CN112391654B - 一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电解系统领域，具体涉及一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，包括板式换热器、生产循环泵、PVC管道、PVC进液管道和FRPP管道，所述板式换热器一输入端连通有电解液低位槽，所述生产循环泵设置在板式换热器与电解液低位槽之间，所述板式换热器另一输入端连通有蒸汽管道，所述板式换热器一输出端连通有生产高位槽一输入端，所述生产高位槽与电解液低位槽之间通过PVC管道相连通，所述生产高位槽与电解槽通过PVC进液管道相连通，所述板式换热器另一输出端通过FRPP管道连通生产高位槽另一输入端，本发明提供了一种既能够满足了加温效果又降低了蒸汽使用量同时延长了板式换热器的堵塞现象的电解系统。
Description
技术领域
本发明涉及电解系统领域，具体涉及一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统。
背景技术
常规电解工艺中电解液温度为主要生产参数之一，适当提高电解液温度能有效增加Cu2+、硫酸根离子的扩散速度，减少极化。对Cu2+扩散和均匀电解液成分有利，但温度过高反而增大化学溶解和电解液蒸发，导致蒸汽消耗量增大，车间酸雾增多。操作环境恶化。常规电解正常需用蒸汽通过板式换热器加热补充热量。电解液温度条件（一般控制在60℃-65℃）。
电解液循环系统从低位槽通过循环泵进入板式换热器进行加热后，进入高位槽贮罐，再由高位槽分配给生产各电解槽。因电解液溶液中含有添加剂、杂质、绝缘橡胶垫碎片和电解槽防腐残留杂质等，使板式换热器易堵塞，影响电解液加热效果和电解液的供液量。从生产工艺上考虑未设有备用板式换热器，因此，一旦发生堵塞而影响供液量和温度时，就要停止电解液的循环和停止生产用电来清洗板式换热器。现有生产条件下每月要清洗板式换热器两次，每次停电清洗时间约在5小时左右，同时电解液温度随之下降约5℃。
现有技术中的电解液控温系统蒸汽使用量较大，同时板式换热器的堵塞周期短。
针对上述问题，本发明设计了一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统。尽最大可能解决上述问题，从而提供了一种既能够满足了加温效果又降低了蒸汽使用量同时延长了板式换热器的堵塞现象的电解系统。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，包括板式换热器、生产循环泵、PVC管道、PVC进液管道和FRPP管道，所述板式换热器一输入端连通有电解液低位槽，所述生产循环泵设置在板式换热器与电解液低位槽之间，所述板式换热器另一输入端连通有蒸汽管道，所述板式换热器一输出端连通有生产高位槽一输入端，所述生产高位槽与电解液低位槽之间通过PVC管道相连通，所述生产高位槽与电解槽通过PVC进液管道相连通，所述板式换热器另一输出端通过FRPP管道连通生产高位槽另一输入端，所述电解槽一侧底端设置有排液管，所述排液管上设置有第一手动阀，所述电解槽位于排液管上端的位置处设置有连通管，所述连通管下端连通有油水分离器，所述油水分离器底端设置有出液管，所述出液管上设置有第二手动阀。
优选的，所述板式换热器采用框架式同时板片采用水平平直波纹板式。
优选的，所述生产循环泵采用CDLF立式多级循环泵，所述生产循环泵电性连接有电源。
优选的，还包括隔膜阀和连通管道，所述隔膜阀型号为G941，所述隔膜阀电性连接有电源，所述板式换热器一输出端通过一组连通管道连通生产高位槽一输入端，且所述隔膜阀设置在连通管道上。
优选的，还包括衬四氟止回阀，所述衬四氟止回阀型号为DA671F46，所述衬四氟止回阀电性连接有电源，所述衬四氟止回阀设置在PVC进液管道上。
优选的，还包括A/M调节阀，所述A/M调节阀电性连接有电源，所述A/M调节阀设置在FRPP管道上。
优选的，所述生产高位槽内设置有温度传感器。
优选的，所述连通管设置在电解槽2/3高度处，所述油水分离器内部下端位置处设置有油水分离膜。
本发明的有益效果为：保证原有设备前提下，在电解液中加入植物油，在低位槽进液主管道末端分液器部位，电解液未进入板式换热器管道处加装一条新的FRPP进液管道直接接入高位槽，并安装A/M调节阀设置温控连锁，温度设定值65℃，进入板式换热器电解液温度控制在70℃，新加装的FRPP管道溶液虽未升温，但进入高位槽后与板式换热器加温电解液温度进行中和，中和后，生产用电解液温度达到了65℃左右，满足了生产需求，采用该系统减少停电清理，提高产能。经改造后，板式换热器清洗由原来的每个月清理两次延长到每一个多月清理一次，根据常规电解生产开动的电流和槽数计算，一个系统每停电一小时影响阴极铜产量4吨左右，5小时总计影响约20吨，全年累计提高约240吨，同时降低用电量，节能降耗。由于电解液直接进入高位槽，减少板式换热器的阻力。降低了电机运作功率，降低了电耗。原要保证高位槽的液面流量，电机电流需开132A，改造后电机电流只需开125A，经过计算每天节约用电约240度左右，同时整个系统中电解液始终被植物油覆盖，能够起到很好的保温效果，避免温度散失过快，不便于对温度进行控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明电解槽及其连接部件的结构示意图；
图3是本发明参考的常规工艺流程图。
图中：1-板式换热器，2-生产循环泵，3-隔膜阀，4-PVC管道，5-衬四氟止回阀，6-PVC进液管道，7-A/M调节阀，8-温度传感器，9-FRPP管道，10-排液管，11-第一手动阀，12-连通管，13-油水分离器，14-出液管，15-第二手动阀，16-油水分离膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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1~3，一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，包括板式换热器1、生产循环泵2、PVC管道4、PVC进液管道6和FRPP管道9，板式换热器1一输入端连通有电解液低位槽，生产循环泵2设置在板式换热器1与电解液低位槽之间，板式换热器1另一输入端连通有蒸汽管道，板式换热器1一输出端连通有生产高位槽一输入端，生产高位槽与电解液低位槽之间通过PVC管道4相连通，生产高位槽与电解槽通过PVC进液管道6相连通，板式换热器1另一输出端通过FRPP管道9连通生产高位槽另一输入端，电解槽一侧底端设置有排液管10，排液管10上设置有第一手动阀11，电解槽位于排液管10上端的位置处设置有连通管12，连通管12下端连通有油水分离器13，油水分离器13底端设置有出液管14，出液管14上设置有第二手动阀15。
具体的，板式换热器1采用框架式同时板片采用水平平直波纹板式，提高换热效果。
生产循环泵2采用CDLF立式多级循环泵，生产循环泵2电性连接有电源，CDLF型轻型不锈钢立式多级循环泵是吸取了国内外先进技术而设计制造的非自吸立式多级离心泵，采用标准立式电机和快装式机械密封，更换非常方便，泵的过流部分均采用不锈钢（304\316）材料制成，可适用于轻度腐蚀性介质。CDLF立式多级循环泵高效节能。
还包括隔膜阀3和连通管道，隔膜阀3型号为G941，隔膜阀3电性连接有电源，板式换热器1一输出端通过一组连通管道连通生产高位槽一输入端，且隔膜阀3设置在连通管道上。
还包括衬四氟止回阀5，衬四氟止回阀5型号为DA671F46，衬四氟止回阀5电性连接有电源，衬四氟止回阀5设置在PVC进液管道6上。
还包括A/M调节阀7，A/M调节阀7电性连接有电源，A/M调节阀7设置在FRPP管道9上，通过设置的A/M调节阀7能够实现自动和手动的自由切换，提高系统的容错率。
生产高位槽内设置有温度传感器8，通过设置的温度传感器8能够实时的监测生产高位槽内电解液的温度。
连通管12设置在电解槽2/3高度处，油水分离器13内部下端位置处设置有油水分离膜16，通过设置的油水分离器13能够很好的将电解液与植物油分离开，便于后续重复使用。
本发明中，在该系统正常运行时，电解液循环系统从电解液低位槽通过生产循环泵2进入板式换热器1进行加热后，进入生产高位槽贮罐，再由生产高位槽分配给生产各电解槽，同时在电解液低位槽进液主管道末端分液器部位，电解液未进入板式换热器1管道处加装一条新的FRPP管道9直接接入生产高位槽，并安装A/M调节阀7设置温控连锁，温度设定值65℃，进入板式换热器1电解液温度控制在70℃，新加装的FRPP管道9溶液虽未升温，进入生产高位槽后与板式换热器1加温电解液温度进行中和，中和后，生产用电解液温度达到了65℃左右，满足了生产需求，整个系统通过往电解液中加入植物油，能够很好的对整个系统中的电解液进行保温，植物油覆盖在电解液表面且不与电解液产生反应，使整个系统中电解液温度更加易于控制，整个系统中通过优化后，能够很好的解决板式换热器易堵塞现象的发生，同时也能够很好的提高系统的工作效率，（因电解液溶液中含有添加剂、杂质、绝缘橡胶垫碎片和电解槽防腐残留杂质等，使板式换热器1易堵塞，影响电解液加热效果和电解液的供液量。从生产工艺上考虑未设有备用板式换热器1，因此，一旦发生堵塞而影响供液量和温度时，就要停止电解液的循环和停止生产用电来清洗板式换热器1），整个系统经改造后，板式换热器1清洗由原来的每个月清理两次延长到每一个多月清理一次，根据常规电解生产开动的电流和槽数计算，一个系统每停电一小时影响阴极铜产量4吨左右，5小时总计影响约20吨，全年累计提高约240吨，很好的减少停电清理情况的发生，提高产能，同时由于电解液直接进入生产高位槽，减少板式换热器1的阻力。降低了电机运作功率，降低了电耗。原要保证高位槽的液面流量，电机电流需开132A，改造后电机电流只需开125A，经过计算每天节约用电约240度左右，很好的降低用电量，节能降耗，在电解完成后往往需要对电解液进行回收，回收的时候只需先打开第一手动阀11，此时电解槽中的电解液会慢慢通过排液管10流出来，同时打开第二手动阀15，此时电解液一部分会通过连通管12流出去，且电解液表面飘浮的植物油也会通过连通管12进入油水分离器13中，此时通过设置的油水分离膜16能够很好的将植物油与电解液分离开，电解液通过出液管14流出，植物油被留存在油水分离膜16上端，使电解液能够被重复使用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：包括板式换热器（1）、生产循环泵（2）、PVC管道（4）、PVC进液管道（6）和FRPP管道（9），所述板式换热器（1）一输入端连通有电解液低位槽，所述生产循环泵（2）设置在板式换热器（1）与电解液低位槽之间，所述板式换热器（1）另一输入端连通有蒸汽管道，所述板式换热器（1）一输出端连通有生产高位槽一输入端，所述生产高位槽与电解液低位槽之间通过PVC管道（4）相连通，所述生产高位槽与电解槽通过PVC进液管道（6）相连通，所述板式换热器（1）另一输出端通过FRPP管道（9）连通生产高位槽另一输入端，新加装的FRPP管道（9）溶液虽未升温，进入生产高位槽后与板式换热器（1）加温电解液温度进行中和；所述电解槽一侧底端设置有排液管（10），所述排液管（10）上设置有第一手动阀（11），所述电解槽位于排液管（10）上端的位置处设置有连通管（12），所述连通管（12）下端连通有油水分离器（13），所述油水分离器（13）底端设置有出液管（14），所述出液管（14）上设置有第二手动阀（15）。
2.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：所述板式换热器（1）采用框架式同时板片采用水平平直波纹板式。
3.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：所述生产循环泵（2）采用CDLF立式多级循环泵，所述生产循环泵（2）电性连接有电源。
4.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：还包括隔膜阀（3）和连通管道，所述隔膜阀（3）型号为G941，所述隔膜阀（3）电性连接有电源，所述板式换热器（1）一输出端通过一组连通管道连通生产高位槽一输入端，且所述隔膜阀（3）设置在连通管道上。
5.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：还包括衬四氟止回阀（5），所述衬四氟止回阀（5）型号为DA671F46，所述衬四氟止回阀（5）电性连接有电源，所述衬四氟止回阀（5）设置在PVC进液管道（6）上。
6.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：还包括A/M调节阀（7），所述A/M调节阀（7）电性连接有电源，所述A/M调节阀（7）设置在FRPP管道（9）上。
7.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：所述生产高位槽内设置有温度传感器（8）。
8.根据权利要求1所述的一种能稳定控制常规电解液温度的电解系统，其特征在于：所述连通管（12）设置在电解槽2/3高度处，所述油水分离器（13）内部下端位置处设置有油水分离膜（16）。
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