CN202072771U - 一种离子膜电解槽内的弹性电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离子膜电解槽内的弹性电极，所述电解槽包括相对间平行隔设置的阴极网与阳极网，在所述阴极网和/或阳极网上设置有离子膜，所述的阴极网连接在支架上，在所述阴极网与所述支架之间设有置空腔，在所述空腔内装有螺旋弹簧式的弹性网，所述弹性网由带状镍箔卷绕而成，所述弹簧网的外侧分别与所述阴极网和所述支架相接处。该离子膜电解槽内的弹性电极具有导电均匀，弹性均匀，而且还有很好的持久性，且可适用于不同极间距或膜极距的离子膜电解槽。

Description

一种离子膜电解槽内的弹性电极

技术领域

本实用新型涉及一种电解槽的内部结构，具体涉及一种离子膜电解槽内的弹性电极。

背景技术

离子膜电解槽是利用阳离子交换膜将单元电解槽分隔为阳极室和阴极室，使电解产品分开的方法。离子膜电解法是在离子交换树脂既离子交换剂的基础上发展起来的一项新技术。利用离子交换膜对阴阳离子具有选择透过的特性，容许带一种电荷的离子通过而限制相反电荷的离子通过，以达到浓缩、脱盐、净化、提纯以及电化合成的目的。

这项技术已经用于氯碱的生产，海水和苦咸水的淡化，工业用水和超纯水的制备，酶、维生素与氨基酸等药品的精制，电镀废液的回收，放射性废水的处理等方面，其中应用最广泛、成效最显著的是氯碱工业。在氯碱工业中，利用阳离子交换膜电解槽电解食盐或氯化钾水溶液来制造氯气、氢气和高纯度的烧碱(氢氧化钠)或氢氧化钾。1975年日本旭化成工业公司制成全氟羧酸型离子交换膜，首先实现离子膜电解法制烧碱，同年日本实现工业化生产。

经过两次精制的浓食盐水溶液连续进入阳极室，钠离子在电场作用下透过阳离子交换膜向阴极室移动，进入阴极液的钠离子连同阴极上电解水而产生的氢氧离子生成氢氧化钠，同时在阴极上放出氢气。食盐水溶液中的氯离子受到膜的限制，基本上不能进入阴极室而在阳极上被氧化成为氯气。部分氯化钠电解后，剩余的淡盐水流出电解槽经脱除溶解氯，固体盐重饱和以及精制后，返回阳极室，构成与水银法类似的盐水环路。离开阴极室的氢氧化钠溶液一部分作为产品，一部分加入纯水后返回阴极室。碱液的循环有助于精确控制加入的水量，又能带走电解槽内部产生的热量。

根据供电方式的不同，离子膜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。若干个单元电解槽由液压装置组成一台电解器。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。

然而在现有的膜极距离子膜电解槽结构中，采用的是圆状镍丝编织而成的丝网如图1所示，再将丝网压制成波纹状以达到弹性的目的，采用该方法制成的弹性网导电接触面积小，弹性较弱，而且如果受到外界压力的挤压后无法恢复。因此，有必要对现有的弹性网的结构进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种导电均匀，弹性均匀，而且具有很好的持久性，且可适用于不同极间距或膜极距的离子膜电解槽。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种离子膜电解槽内的弹性电极，所述电解槽包括相对间平行隔设置的阴极网与阳极网，在所述阴极网和/或阳极网上设置有离子膜，所述的阴极网连接在支架上，在所述阴极网与所述支架之间设有置空腔，其特征在于，在所述空腔内装有螺旋弹簧式的弹性网，所述弹性网由带状镍箔卷绕而成，所述弹簧网的外侧分别与所述阴极网和所述支架相接处。

为了增加弹性网与阴极网之间的接触面积，提高导电效率和导电的均匀性，优选的技术方案是，所述的带状镍箔可以被卷绕成圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形。

为了使弹性网更加柔软，更有利于卷绕成所需要的形状，优选的技术方案还包括，所述的带状镍箔由镍丝编织而成。

为了便于阴极网和阳极网与电解槽内支架的连接，以及便于调节及间距，优选的技术方案还包括，所述的阳极网呈平面形，所述平面形的阳极网挂接在电解槽的支架上；所述的阴极网其截面呈倒L形，所述截面呈倒L形的阴极网也挂接在电解槽的支架上。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型通过将带状镍箔压制成螺旋式结构，可通过改变镍箔的厚度以达到增强强弹性网的强度、刚度和弹性的目的。该结构可适用于膜极距离子膜电解槽，而且该种结构具有弹性均匀，弹性持久等特点。该弹性网结构，可根据不同型号离子膜电解槽的特点，通过改变带状镍箔的厚度和压制的螺旋式结构的直径及形状的变化，来满足不同电解槽的弹性要求，并可有效控制电解槽的极间距以达到真正膜极距的特点要求。而且该实用新型在使用过程中，导电均匀，弹性均匀，而且具有很好的持久性。该结构还可可通过改变螺旋状结构的直径或俯视投影的截面积，以达到可适用于不同膜极距离子膜电解槽极间距的特点。

附图说明

图1是现有离子膜电解槽的结构示意图；

图2是本实用新型离子膜电解槽内的弹性电极的结构示意图。

图中：1、阴极网；2、阳极网；3、离子膜；4、支架；5、空腔；6、弹性网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图2所示，本实用新型是一种离子膜电解槽内的弹性电极，所述电解槽包括相对间平行隔设置的阴极网1与阳极网2，在所述阳极网2上设置有离子膜3，所述的阴极网1连接在支架4上，在所述阴极网1与所述支架4之间设有置空腔5，在所述空腔5内装有螺旋弹簧式的弹性网6，所述弹性网由带状镍箔卷绕而成，所述弹簧网6的外侧分别与所述阴极网1和所述支架4相接处。

在上述实施例的基础上，本实用新型为了增加弹性网与阴极网之间的接触面积，提高导电效率和导电的均匀性，所述的带状镍箔可以被卷绕成圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形。

本实用新型为了使弹性网更加柔软，更有利于卷绕成所需要的形状，所述的带状镍箔还可用由镍丝编织而成。

在上述实施例的基础上，本实用新型为了便于阴极网和阳极网与电解槽内支架的连接，以及便于调节及间距，所述的阳极网2呈平面形，所述平面形的阳极网挂接在电解槽的支架4上；所述的阴极网其截面呈倒L形，所述截面呈倒L形的阴极网也挂接在电解槽的支架4上。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种离子膜电解槽内的弹性电极，所述电解槽包括相对间平行隔设置的阴极网与阳极网，在所述阴极网和/或阳极网上设置有离子膜，所述的阴极网连接在支架上，在所述阴极网与所述支架之间设有置空腔，其特征在于，在所述空腔内装有螺旋弹簧式的弹性网，所述弹性网由带状镍箔卷绕而成，所述弹簧网的外侧分别与所述阴极网和所述支架相接处。

2.如权利要求1所述的离子膜电解槽的弹性电极，其特征在于，所述的带状镍箔被卷绕成圆形，或椭圆形，或矩形，或多边形。

3.如权利要求2所述的离子膜电解槽的弹性电极，其特征在于，所述的带状镍箔由镍丝编织而成。

4.如权利要求1所述的离子膜电解槽的弹性电极，其特征在于，所述的阳极网呈平面形，所述平面形的阳极网挂接在电解槽的支架上；所述的阴极网其截面呈倒L形，所述截面呈倒L形的阴极网也挂接在电解槽的支架上。

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