CN203999853U

CN203999853U - 一种新型管式电解槽

Info

Publication number: CN203999853U
Application number: CN201420330854.1U
Authority: CN
Inventors: 邓凌峰; 夏燎原
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2014-06-20
Filing date: 2014-06-20
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2024-06-20

Abstract

一种新型管式电解槽，包括电解槽槽体，其电解槽槽体为空心管体结构，其底部通过一个绝缘垫进行封闭，顶部通过法兰盘配合密封垫圈对电解槽上盖进行密封，电解槽槽体内设置有电极芯管，且在电极芯管外侧依次套装有两个直径不同且同心套装的环状电极管组；所述电极芯管上端与电解槽上盖同轴焊接为一体，管体上设置有若干的电解液分流出口，两组电极管组中的内层电极管上部与电解槽上盖焊合，外层电极管上部与电解槽上盖固连而下部插入绝缘垫中并与之固连；另外，在所述外层电极管的表面上还设置有若干直径为50mm的通孔。本实用新型工艺简单，加工方便，装配容易，且能有效提高电解效率，同时减少电解过程中对电解槽的腐蚀，提高其使用寿命。

Description

一种新型管式电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解槽领域，尤其为一种用于电解金属锂的新型管式电解槽。

背景技术

在传统技术中，锂电解技术主要采用加热电极与石墨短路环压接短路的方法来熔化氯化锂与氯化铝组成的二元系干法开槽，电解槽由槽体、阳极和阴极组成，阳极设置在槽体中间，阴极围绕阳极设置，且阴极安装在槽体内壁的中部。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，阳极析出氯气而漂浮于电解质表面。在阴极与溶液界面处发生还原反应，在阴极析出金属锂。

由于利用到熔融电解质 LiCl-AlCl₃ 熔点低，混合物组成的电解质不易挥发的特性，电解槽运行时需要通过交流电来保证槽温稳定，而电极串连的高电压低电流结构形式由于是多个电解槽串连，所以整个电解液循环通道中的每一个部件两端都存在电压差从而使部件之间的连接有的只能采用绝缘的塑料管或者橡胶管，电解效率低且容易腐蚀电解槽，使得电解槽边缘产生缝隙，降低电解槽使用寿命的同时降低了相关能效，且电解过程的产物有再次发生副反应的可能。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种新型管式电解槽，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种新型管式电解槽，包括电解槽槽体，所述电解槽槽体为空心管体结构，其底部通过一个绝缘垫进行封闭，上部通过法兰盘配合密封垫圈来对电解槽上盖进行密封，电解槽槽体内设置有电极芯管，且在电极芯管外侧依次套装有两个直径不同且同心套装的环状电极管组；所述电极芯管上端与电解槽上盖同轴焊接为一体，其管体上设置有若干电解液分流出口，两组电极管组中的内层电极管上部与电解槽上盖焊合，外层电极管上部与电解槽上盖固连的同时下部插入绝缘垫中并与之固连，且在此外层电极管的表面上还设置有若干直径为50mm的通孔。

在本实用新型中，所述内层电极管下部与绝缘垫之间留有200~300mm的间隙，为达到最优效果，其间隙优选为250~300mm。

在本实用新型中，所述绝缘垫优选采用陶瓷绝缘垫，且在此陶瓷绝缘垫的内层涂有一层聚四氟乙烯涂层。

在本实用新型中，所述电解槽槽体的基材材质为碳钢或者惰性硬质塑料，且在其外层包裹有一层不锈钢保护层。

在本实用新型中，所述电解槽槽体内侧涂覆有远红外涂料层，用来保证槽温稳定。

有益效果：本实用新型的管式电解槽具有结构简单、安装简便、抗压性强、电解效率高等特点，可以长时间持续工作，通过两层阴极结构固定在槽体上部，避免槽体腐蚀，且电解槽除阳极外，其他部件均能重复使用，能有效节约设备成本。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的示意图。

其中：1、连接螺栓；2、连接法兰；3、气体输出口；4、内层电极管；5、电解液加液口；6、电解液分流出口；7、电极芯管；8、外层电极管；9、电解槽基体；10、不锈钢保护层；11、排液孔；12、绝缘垫；13、换液管。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的一种新型管式电解槽的较佳实施例，在本实施例中，电解槽槽体为空心管体结构，包括碳钢制成的电解槽基体9以及外包在电解槽基体9外侧的不锈钢保护层10，电解槽槽体底部通过绝缘垫12进行封闭，而在顶部设置有电解槽上盖，此电解槽上盖在连接法兰2边缘通过连接螺栓1搭配橡胶密封垫圈来对电解槽槽体进行密封。另外，在连接法兰2的上表面上开有气体输出口3以及电解液加液口5，在电解槽槽体的下部还设置有换液管13，利用此换液管13能将若干结构类似的管式电解槽进行组合以提高电解液的利用效率。

电解槽槽体内包括有一个电极芯管7、内层电极管4以及外层电极管8，内层电极管4以及外层电极管8直径不同且同心套装在电极芯管7外侧，电极芯管7、内层电极管4以及外层电极管8均与电解槽槽体的连接法兰2焊合，内层电极管4下部与绝缘垫12之间留有300mm的间隙，而外层电极管8下部则插入绝缘垫12中并与之固连。电极芯管7上设置有若干的电解液分流出口6；而外层电极管8上则设置有若干直径为50mm的通孔。

在本实施例中，绝缘垫12为陶瓷绝缘垫，且在此绝缘垫12的内层涂有一层聚四氟乙烯涂层以提高绝缘效果。

在本实施例中，电解槽槽体下部设置有排液孔11，方便在电解槽使用完后将其中的电解液排空，同时，也能有效对电解槽槽体内功能元件进行维护操作。

在本实施例中，电解槽基体9内侧涂覆有一层远红外涂料层，用来保证槽温稳定。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种新型管式电解槽，包括电解槽槽体，其特征在于，所述电解槽槽体为空心管体结构，其底部通过一个绝缘垫进行封闭，上部通过法兰盘配合密封垫圈来对电解槽上盖进行密封，电解槽槽体内设置有电极芯管，且在电极芯管外侧依次套装有两个直径不同且同心套装的环状电极管组；所述电极芯管上端与电解槽上盖同轴焊接为一体，此芯管管体上设置有若干电解液分流出口，而两组电极管组中的内层电极管上部与电解槽上盖焊合，外层电极管上部与电解槽上盖固连的同时下部插入绝缘垫中并与之固连，且在此外层电极管的表面上还设置有若干直径为50mm的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种新型管式电解槽，其特征在于，所述内层电极管下部与绝缘垫之间留有250~300mm的间隙。

3.根据权利要求1所述的一种新型管式电解槽，其特征在于，所述绝缘垫优选采用陶瓷绝缘垫，且在此陶瓷绝缘垫的内层涂有一层聚四氟乙烯涂层。

4.根据权利要求1所述的一种新型管式电解槽，其特征在于，所述电解槽槽体内侧涂覆有远红外涂料层。