CN202107778U - 隔膜式电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种隔膜式电解槽，该隔膜式电解槽包括：具有内部空腔的电解槽槽体，以及将电解槽槽体内部空腔隔离成多个独立的腔室的隔离组件，电解槽槽体的内表面设置第一插槽，隔离组件插入第一插槽中。使用该隔膜式电解槽时，隔离组件和电极板安装方便，仅需拔插即可完成更换，同时，避免法兰等传统连接构的使用。

Description

隔膜式电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解槽，具体而言，涉及隔膜式电解槽。 

背景技术

在各类金属溶液电解过程中，正负极间设置隔膜以防不同极性的电解液混合，所用电解槽多为隔膜式，其中又以多个单极式电极以并联方式连接为较理想的工作方式。当单极式电极并联工作时，如仍采用传统箱式电解槽则需要使用法兰装配各电极及隔膜，这使得电解槽组装过程复杂且易在装配过程中损坏隔膜，导致生产不稳定、产品损失多等问题；同时这种电解槽结构复杂维修困难、造价高，不利于工业上广泛使用。 

因此，为解决上述问题针对电解槽进行进一步研究具有现实意义。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、装卸方便的隔膜式电解槽。 

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种隔膜式电解槽，包括：电解槽槽体，具有内部空腔；以及隔离组件，将电解槽槽体内部空腔隔离成多个独立的腔室，电解槽槽体的内表面设置第一插槽，隔离组件插入第一插槽中。 

进一步的，电解槽槽体具有底壁、相对布置的第一侧壁和第二侧壁、以及相对布置的第三侧壁和第四侧壁、以及与底壁相对应的开口；第一插槽为相互平行、且间隔预定距离设置的多个，各第一插槽包括：第一凹槽，对应的设置在第一侧壁和第二侧壁内表面上，以及连接凹槽，设置在所述底壁的内表面上，所述连接凹槽的两端分别与第一凹槽相连。 

进一步的，电解槽槽体的内表面还设有与电极板配合连接的第二插槽组，第二插槽组为一组或相互平行设置的多组，各第二插槽组包括阴极板插槽和阳极板插槽，各第一插槽对应的设置在各第二插槽组中阴极板插槽和阳极板插槽之间；各阴极板插槽和阳极板插槽分别包括对应设置在第一侧壁和第二侧壁内表面上的第二凹槽。 

进一步的，隔离组件包括第一固定板、第二固定板以及设置在第一固定板和第二固定板之间的隔膜。 

进一步的，第一固定板的一个表面上具有沿周缘延伸的凸边，第二固定板嵌设在凸边围成的空间内。 

进一步的，隔膜四周缘设置密封装置。 

进一步的，第一固定板和第二固定板表面对应的开有通孔，通孔面积占第一固定板总面积的70～95％。 

进一步的，电解槽槽体的开口面积大于底壁面积。 

进一步的，电解槽的第一侧壁和第二侧壁所在平面分别相对电解槽的底壁所在平面向外倾斜且倾斜角度相等。 

进一步的，前述电解槽槽体和隔离组件由PP、PVC和ABS之任一材料制成。 

本实用新型的效果在于： 

本实用新型提供的隔膜式电解槽，安装隔离组件、电极板时仅需拔插，避免使用传统法兰等传统连接元件，极大的简化电解槽的装配过程。 

本实用新型提供的隔膜式电解槽包括隔离组件，该隔离组件能保护隔膜在生产和装配过程中不至受损，使得生产稳定，产品损失少。 

本实用新型提供的隔膜式电解槽，还可实现多个电解单元在同一电解槽内工作，在拆卸一部分电解单元时也不会影响其他部分的运行，提高生产效率。 

本实用新型提供的隔膜式电解槽还配有独立于隔膜式电解槽的电解液贮槽，该电解液贮槽为倾斜设计，能消除容器进料死角，利于进料彻底。 

附图说明

说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中： 

图1示出了根据本实用新型实施例中隔膜式电解槽的俯视结构示意图； 

图2示出了根据本实用新型实施例中隔膜式电解槽的主视结构示意图； 

图3示出了根据本实用新型实施例中隔离组件的主视结构示意图； 

图4示出了根据本实用新型实施例中隔离组件的分解结构示意图。 

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。 

图1示出了本实用新型隔膜式电解槽的俯视结构示意图。 

如图1所示，在实用新型的一种典型的实施例中，该隔膜式电解槽包括电解槽槽体和隔离组件201。电解槽槽体具有内部空腔，电解槽槽体的内表面设置有第一插槽109，第一插槽109内插入隔离组件201，从而将空腔隔离为多个相对独立的腔室以便进行电解反应。本实用 新型提供的隔膜式电解槽，安装隔膜仅需拔插，避免使用传统法兰等传统连接元件，极大的简化电解槽的装配过程； 

由图1所示，电解槽槽体包括底壁104、相对布置的第一侧壁105和第二侧壁107、相对布置的第三侧壁103和第四侧壁106，以及与底壁104相对应的开口。电解槽槽体内部空腔的内表面上设有多组第一插槽108，第一插槽108为相互平行、且间隔预定距离设置的多个，各第一插槽108包括对应的设置在第一侧壁105和第二侧壁107内表面上第一凹槽，，以及设置在底壁104的内表面上连接凹槽，连接凹槽的两端分别与第一凹槽相连。将隔离组件201插入到第一插槽108中，隔离组件201的两侧分别于第一凹槽相配合，底部与连接凹槽相配合，使得位于隔离组件201两侧的空腔被完全隔离，更好地实现了隔离位于隔离组件201两侧的电解质。 

由图1所示，上述电解槽槽体的内表面还设有与电极板配合连接的第二插槽组109，第二插槽组109为一组或相互平行设置的多组，各第二插槽组109包括阴极板插槽和阳极板插槽，各第一插槽对应的设置在各第二插槽组109中阴极板插槽和阳极板插槽之间；各阴极板插槽和阳极板插槽分别包括对应设置在第一侧壁105和第二侧壁107内表面上的第二凹槽。 

第一插槽108和第二插槽组109的设置使得隔离组件201和电极板的拔插也能方便进行，而避免了传统法兰等结构的使用从而提高生产效率。 

在一实施例中，第一插槽108与隔离组件201的接触表面设置有密封装置，密封装置可以为密封条但不限于此。 

图2为该电解槽的主视结构示意图。 

如图2所示，在本实用新型的另一种实施方式中，上述电解槽槽体中开口面积大于底壁面积，这样的结构设置能进一步的方便隔离组件201的拔插。在一种具体的方式中，电解槽槽体中相对布置的第一侧壁105和第二侧壁107所在平面分别相对底壁104所在平面向外倾斜，且二者所成角度相等。这种结构简单，容易制作。 

在本实用新型的一种未示出的实施方式中，上述电解槽槽体中相对布置的第一侧壁105和第二侧壁107还可以为弧形，这种弧形结构也有利于隔离组件201与第一插槽108的稳定插接，以及快速分离。 

在本实用新型另一实施例中，插入插槽的电极板和隔膜也采用与电解槽横截面相应的横截面结构。采用这种结构能保证隔膜和电极板在插入或拔出电解槽时轻松简便。 

图3示出隔离组件201主视图，图4示出隔离组件分解示意图。 

如图3和图4所示，隔离组件201包括第一固定板202、第二固定板203以及设置在第一固定板202和第二固定板203之间的隔膜。这样的设置使得隔离组件201能保护隔膜不至在使用中受损而影响生产。 

第一固定板202和第二固定板203重叠放置，并在其表面相对应的设置通孔204。通孔204总面积占第一固定板202总表面积的70～95％。在图3和图4中，通孔204为圆角矩形。但在本实用新型中通孔204的形状不限于此，其可以是圆形、三角形、菱形的任一或其组合， 通孔图形组合以图形数量相同的情况下能裸露出隔膜面积最多者为优。通过设置通孔204使得置于隔离组件201第一固定板202和第二固定板203中间的隔膜能裸露出来，将隔膜两侧的电解液连通，使得离子能自由移动，方便电解反应的发生。 

在一实施例中，第一固定板202的一个表面上具有沿周缘延伸的凸边，第二固定板203嵌设在凸边围成的空间内。设置在第一固定板202和第二固定板203之间的隔膜四周缘设置有密封装置，具体为但不限于密封条。第一固定板202和第二固定板203通过但不限于沉头螺钉将其四周固定。这样的设置能留个隔膜移动的空间，并将隔膜的四周缘都密封住，从而更进一步的保护隔膜在生产中的完整性。 

在本实用新型中所使用的隔离组件201具有与第一插槽相配合的结构即可。在制作隔离组件201的过程中，隔离组件201仅将与第一插槽相配的三边进行紧固即可，可不紧固隔离组件201中远离底壁104的边这样的设计在不影响隔离组件201对隔膜的保护的情况下，减少装配工序，提高生产效率。 

在以上各实施例中，制造隔膜式电解槽槽体和隔离组件201的材料为PP、PVC和ABS中的一种。采用高聚物制造生产设备能节约成本降低电解槽整体重量，使得维修和搬运时更方便。 

本实用新型所提供的隔膜式电解槽的具体操作如下： 

如图2示出，在本实用新型隔膜式电解槽的第一侧壁105远离底壁104处设置有电解液进液口101，在与之相对的第二侧壁107靠近底壁104处设置电解液出液口102。电解液进液口101与用于存放电解液的贮槽相连，该用于存放电解液贮槽整体倾斜放置，倾斜角为30°～90°，如此放置有利于电解液的进料完全，增加生产过程中电解液的贮量；使电解液在进料前温度恒定；出液口102与用于存放电解产物的贮槽相连，该用于存放电解产物的贮槽可便于取样分析。 

在电解过程中，将相应电极板插入第二插槽组109中，隔离组件201插入第一插槽108中，隔离组件201两侧充满相应电极板的电解液，进行电解。由于隔离组件201能彻底隔断其两侧的正负极电解液又能通过通孔204使离子自由交流，使得反应能顺利进行而又不至于使两侧的电解液混合。如需更换隔膜或电极板，仅需通过拔插既能完成，提高了生产效率，在避免使用法兰等传统紧固方式的前提下仍能起到良好的固定作用。 

实施例1： 

采用PVC材制成的梯形隔离组件。将电解用隔膜裁剪成与隔离组件形状相应的梯形，该梯形两侧边为直边，两侧边与短底边所成角度相等，为120°。隔膜置于第一固定板和第二固定板之间。隔离组件上开有多个圆角矩形通孔，通孔总面积占隔离组件整体表面积的93％。隔膜四周缘设置橡胶垫片，隔离组件用沉头钉锁紧，隔离组件与电解槽体洗槽103表面接触面均设置隔垫圈，将处理好的隔离组件插入具有梯形横截面的电解槽中。隔膜式电解槽单侧通水静置72h后未见水渗至另一侧。 

实施例2： 

采用ABS材制成的梯形隔离组件，该梯形侧边为弧形，两侧边与短底边所成弧度相等，为π/4，将电解用隔膜裁剪成与隔离组件形状相应的半圆形，并将隔膜装入其中。隔离组件上开有多个半圆形通孔，通孔总面积占隔离组件整体表面积80％。隔膜四周缘设置橡胶垫片，隔离组件用沉头钉锁紧，隔离组件与电解槽体洗槽表面接触的边均设置隔垫圈，将处理好的隔离组件插入具有半圆形横截面的电解槽体中。隔膜式电解槽单侧通水静置一周，未见水渗至另一侧。 

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

Claims (10)

1.一种隔膜式电解槽，包括：

电解槽槽体，具有内部空腔；以及

隔离组件(201)，将所述电解槽槽体内部空腔隔离成多个独立的腔室，

其特征在于，所述电解槽槽体的内表面设有第一插槽(108)，所述隔离组件(201)插入所述第一插槽(108)中。

2.根据权利要求1所述的隔膜式电解槽，其特征在于：

所述电解槽槽体具有底壁(104)、相对布置的第一侧壁(105)和第二侧壁(107)、以及相对布置的第三侧壁(103)和第四侧壁(106)、以及与所述底壁(104)相对应的开口；

所述第一插槽(108)为一个或相互平行、且间隔预定距离设置的多个，各所述第一插槽(108)包括：

第一凹槽，对应的设置在所述第一侧壁(105)和第二侧壁(107)内表面上，以及

连接凹槽，设置在所述底壁(104)的内表面上，所述连接凹槽的两端分别与第一凹槽相连。

3.根据权利要求2所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述电解槽槽体的内表面还设有与所述电极板配合连接的第二插槽组(109)，所述第二插槽组(109)为一组或相互平行设置的多组，各所述第二插槽组(109)包括阴极板插槽和阳极板插槽，各所述第一插槽(108)对应的设置在各第二插槽组(109)中阴极板插槽和阳极板插槽之间；各所述阴极板插槽和阳极板插槽分别包括对应设置在所述第一侧壁(105)和第二侧壁(107)内表面上的第二凹槽。

4.根据权利要求1所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述隔离组件(201)包括第一固定板(202)、第二固定板(203)以及设置在所述第一固定板(202)和所述第二固定板(203)之间的隔膜。

5.根据权利要求4所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述第一固定板(202)的一个表面上具有沿周缘延伸的凸边，所述第二固定板(203)嵌设在所述凸边围成的空间内。

6.根据权利要求4所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述隔膜的四周缘设置密封装置。

7.根据权利要求4所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述第一固定板(202)和第二固定板(203)表面对应的开有通孔(204)，所述通孔(204)面积占所述第一固定板(202)总面积的70～95％。

8.根据权利要求2所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述电解槽槽体的开口面积大于底壁面积。

9.根据权利要求2所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述电解槽的第一侧壁(105)和第二侧壁(107)所在平面分别相对所述电解槽的底壁(104)所在平面向外倾斜，且倾斜角度相等。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的隔膜式电解槽，其特征在于：所述电解槽槽体和所述隔离组件(201)由PP、PVC和ABS材料中的一种制成。

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