CN203653719U - 电解装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种电解装置。该电解装置包括：电解单元，所述电解单元包括电解槽和位于所述电解槽的下面与所述电解槽连通的低位槽；冷却单元；和具有热流体通道和冷流体通道的间壁式换热器，所述热流体通道的进口端与所述低位槽连通且所述热流体通道的出口端与所述电解槽连通，所述冷流体通道的进口端与所述冷却单元的输出端相连且所述冷流体通道的出口端与所述冷却单元的输入端相连。根据本实用新型实施例的电解装置，设有间壁式换热器，低位槽中高温的电解液在间壁式换热器内与冷却单元的冷却液进行换热降温，可以有效降低电解液的温度，保证了电解装置正常稳定运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种电解装置。
背景技术
湿法冶金工业中，金属提纯通常采取电解的方法获取高纯度金属。高电流密度银电解装置是在耐腐蚀的电解槽中，由金银合金板做阳极，钛板或不锈钢板做阴极，硝酸及硝酸银水溶液做电解液，在电解槽中通大电流的直流电，阳极上的银及贱金属杂质溶解，银在阴极析出达到1#纯银。在高电流密度银电解装置，电流效率高，电解周期短，但由于加载的直流电流较大，电解过程中产生的热量较高，电解液温度上升很快达到70℃以上，造成硝酸挥发消耗较大，产量不稳定，产品质量波动，生产成本增加，同时对电解槽的强度和耐热程度是个很大考验，增加了安全隐患，缩短了电解槽使用寿命。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型需要提供一种结构简单、可以有效降低电解液温度的电解装置。
根据本实用新型的电解装置包括：电解单元，所述电解单元包括电解槽和位于所述电解槽的下面用于承接所述电解槽中溢流出来的电解液的低位槽；冷却单元；和具有热流体通道和冷流体通道的间壁式换热器，所述热流体通道的进口端与所述低位槽连通且所述热流体通道的出口端与所述电解槽连通，所述冷流体通道的进口端与所述冷却单元的输出端相连且所述冷流体通道的出口端与所述冷却单元的输入端相连。
根据本实用新型实施例的电解装置，设有间壁式换热器，低位槽中高温的电解液在间壁式换热器内与冷却单元的冷却液进行换热降温，可以有效降低电解液的温度，保证了电解装置正常稳定运行。
另外，根据本实用新型的电解装置，还可具有如下附加技术特征：
根据本实用新型的一个示例，所述电解槽为银电解槽。
根据本实用新型的一个示例，所述银电解槽为多个且多个所述银电解槽之间并联。
根据本实用新型的一个示例，所述热流体通道的出口端与所述电解槽之间设有球阀。
根据本实用新型的一个示例，所述低位槽与所述热流体通道的进口端之间设有第一循环泵。
根据本实用新型的一个示例，所述冷却单元为冷却液储存槽。
根据本实用新型的一个示例，所述冷却液储存槽的输出端与所述冷流体通道的进口端之间设有第二循环泵。
根据本实用新型的一个示例，所述冷流体通道的进口端位于所述间壁式换热器的下部且所述冷流体通道的出口端位于所述间壁式换热器的上部。
根据本实用新型的一个示例，所述热流体通道的进口端位于所述间壁式换热器的上部且所述热流体通道的出口端位于所述间壁式换热器的下部。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1根据本实用新型一个实施例电解装置的结构示意图。
附图标记：
电解装置100；
电解单元10；电解槽11；管体部111；低位槽12；
冷却单元（冷却液储存槽）20；冷却单元的输入端21；冷却单元的输出端22；
间壁式换热器30；热流体通道的进口端31；热流体通道的出口端32；冷流体通道的进口端33；冷流体通道的出口端34；
球阀401、402、403、404；
第一循环泵50；
第二循环泵60。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面参考图1描述根据本实用新型实施例的电解装置100，该电解装置100可以用于湿法冶金工业中高纯度金属，例如银的提取。如图1所示，电解装置100包括：电解单元10、冷却单元20和间壁式换热器30。
具体地，电解单元10包括电解槽11和位于电解槽11的下面用于承接电解槽11中溢流出来的电解液的低位槽12。如图1所示，电解槽11大体呈漏斗状，电解槽11的下端设有管体部111，管体部111与低位槽12相对。其中，在电解槽11的上端设有溢流口，且溢流口外设有连接管，连接管与低位槽12相对，以将电解槽11中溢流出来的电解液排到低位槽12内。
可以理解的是，当用于对银进行电解提纯过程中，电解液可以是硝酸和硝酸银的混合液。电解过程中产生的热量使得电解液温度不断地升高，如果不进行干预，势必会造成电解液中的硝酸挥发，消耗部分电解液，进而影响电解装置100的正常工作。
根据本实用新型的间壁式换热器30，通过间壁隔开冷流体和热流体，使得冷流体和热流体不相混合，并通过间壁进行热交换，使得热流体温度降低，冷流体温度升高，进而实现对热流体降温的目的。可以理解的是，当用于对银的电解提纯时，间壁式换热器30采用耐酸蚀的材料构成。
具体而言，间壁式换热器30具有热流体通道和冷流体通道（图中未示出）。其中，热流体通道的进口端31与低位槽12连通且热流体通道的出口端32与电解槽11连通。冷流体通道的进口端33与冷却单元20的输出端22相连且冷流体通道的出口端34与冷却单元20的输入端21相连。其中，热流体指的是在电解槽11内的电解液，冷流体可以是冷却水以及其他一些温度低于电解液温度的液体。
也就是说，温度较高的电解液从低位槽12内流出，且从热流体通道的进口端31流入热流体通道；冷却单元20中的冷流体从冷却单元20的输出端22流出，且从冷流体通道的进口端33流入冷流体通道，热流体和冷流体在间壁式换热器30内进行热量交换，以实现对电解液降温的作用。经过降温后的电解液通过热流体通道的出口端32返回电解槽11内。
根据本实用新型实施例的电解装置100，设有间壁式换热器30，低位槽12中高温的电解液在间壁式换热器30内与冷却单元20的冷却液进行换热降温，可以有效降低电解液的温度，保证了电解装置正常稳定运行。当电解液为硝酸和硝酸银混合液时，及时对电解液进行降温，可以最大程度防止硝酸的挥发，减少电解液的消耗，保证了电解装置100的正常稳定运行。
在本实用新型的一些实施例中，电解装置100为银电解装置，电解槽11为银电解槽。银电解槽通常以金银合金板做阳极，钛板或不锈钢铝做阴极，硝酸及硝酸银水溶液做电解液，且在银电解槽中通大电流的直流电。这样，阳极上的银及其他金属杂质溶解，阴极上析出高纯度的银。当然，在湿法冶金工业中，电解单元10中可以包括多个电解槽11，且多个电解槽11以并联的方式连接。如图1所示，从间壁式换热器30流出的较低温度的电解液分别进入不同的银电解槽11内，较高温度的电解液从银电解槽11的溢流口流出并汇聚于低位槽12内。进一步提高电解装置100的生产效率。
可选地，在低位槽12与间壁式换热器30的连接管路中可以设有第一循环泵50，由此，为电解液在电解槽11、低位槽12和热流体通道中循环流动提供了动力。同样地，在冷却单元20与间壁式换热器30的连接管路中可以设有第二循环泵60，由此，为冷流体在冷却液储存槽和冷流体通道中循环流动提供动力。
有利地，在低位槽12与间壁式换热器30的连接管路中可以设置多个球阀401，以及在电解槽11与间壁式换热器30的连接管路中可以设置多个球阀（402、403）。由此，可以通过调控电解液流入热流体通道内的流量，以及电解液流出热流体通道内的流速，从而有效控制电解槽11内的电解液的液量，保证电解装置100正常稳定地运行。同样地，在间壁式换热器30与冷却单元20的连接管路中也可以设置多个球阀404，由此，可以调节冷流体进入和流出冷流体通道的流速，从而实现对电解液温度的有效调节。
在本实用新型的另一些实施例中，冷流体通道的进口端33位于间壁式换热器30的下部且冷流体通道的出口端34位于间壁式换热器30的上部。热流体通道的进口端31位于间壁式换热器30的上部且热流体通道的出口端32位于间壁式换热器30的下部。由此，冷流体在冷流体通道内由下向上的方向流动，电解液在热流体通道内由上而下的方向流动，从而实现电解液与冷流体逆向流动，进一步提高冷流体与热流体之间的热传递效率。当然，本实用新型并不限于此，冷流体通道的进口端33可以位于间壁式换热器30的上部且冷流体通道的出口端34位于间壁式换热器30的下部。相应地，热流体通道的进口端31位于间壁式换热器30的下部且热流体通道的出口端32位于间壁式换热器30的上部。由此，也可以实现电解液与冷流体逆向流动。
下面简单描述根据本实用新型实施例的电解装置100的工作过程，当电解单元10中的电解槽11工作一段时间后，打开第一循环泵50和第二循环泵60，此时，低位槽12内电解液在第一循环泵50的驱动下，从热流体通道的进口端31流进热流体通道。同时，冷却储液槽20内的冷却水在第二循环泵60的驱动下，从冷流体通道的进口端33流进冷流体通道。电解液与冷却水彼此逆向流动，并进行热量交换。由此，被冷却水吸收热量后的电解液从热流体通道的出口端32流出，并返回电解槽11内，吸收热量后的水从冷流体通道的出口端34流出，并返回冷却储液槽20内。当然，可以通过调节连接管路中的球阀，更加精确地调控控电解液和冷却水的流速。
根据本实用新型的电解装置，设有间壁式换热器，电解液和冷却液在其中进行换热，有效降低了电解液的温度，可以减少电解液的挥发、稳定产品质量和产量、降低生产成本，降低影响电解槽的安全隐患，延长电解槽的使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种电解装置，其特征在于，包括：
电解单元，所述电解单元包括电解槽和位于所述电解槽的下面用于承接所述电解槽中溢流出来的电解液的低位槽；
冷却单元；和
具有热流体通道和冷流体通道的间壁式换热器，所述热流体通道的进口端与所述低位槽连通且所述热流体通道的出口端与所述电解槽连通，所述冷流体通道的进口端与所述冷却单元的输出端相连且所述冷流体通道的出口端与所述冷却单元的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电解槽为银电解槽。
3.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于，所述银电解槽为多个且多个所述银电解槽之间并联。
4.根据权利要求1-3中任一所述的电解装置，其特征在于，所述热流体通道的出口端与所述电解槽之间设有球阀。
5.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述低位槽与所述热流体通道的进口端之间设有第一循环泵。
6.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述冷却单元为冷却液储存槽。
7.根据权利要求6所述的电解装置，其特征在于，所述冷却液储存槽的输出端与所述冷流体通道的进口端之间设有第二循环泵。
8.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述冷流体通道的进口端位于所述间壁式换热器的下部且所述冷流体通道的出口端位于所述间壁式换热器的上部。
9.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述热流体通道的进口端位于所述间壁式换热器的上部且所述热流体通道的出口端位于所述间壁式换热器的下部。
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Cited By (2)
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