CN116876000B - 一种氯碱制备设备及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯碱制备设备及其制备方法,包括电解槽,所述电解槽的两侧均贯穿插接有进液管和出液管,所述电解槽的顶部设有密封盖,所述密封盖的顶部贯穿插接有两个集气管,所述电解槽内对称设有两个电解区。本发明通过设有调节组件,在安装隔膜的过程中,当隔膜发生倾斜时,先拧松多个调节螺丝,接着根据隔膜的倾斜方向调整对应一侧位于顶部的调节螺丝,当气泡移动到玻璃管的中间位置时,接着依次拧紧另一个位于顶部的调节螺丝和其余两个调节螺丝,从而使隔膜在多个调节螺丝的配合作用下保持竖直状态,进而避免因隔膜倾斜导致隔膜倾斜向下一侧的气泡不能顺利与隔膜分离,保证了离子传输不受隔膜两侧气泡的影响。
Description
技术领域
本发明属于电解槽技术领域,尤其涉及一种氯碱制备设备及其制备方法。
背景技术
氯碱,即氯碱工业,也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一,它的产品除应用于化学工业本身外,还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。
现有的氯碱制备主要是利用隔膜电解槽对饱和食盐水进行电解,而在电解的过程中,阴极和阳极所生成的气体会在隔膜的两侧聚集,此外,当电池槽发生倾斜时,隔膜也会对应发生倾斜,从而导致隔膜向下倾斜一侧的气体更难从隔膜上分离,从而影响离子的传输效率,同时还会降低集气管出口气体的纯度。
因此,发明一种氯碱制备设备及其制备方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种氯碱制备设备及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种氯碱制备设备,包括电解槽,所述电解槽的两侧均贯穿插接有进液管和出液管,所述电解槽的顶部设有密封盖,所述密封盖的顶部贯穿插接有两个集气管,所述电解槽内对称设有两个电解区,两个所述集气管分别位于两个电解区的顶部,两个所述电解区之间设有圆形的隔膜,所述隔膜的外围固定连接有固定框,所述固定框的外围固定连接有密封环,所述密封环的顶部开设有凹槽,所述凹槽两侧槽壁之间固定连接有玻璃管,所述玻璃管内注有液体,且液体中存在气泡,所述密封环的两侧均设有两个调节组件,且位于密封环两侧的两个调节组件分别位于密封环的顶部边缘和底部边缘;
所述密封环的外围对称设有第一卡箍和第二卡箍,所述第一卡箍和第二卡箍呈上下分布,所述第一卡箍和第二卡箍的内侧拼接成一个完整的圆,且第一卡箍与第二卡箍的内侧均固定连接有密封圈,所述第一卡箍和第二卡箍的外侧拼接成一个完整的矩形,且第一卡箍和第二卡箍的前后侧均自上而下插接在电解槽前后侧内壁上,所述第一卡箍顶部靠近前后侧的位置均垂直贯穿插接有螺杆,所述螺杆的底部螺纹插接在第二卡箍的顶部,所述第一卡箍顶部与凹槽相对的位置贯穿开设有观察孔,所述隔膜的两侧均设有电解组件。
进一步的,所述调节组件包括调节螺丝,所述调节螺丝上螺纹套接有L形的固定块,位于密封环两侧的两个所述固定块分别与密封环顶部以及底部边缘固定连接,且位于密封环同侧的两个调节螺丝分别与第一卡箍以及第二卡箍相对。
进一步的,所述电解组件包括绝缘的夹板,所述夹板呈波浪形,且夹板的外围呈圆形,所述夹板的外围固定连接有固定环,且固定环的厚度小于夹板两侧波峰间的距离,所述固定环可拆卸的安装在固定框对应的一侧,所述夹板与隔膜之间平行设置有多个长度不一的电极,且多个电极均位于夹板靠近隔膜一侧的波谷内,所述固定环远离固定框的一侧设有导电环,多个所述电极的两端均通过夹板波谷与固定环之间的间隙与导电环内侧固定连接,所述导电环远离固定环的一侧垂直固定连接有接线柱,所述接线柱上连接有导线,两个所述导线分别贯穿插接在对应一侧电解区的内壁上,且两个导线分别与电源的正极和负极相连。
进一步的,所述密封环的外侧、第一卡箍的内侧以及第二卡箍的外侧均为球面设计,且三者的球心均相同,所述密封环的宽度与第一卡箍以及第二卡箍的宽度均相同。
进一步的,所述密封盖的底部固定连接有两个密封条,两个所述密封条分别与第一卡箍的两侧贴紧,且密封条的长度等于电解槽的内侧宽度,所述密封盖底部位于两个密封条之间的位置固定连接有密封垫,且密封垫与第一卡箍的顶部贴紧。
进一步的,所述进液管位于出液管的底部,且进液管位于电解槽内的一端滑动插接有活动管,所述活动管远离进液管的一端连接有弧形管,所述弧形管的弧度与第二卡箍的内侧弧度相同,且弧形管靠近第二卡箍的一侧开设有弧形的出液孔。
进一步的,所述弧形管上的出液孔与夹板的底部边缘相对,且弧形管的底部固定连接有支撑块,所述支撑块的底部与电解槽底部内壁贴合,且支撑块的底部安装有若干辊轮,所述辊轮与电解槽侧面平行。
进一步的,两个所述夹板上的波峰和波谷一一对应,且两个夹板相对的波峰上均贯穿开设有通孔。
本发明还提供了一种氯碱制备方法,该方法应用一种氯碱制备设备所制备,该方法包括以下步骤:
步骤一:电解,将食盐水溶液通过电解槽两侧的进入管注入到电解槽中,随后接通电源,使食盐水中的氯离子和氢氧化根离子在正电极上被还原成氯气和氢氧化钠,而氢离子则在阴极上被还原成氢气,而得到的氯气和氢气则能够通过对应电解区顶部的集气管被收集;
步骤二:气化,将氯气和氢气通过加热蒸汽的方式使其气化,随后对气化后的气体进行净化处理,去除其中的杂质和水分;
步骤三:吸收,将气化后的氯气和氢气通入塔式吸收器,通过水喷淋的方式与水反应生成氢氧化钠,随后对吸收后的氢氧化钠溶液进行过滤和净化处理,以去除其中的杂质和不溶性物质;
步骤四:蒸发,采用多效蒸发器对吸收后的氢氧化钠溶液进行蒸发处理,使其浓缩成固体氢氧化钠,随后对蒸发后的固体氢氧化钠进行干燥和筛分处理,以保证其质量;
步骤五:结晶,将蒸发后的固体氢氧化钠放入真空结晶器内,采用真空结晶法对其进行结晶处理,使其结晶成纯度更高的氢氧化钠,最后对结晶后的氢氧化钠进行干燥和包装处理,以保证其质量。
本发明的技术效果和优点:
1、本发明通过设有调节组件,在安装隔膜的过程中,当隔膜发生倾斜时,先拧松多个调节螺丝,接着根据隔膜的倾斜方向调整对应一侧位于顶部的调节螺丝,当气泡移动到玻璃管的中间位置时,接着依次拧紧另一个位于顶部的调节螺丝和其余两个调节螺丝,从而使隔膜在多个调节螺丝的配合作用下保持竖直状态,进而避免因隔膜倾斜导致隔膜倾斜向下一侧的气泡不能顺利与隔膜分离,保证了离子传输不受隔膜两侧气泡的影响;
2、本发明通过设有夹板,在电解的过程中,两个电解区之间的碱溶液存在浓度差,从而导致两个电解区内的碱水溶液对隔膜两侧的压力存在差异,进而导致隔膜会向浓度较小一侧的电解区突出,长此以往就会对隔膜产生损坏,而夹板能够在固定隔膜的同时,隔膜能够被夹板上的波峰分隔呈多个单独的条形区域,从而能够减小碱水溶液的浓度差对隔膜单个条形区域产生的影响,延长隔膜的使用寿命;
3、本发明通过设置有多个电极,且多个电极均匀的与隔膜所在区域相对,从而能够增大溶液与电极的接触面积,使溶液能够更加均匀的与电极进行接触,同时,在离子穿过隔膜的过程中,由于两个导电环上的多个电极一一对应且靠近,从而缩短了离子穿过隔膜时的距离,进而减小了电极对电压的要求,同时也能够使隔膜两侧的离子能够更加均匀的穿过整个隔膜,提高离子的传输效率;
4、本发明通过设有弧形管,当碱水溶液通过进液管进入到活动管内后,碱水溶液能够通过弧形管上的出液孔直接喷在夹板的底部边缘处,此时碱水溶液能够通过夹板底部与固定环之间的间隙进入到电极所在的波谷内,从而使碱水溶液能够自下而上流过电极的表面,进而将附着在电极以及隔膜两侧的气泡带走,避免气泡对隔膜产生阻挡,保证溶液中离子的传输效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是本发明中电解槽及其内部结构的立体示意图;
图3是本发明中密封盖的底部立体结构示意图;
图4是本发明中第一卡箍、第二卡箍、调节组件以及电解组件的立体示意图;
图5是本发明中调节组件、电解组件、密封环、固定框以及隔膜的立体示意图;
图6是本发明中电极、导电环以及接线柱的立体示意图;
图7是本发明中夹板和固定环的立体示意图;
图8是本发明中密封环、调节组件、玻璃管、隔膜以及固定框的立体示意图;
图9是本发明中第一卡箍、第二卡箍、密封圈以及螺杆的立体示意图;
图10是本发明中进液管、活动管、弧形管、支撑块以及滚轮的立体示意图。
图中:1、电解槽;2、进液管;3、出液管;4、密封盖;5、集气管;6、隔膜;7、固定框;8、密封环;9、玻璃管;10、调节组件;101、调节螺丝;102、固定块;11、第一卡箍;12、第二卡箍;13、密封圈;14、螺杆;15、电解组件;151、夹板;152、固定环;153、电极;154、导电环;155、接线柱;156、导线;16、密封条;17、密封垫;18、活动管;19、弧形管;20、支撑块;21、辊轮。
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,下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例一:
本发明提供了如图1至图10所示的一种氯碱制备设备,包括电解槽1,电解槽1的两侧均贯穿插接有进液管2和出液管3,电解槽1的顶部设有密封盖4,密封盖4的顶部贯穿插接有两个集气管5,电解槽1内对称设有两个电解区,两个集气管5分别位于两个电解区的顶部,两个电解区之间设有圆形的隔膜6,隔膜6的外围固定连接有固定框7,固定框7的外围固定连接有密封环8,密封环8的顶部开设有凹槽,凹槽两侧槽壁之间固定连接有玻璃管9,玻璃管9内注有液体,且液体中存在气泡,密封环8的两侧均设有两个调节组件10,调节组件10包括调节螺丝101,调节螺丝101上螺纹套接有L形的固定块102,位于密封环8两侧的两个固定块102分别与密封环8顶部以及底部边缘固定连接,且位于密封环8同侧的两个调节螺丝101分别与第一卡箍11以及第二卡箍12相对,且位于密封环8两侧的两个调节组件10分别位于密封环8的顶部边缘和底部边缘,密封环8的外侧、第一卡箍11的内侧以及第二卡箍12的外侧均为球面设计,且三者的球心均相同,密封环8的宽度与第一卡箍11以及第二卡箍12的宽度均相同,密封盖4的底部固定连接有两个密封条16,两个密封条16分别与第一卡箍11的两侧贴紧,且密封条16的长度等于电解槽1的内侧宽度,密封盖4底部位于两个密封条16之间的位置固定连接有密封垫17,且密封垫17与第一卡箍11的顶部贴紧;
密封环8的外围对称设有第一卡箍11和第二卡箍12,第一卡箍11和第二卡箍12呈上下分布,第一卡箍11和第二卡箍12的内侧拼接成一个完整的圆,且第一卡箍11与第二卡箍12的内侧均固定连接有密封圈13,第一卡箍11和第二卡箍12的外侧拼接成一个完整的矩形,且第一卡箍11和第二卡箍12的前后侧均自上而下插接在电解槽1前后侧内壁上,第一卡箍11顶部靠近前后侧的位置均垂直贯穿插接有螺杆14,螺杆14的底部螺纹插接在第二卡箍12的顶部,第一卡箍11顶部与凹槽相对的位置贯穿开设有观察孔,隔膜6的两侧均设有电解组件15。
如图4至图7所示,电解组件15包括绝缘的夹板151,夹板151呈波浪形,且夹板151的外围呈圆形,夹板151的外围固定连接有固定环152,且固定环152的厚度小于夹板151两侧波峰间的距离,固定环152可拆卸的安装在固定框7对应的一侧,夹板151与隔膜6之间平行设置有多个长度不一的电极153,且多个电极153均位于夹板151靠近隔膜6一侧的波谷内,固定环152远离固定框7的一侧设有导电环154,多个电极153的两端均通过夹板151波谷与固定环152之间的间隙与导电环154内侧固定连接,导电环154远离固定环152的一侧垂直固定连接有接线柱155,接线柱155上连接有导线156,两个导线156分别贯穿插接在对应一侧电解区的内壁上,且两个导线156分别与电源的正极和负极相连,两个夹板151上的波峰和波谷一一对应,且两个夹板151相对的波峰上均贯穿开设有通孔;
使用前先将隔膜6安装到第一卡箍11与第二卡箍12之间,安装时,先将用于连接第一卡箍11和第二卡箍12的两个螺杆14拧松,从而使第一卡箍11与第二卡箍12之间有足够的间隙,接着将安装有隔膜6的密封环8放置到第一卡箍11与第二卡箍12之间,并使密封环8上的凹槽与第一卡箍11上的观察孔相对,接着依次拧动两个螺杆14,使第一卡箍11和第二卡箍12能够逐渐将密封环8卡紧,随着螺杆14的继续拧动,在密封环8即将被第一卡箍11和第二卡箍12完全卡紧前,停止拧动螺杆14,此时密封环8能够在第一卡箍11和第二卡箍12的内侧以二者的圆心为轴向任意方向偏转一定角度;
接着将安装有电极153的两个夹板151分别安装到隔膜6的两侧,从而使隔膜6能够被两个夹板151相对一侧的波峰所夹紧,而波峰上的通孔也能够保证隔膜6与碱水溶液保持良好的接触,此外,由于夹板151的存在,两个夹板151相对一侧的波峰能够对隔膜6起到固定支撑作用,因为在电解的过程中,两个电解区之间的碱溶液存在浓度差,从而导致两个电解区内的碱水溶液对隔膜6两侧的压力存在差异,进而导致隔膜6会向浓度较小一侧的电解区突出,长此以往就会对隔膜6产生损坏,而夹板151能够在固定隔膜6的同时,隔膜6能够被夹板151上的波峰分隔呈多个单独的条形区域,从而能够减小碱水溶液的浓度差对隔膜6单个条形区域产生的影响,延长隔膜6的使用寿命;
接着将隔膜6连同第一卡箍11和第二卡箍12插在到电解槽1的前后槽壁之间,接着通过第一卡箍11上的观察孔观察密封环8上的玻璃管9,当隔膜6出现倾斜时,玻璃管9中的气泡会随之发生倾斜,此时先拧松所有调节螺丝101,使所有调节螺丝101能够先与第一卡箍11和第二卡箍12分离,接着根据气泡所在方向调节对应一侧位于顶部的调节螺丝101,而随着该调节螺丝101逐渐被拧紧,当该调节螺丝101与第一卡箍11接触时,随着该调节螺丝101继续被拧动,该调节螺丝101能够逐渐顶动第一卡箍11,从而使其在第一卡箍11的反作用力下逐渐带动密封环8的顶部向气泡所在一侧偏转,而随着密封环8的逐渐偏转,气泡也逐渐能够逐渐向玻璃管9的中间位置移动,当气泡移动到玻璃管9的中间位置时,停止拧动该调节螺丝101,接着依次拧紧另一个位于顶部的调节螺丝101和其余两个调节螺丝101,从而使密封环8在多个调节螺丝101的配合作用下保持竖直状态,而隔膜6也能够随着保持竖直的状态,进而避免因隔膜6倾斜导致隔膜6倾斜向下一侧的气泡不能顺利与隔膜6分离,保证了离子传输不受隔膜6两侧气泡的影响;
当隔膜6调整完毕后,拧紧两个螺杆14,使密封环8在第一卡箍11和第二卡箍12的配合作用下被卡紧,而第一卡箍11与第二卡箍12内侧的密封圈13则能够保证密封圈13与第一卡箍11以及第二卡箍12之间的气密性;
当第一卡箍11和第二卡杆安装完毕后,将两个导线156分别与两个接线连接在一起,从而为两个导电环154供电,向较于现有的单个电极153而言,本发明设置有多个电极153,且多个电极153均匀的与隔膜6所在区域相对,从而能够增大溶液与电极153的接触面积,使溶液能够更加均匀的与电极153进行接触,同时,在离子穿过隔膜6的过程中,由于两个导电环154上的多个电极153一一对应且靠近,从而缩短了离子穿过隔膜6时的距离,进而减小了电极153对电压的要求,同时也能够使隔膜6两侧的离子能够更加均匀的穿过整个隔膜6,提高离子的传输效率;
当导线156连接完毕后,盖上密封盖4,使密封盖4底部的两个密封条16配合密封垫17与第一卡箍11的顶部保持贴紧,从而保证两个电解区之间的气密性。
实施例二:
如图2和图10所示,进液管2位于出液管3的底部,且进液管2位于电解槽1内的一端滑动插接有活动管18,活动管18远离进液管2的一端连接有弧形管19,弧形管19的弧度与第二卡箍12的内侧弧度相同,且弧形管19靠近第二卡箍12的一侧开设有弧形的出液孔;
弧形管19上的出液孔与夹板151的底部边缘相对,且弧形管19的底部固定连接有支撑块20,支撑块20的底部与电解槽1底部内壁贴合,且支撑块20的底部安装有若干辊轮21,辊轮21与电解槽1侧面平行;
通过设有弧形管19,当碱水溶液通过进液管2进入到活动管18内后,碱水溶液能够通过弧形管19上的出液孔直接喷在夹板151的底部边缘处,此时碱水溶液能够通过夹板151底部与固定环152之间的间隙进入到电极153所在的波谷内,从而使碱水溶液能够自下而上流过电极153的表面,进而将附着在电极153以及隔膜6两侧的气泡带走,避免气泡对隔膜6产生阻挡,保证溶液中离子的传输效率;
此外,由于活动管18能够自由伸缩,在隔膜6出现偏斜时,当需要调节位于底部的调节螺丝101时,能够拉动弧形管19,使其带动活动管18收入到进液管2中,从而增大底部调节螺丝101与弧形管19的间距,进而方便对位于底部的调节螺丝101进行拧动,而在弧形管19沿着电解槽1底部内壁移动的过程中,辊轮21能够减小支撑块20与电解槽1底部内壁之间的摩擦力。
本发明还提供了一种氯碱制备方法,该方法应用一种氯碱制备设备所制备,该方法包括以下步骤:
步骤一:电解,将食盐水溶液通过电解槽1两侧的进入管注入到电解槽1中,随后接通电源,使食盐水中的氯离子和氢氧化根离子在正电极153上被还原成氯气和氢氧化钠,而氢离子则在阴极上被还原成氢气,而得到的氯气和氢气则能够通过对应电解区顶部的集气管5被收集;
步骤二:气化,将氯气和氢气通过加热蒸汽的方式使其气化,随后对气化后的气体进行净化处理,去除其中的杂质和水分;
步骤三:吸收,将气化后的氯气和氢气通入塔式吸收器,通过水喷淋的方式与水反应生成氢氧化钠,随后对吸收后的氢氧化钠溶液进行过滤和净化处理,以去除其中的杂质和不溶性物质;
步骤四:蒸发,采用多效蒸发器对吸收后的氢氧化钠溶液进行蒸发处理,使其浓缩成固体氢氧化钠,随后对蒸发后的固体氢氧化钠进行干燥和筛分处理,以保证其质量;
步骤五:结晶,将蒸发后的固体氢氧化钠放入真空结晶器内,采用真空结晶法对其进行结晶处理,使其结晶成纯度更高的氢氧化钠,最后对结晶后的氢氧化钠进行干燥和包装处理,以保证其质量。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。
Claims (5)
1.一种氯碱制备设备,包括电解槽(1),其特征在于:所述电解槽(1)的两侧均贯穿插接有进液管(2)和出液管(3),所述电解槽(1)的顶部设有密封盖(4),所述密封盖(4)的顶部贯穿插接有两个集气管(5),所述电解槽(1)内对称设有两个电解区,两个所述集气管(5)分别位于两个电解区的顶部,两个所述电解区之间设有圆形的隔膜(6),所述隔膜(6)的外围固定连接有固定框(7),所述固定框(7)的外围固定连接有密封环(8),所述密封环(8)的顶部开设有凹槽,所述凹槽两侧槽壁之间固定连接有玻璃管(9),所述玻璃管(9)内注有液体,且液体中存在气泡,所述密封环(8)的两侧均设有两个调节组件(10),且位于密封环(8)两侧的两个调节组件(10)分别位于密封环(8)的顶部边缘和底部边缘;
所述密封环(8)的外围对称设有第一卡箍(11)和第二卡箍(12),所述第一卡箍(11)和第二卡箍(12)呈上下分布,所述第一卡箍(11)和第二卡箍(12)的内侧拼接成一个完整的圆,且第一卡箍(11)与第二卡箍(12)的内侧均固定连接有密封圈(13),所述第一卡箍(11)和第二卡箍(12)的外侧拼接成一个完整的矩形,且第一卡箍(11)和第二卡箍(12)的前后侧均自上而下插接在电解槽(1)前后侧内壁上,所述第一卡箍(11)顶部靠近前后侧的位置均垂直贯穿插接有螺杆(14),所述螺杆(14)的底部螺纹插接在第二卡箍(12)的顶部,所述第一卡箍(11)顶部与凹槽相对的位置贯穿开设有观察孔,所述隔膜(6)的两侧均设有电解组件(15);
所述电解组件(15)包括绝缘的夹板(151),所述夹板(151)呈波浪形,且夹板(151)的外围呈圆形,所述夹板(151)的外围固定连接有固定环(152),且固定环(152)的厚度小于夹板(151)两侧波峰间的距离,所述固定环(152)可拆卸的安装在固定框(7)对应的一侧,所述夹板(151)与隔膜(6)之间平行设置有多个长度不一的电极(153),且多个电极(153)均位于夹板(151)靠近隔膜(6)一侧的波谷内,所述固定环(152)远离固定框(7)的一侧设有导电环(154),多个所述电极(153)的两端均通过夹板(151)波谷与固定环(152)之间的间隙与导电环(154)内侧固定连接,所述导电环(154)远离固定环(152)的一侧垂直固定连接有接线柱(155),所述接线柱(155)上连接有导线(156),两个所述导线(156)分别贯穿插接在对应一侧电解区的内壁上,且两个导线(156)分别与电源的正极和负极相连;
所述进液管(2)位于出液管(3)的底部,且进液管(2)位于电解槽(1)内的一端滑动插接有活动管(18),所述活动管(18)远离进液管(2)的一端连接有弧形管(19),所述弧形管(19)的弧度与第二卡箍(12)的内侧弧度相同,且弧形管(19)靠近第二卡箍(12)的一侧开设有弧形的出液孔;
所述弧形管(19)上的出液孔与夹板(151)的底部边缘相对,且弧形管(19)的底部固定连接有支撑块(20),所述支撑块(20)的底部与电解槽(1)底部内壁贴合,且支撑块(20)的底部安装有若干辊轮(21),所述辊轮(21)与电解槽(1)侧面平行;
两个所述夹板(151)上的波峰和波谷一一对应,且两个夹板(151)相对的波峰上均贯穿开设有通孔。
2.根据权利要求1所述的一种氯碱制备设备,其特征在于:所述调节组件(10)包括调节螺丝(101),所述调节螺丝(101)上螺纹套接有L形的固定块(102),位于密封环(8)两侧的两个所述固定块(102)分别与密封环(8)顶部以及底部边缘固定连接,且位于密封环(8)同侧的两个调节螺丝(101)分别与第一卡箍(11)以及第二卡箍(12)相对。
3.根据权利要求2所述的一种氯碱制备设备,其特征在于:所述密封环(8)的外侧、第一卡箍(11)的内侧以及第二卡箍(12)的外侧均为球面设计,且三者的球心均相同,所述密封环(8)的宽度与第一卡箍(11)以及第二卡箍(12)的宽度均相同。
4.根据权利要求3所述的一种氯碱制备设备,其特征在于:所述密封盖(4)的底部固定连接有两个密封条(16),两个所述密封条(16)分别与第一卡箍(11)的两侧贴紧,且密封条(16)的长度等于电解槽(1)的内侧宽度,所述密封盖(4)底部位于两个密封条(16)之间的位置固定连接有密封垫(17),且密封垫(17)与第一卡箍(11)的顶部贴紧。
5.一种氯碱制备方法,其特征在于:该方法应用权利要求4所述的一种氯碱制备设备所制备,该方法包括以下步骤:
步骤一:电解,将食盐水溶液通过电解槽(1)两侧的进入管注入到电解槽(1)中,随后接通电源,使食盐水中的氯离子和氢氧化根离子在正电极(153)上被还原成氯气和氢氧化钠,而氢离子则在阴极上被还原成氢气,而得到的氯气和氢气则能够通过对应电解区顶部的集气管(5)被收集;
步骤二:气化,将氯气和氢气通过加热蒸汽的方式使其气化,随后对气化后的气体进行净化处理,去除其中的杂质和水分;
步骤三:吸收,将气化后的氯气和氢气通入塔式吸收器,通过水喷淋的方式与水反应生成氢氧化钠,随后对吸收后的氢氧化钠溶液进行过滤和净化处理,以去除其中的杂质和不溶性物质;
步骤四:蒸发,采用多效蒸发器对吸收后的氢氧化钠溶液进行蒸发处理,使其浓缩成固体氢氧化钠,随后对蒸发后的固体氢氧化钠进行干燥和筛分处理,以保证其质量;
步骤五:结晶,将蒸发后的固体氢氧化钠放入真空结晶器内,采用真空结晶法对其进行结晶处理,使其结晶成纯度更高的氢氧化钠,最后对结晶后的氢氧化钠进行干燥和包装处理,以保证其质量。
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