地对电解槽体110内的液体进行升温或降温，传热效果十分理想，搅拌装置130可以使电解槽体110内的液体充分流动，促进热传递；将电解盖体120从电解槽体110上取下后，传热隔层140可以取出方便清洗和更换。

具体地，传热隔层140的管径需要根据实际情况而定，以保证电解槽体110内的液体的传热效果，加热或冷却的物料从第一侧管142上的物料进口144进入后在电解槽体110内与液体进行换热，当需要循环使可以通过循环泵等将物料从第二侧管143上的物料出口145输出更新物料。采用本发明中的传热隔层140尤其适用于电解槽体110的槽壁较厚的情况，此类电解槽体110不容易对电解槽体110内的液体进行传热。因此，采用本发明实施例提供的传热隔层140可以显著提升对电解槽体110内液体的传热效果，而且当电解盖体120取下时可以将传热隔层140取出进行清洗或更换。

需要补充的是，本发明实施例中仅对电解槽体110的传热设置进行了改进，对于电解槽体110内的其他常规设备不做过多赘述，可以参照现有技术中关于其他重要部件的介绍。

具体地，请结合图1和图2，可以在电解槽体110内壁的底部设置与底部管路141相匹配的安装槽111，使传热隔层140在电解槽体110内更加稳固地运行。

进一步地，搅拌装置130包括驱动电机131、传动主轮132、两个传动次轮133、第一传动轴134、第二传动轴135和第三传动轴136；驱动电机131安装于电解盖体120上，驱动电机131的输出端与传动主轮132传动连接，以驱动传动主轮132转动，两个传动次轮133分别位于传动主轮132两侧，且与传动主轮132传动配合；第一传动轴134固定于传动主轮132上，第二传动轴135和第三传动轴136均对应一个传动次轮133，且与传动次轮133固定连接；第一传动轴134上自上而下设置有多个第一搅拌叶片137。

需要说明的是，通过驱动电机131驱动传动主轮132转动，进而带动两个传动次轮133转动，同时第一传动轴134、第二传动轴135和第三传动轴136随之转动，第一传动轴134上的多个第一搅拌叶片137可以增强搅拌的效果。采用本发明实施例提供的搅拌装置130，能够时电解槽体110内的液体的温度更加均匀。

具体地，每个第一搅拌叶片137均包括第一横梁段1371、两个过渡段1372和两个第二横梁段1373，第一传动轴134与第一横梁段1371固定连接，两个过渡段1372的底部分别与第一横梁段1371的一端固定连接，两个过渡段1372的顶部均对应一个第二横梁段1373，且过渡段1372的顶部与第二横梁段1373的一端固定连接。采用本发明实施例中提供的第一搅拌叶片137能够显著增加电解槽体110内的液体温度的均一性，在第一传动轴134转动过程中多个第一搅拌叶片137均随之转动，并且利用过渡段1372和第二横梁段1373产生小的流动漩涡，使混合更加均匀。

优选地，过渡段1372与第一横梁段1371的夹角为100-130度。发明人发现，过渡段1372和第一横梁段1371的夹角控制在上述范围内，有利于液体混合的均匀度。

进一步地，第二传动轴135和第三传动轴136均包括第一搅拌段1351、第二搅拌段1352和第三搅拌段1353，第一搅拌段1351和第三搅拌段1353均沿竖直方向延伸，第二搅拌段1352沿水平方向延伸；第二传动轴135上的第一搅拌段1351的顶部与传动次轮133固定连接，第一搅拌段1351的底部与第二搅拌段1352的一端固定连接，第二搅拌段1352的另一端与第三搅拌段1353的顶部固定连接，第二搅拌段1352从第一搅拌段1351的底部向远离第一传动轴134的方向延伸。

需要说明的是，第一传动轴134上的第一搅拌叶片137的结构配合第二传动轴135和第三传动轴136的结构能够进一步提升电解槽体110内液体混合的均匀度。

进一步地，请参照图3-图6，电解槽体110包括第一耐酸砖层112和第二耐酸砖层113，第一耐酸砖层112包括顶壁部1121、侧壁部1122和底壁部1123；侧壁部1122的顶部与顶壁部1121的一端相连，侧壁部1122的底部与底壁部1123的端部相连；第二耐酸砖层113与第一耐酸砖层112的底壁部1123相对应，且第二耐酸砖层113位于底壁部1123的上方。两层耐酸砖的设置是为了增加电解槽的耐腐蚀性能，从顶部到底部均能够全方位地对强酸接触的壁面进行耐腐蚀保护。

优选地，第一耐酸砖层112的底壁部1123的顶壁上设置有第一凸起1124，第二耐酸砖层113的底壁上设置有与第一凸起1124相配合的第一凹槽1131。通过第一凸起1124和第一凹槽1131的配合使第一耐酸砖层112和第二耐酸砖层113的连接更加紧密，增加了设备操作的稳定性。

进一步地，第二耐酸砖层113的侧壁与第一耐酸砖层112的侧壁部1122的底端相抵靠，第一耐酸砖层112的侧壁部1122与第二耐酸砖层113相抵靠处设置有第二凸起1125，第二耐酸砖层113的侧壁上设置有与第二凸起1125相配合的第二凹槽1132。通过第二凸起1125和第二凹槽1132的配合使第二耐酸砖层113与第一耐酸砖层112的侧壁连接更加紧密，防止出现酸液渗漏的现象。

在一些实施例中，电解槽体110还包括内衬层114、电解槽钢层115和外衬层116，电解槽钢层115和内衬层114均与第一耐酸砖层112的顶壁部1121的底壁相抵，外衬层116的顶部与电解槽钢层115的顶壁底部相抵，内衬层114与电解槽钢层115靠近第一耐酸砖层112的一侧相贴合，外衬层116与电解槽钢层115远离第一耐酸砖层112的一侧相贴合。

具体地，内衬层114可以采用丁基软质橡胶的材质，外衬层116可以是半硬橡胶材质，猜中内衬层114和外衬层116可以进一步防止电解槽钢层115受到腐蚀，延长设备使用寿命。

本发明实施例还提供了一种电解系统，其包括上述电解装置，还可以包括电解槽体中的其他电解元器件，能够在电解槽的运行过程中提高电解槽内温度控制的精确度。

综上所述，本发明提供了一种电解装置，其通过将电解盖体与电解槽体连接后，传热隔层位于电解槽体内的部分可以有效地对电解槽体内的液体进行升温或降温，传热效果十分理想，搅拌装置可以使电解槽体内的液体充分流动，促进热传递；将电解盖体从电解槽体上取下后，传热隔层可以取出方便清洗和更换。

本发明实施例还提供了一种电解系统，其包括上述电解装置，能够在电解槽的运行过程中提高电解槽内温度控制的精确度。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电解装置，其特征在于，包括电解槽体、电解盖体、搅拌装置和传热隔层，所述电解槽体的顶部与所述电解盖体可拆卸连接，所述传热隔层可拆卸的容置于所述电解槽体内，所述搅拌装置安装于所述电解盖体上，且所述搅拌装置的搅拌叶片位于所述电解槽体内；

所述传热隔层包括底部管路、第一侧管和第二侧管，所述底部管路的长度与所述电解槽体的内径相适应，所述底部管路的一端与所述第一侧管的底部连通，所述底部管路的另一端与所述第二侧管的底部连通，所述电解盖体上设置有用于容置所述第一侧管和所述第二侧管的两个容置孔，所述第一侧管和所述第二侧管的长度大于所述电解槽体的高度；

所述第一侧管的顶部设置有物料进口，所述第二侧管的顶部设置有物料出口；

所述搅拌装置包括驱动电机、传动主轮、两个传动次轮、第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴；

所述驱动电机安装于所述电解盖体上，所述驱动电机的输出端与所述传动主轮传动连接，以驱动所述传动主轮转动，两个所述传动次轮分别位于所述传动主轮两侧，且与所述传动主轮传动配合；

所述第一传动轴固定于所述传动主轮上，所述第二传动轴和所述第三传动轴均对应一个传动次轮，且与所述传动次轮固定连接；

所述第一传动轴上自上而下设置有多个第一搅拌叶片；

所述第二传动轴和所述第三传动轴均包括第一搅拌段、第二搅拌段和第三搅拌段，所述第一搅拌段和所述第三搅拌段均沿竖直方向延伸，所述第二搅拌段沿水平方向延伸；

所述第二传动轴上的所述第一搅拌段的顶部与所述传动次轮固定连接，所述第一搅拌段的底部与所述第二搅拌段的一端固定连接，所述第二搅拌段的另一端与所述第三搅拌段的顶部固定连接，所述第二搅拌段从所述第一搅拌段的底部向远离所述第一传动轴的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，每个所述第一搅拌叶片均包括第一横梁段、两个过渡段和两个第二横梁段，所述第一传动轴与所述第一横梁段固定连接，两个所述过渡段的底部分别与所述第一横梁段的一端固定连接，两个所述过渡段的顶部均对应一个第二横梁段，且所述过渡段的顶部与所述第二横梁段的一端固定连接。

3.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于，所述过渡段与所述第一横梁段的夹角为100-130度。

4.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电解槽体包括第一耐酸砖层和第二耐酸砖层，所述第一耐酸砖层包括顶壁部、侧壁部和底壁部；所述侧壁部的顶部与所述顶壁部的一端相连，所述侧壁部的底部与所述底壁部的端部相连；所述第二耐酸砖层与所述第一耐酸砖层的底壁部相对应，且所述第二耐酸砖层位于所述底壁部的上方。

5.根据权利要求4所述的电解装置，其特征在于，所述第一耐酸砖层的所述底壁部的顶壁上设置有第一凸起，所述第二耐酸砖层的底壁上设置有与所述第一凸起相配合的第一凹槽。

6.根据权利要求4所述的电解装置，其特征在于，所述第二耐酸砖层的侧壁与所述第一耐酸砖层的所述侧壁部的底端相抵靠，所述第一耐酸砖层的所述侧壁部与所述第二耐酸砖层相抵靠处设置有第二凸起，所述第二耐酸砖层的侧壁上设置有与所述第二凸起相配合的第二凹槽。

7.根据权利要求4所述的电解装置，其特征在于，所述电解槽体还包括内衬层、电解槽钢层和外衬层，所述电解槽钢层和内衬层均与所述第一耐酸砖层的顶壁部的底壁相抵，所述外衬层的顶部与所述电解槽钢层的顶壁底部相抵，所述内衬层与所述电解槽钢层靠近所述第一耐酸砖层的一侧相贴合，所述外衬层与所述电解槽钢层远离所述第一耐酸砖层的一侧相贴合。

8.一种电解系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的电解装置。

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