CN205382217U - 一种离心流电解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种离心流电解设备，包括电解槽槽体，所述电解槽槽体的中部安装有阳极，所述电解槽槽体的外圈安装有阴极，位于电解槽槽体的上下两端面分别通过法兰连接有上导流器和下导流器，所述上导流器和下导流器均成直筒状结构，位于上导流器的顶部安装有上封盖，位于下导流器的底部安装有下封盖；位于电解槽槽体的上下两端面处中部分别安装有上支撑环和下支撑环，所述阳极支撑安装在上支撑环和下支撑环之间；位于电解槽槽体上还安装有导电连接装置。本实用新型利用电解液离心流的工作方式，对环保、冶金领域复杂废水中的有价重金属离子进行选择性提取分离，是一种操作简单、高效可靠、成本低廉的电解技术装置。

Description

一种离心流电解设备

技术领域

本实用新型涉及新电解设备技术领域，尤其是一种离心流电解设备。

背景技术

意大利迪若拉集团公司20世纪80年代开发的“EMEW”电解装置，是基于各金属离子理论析出电位的差异，关键点是通过高速流动的电解液流，有效消除对电解（电积）的不利因素（如离子浓度、离子基本电位、阴阳极电位、浓差极化、pH值、超电位等）情况，解决了目前环保和冶金领域普遍应用的传统平板（框）式电解装置，在电解过程中电流密度小、溶液除杂难度大、电流分布不均匀、操作流程长、生产成本高、生产效率低下等问题。

因“EMEW”电解装置为进口设备，价格昂贵，运输、安装、运营维护成本太高，一直未被国内企业引进使用。近年来，国内虽有公司原样仿制，但因技术和认知水平的限制，加之没有“因地制宜”的优化改进，仿制设备使用效果不是很理想，将该技术未能成功应用和推广的主要原因在于：

（1）国内原材料品质参差不齐，且管控标准不一，导致仿制设备的加工精度无法达到原进口产品的设计要求；

（2）“EMEW”电解装置本身结构复杂，零部件多，对安装精度的要求也很高，容易发生电解液渗漏，不易把控；

（3）安装、调试人员能力、经验有限，对该装置了解不够深入透彻，主要生产技术指标、参数把握不得当。

因此，“EMEW”电解装置虽然带来了一种全新的电解设备理念，也是一个既实用、又有亮点的好技术，但若要在中国国内市场广泛推广使用，必须进行全方位的优化，而这个20世纪80年代的“老技术”也确实有许多需要完善和改良的空间。比如：

（1）阴极导电母排采用与法兰上表面螺栓连接的方式不理想。实践证明，直流电流经此处时，由于对流经处电阻的差异的选择，优先通过电阻相对较小的路径，结果是，电流优先从电解槽下部分别通过电解液和阳极，导致[1]电解过程电流分布不均，产品金属管上下薄厚不一；[2]螺栓连接处发热量大，温度过高容易造成塑料件变形；

（2）导流器法兰面处没有加强筋，与金属法兰用螺栓紧固时，法兰面受力不均，电解液容易渗漏，既造成有价金属的流失，又会对设备本身和外围建筑设施造成腐蚀；

（3）设备塑料件过多，结构相对过于复杂，仿制加工精度要求高；

（4）安装、拆卸麻烦，劳动强度大，运行及维护成本高；

（5）上、下密封套及密封圈侧位密封式设计，与导流器和阴极槽体对接安装过程中，往往因注塑件加工精度不够，需要使用“蛮力”，如锤子敲击或机械挤压等方式强行套入；这样操作的结果是密封圈组件极易被磨损或拉断，不能发挥应有的密封效果，且安装完成后无法直观察觉破损情况，更不易更换；

（6）下封盖“O”型密封圈不便于固定和定位，拆解、安装过程费时费力，且容易跑偏，影响密封效果；

（7）下支撑环采用卡接的方式进行安装，电力线容易通过电解液在卡槽内部析出金属且不易清理，影响阴极电解（电积）产品的出槽和始极片的安装。随着卡槽内金属的堆积，甚至会造成阴、阳极短路，给整个电解装置带来损害风险。

实用新型内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种离心流电解设备，从而使其密封效果好，制造成本低，使用可靠性好。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种离心流电解设备，包括电解槽槽体，所述电解槽槽体的中部安装有阳极，所述电解槽槽体的外圈安装有阴极，位于电解槽槽体的上下两端面分别通过法兰连接有上导流器和下导流器，所述上导流器和下导流器均成直筒状结构，位于上导流器的顶部安装有上封盖，位于下导流器的底部安装有下封盖；位于电解槽槽体的上下两端面处中部分别安装有上支撑环和下支撑环，所述阳极支撑安装在上支撑环和下支撑环之间；位于电解槽槽体上还安装有导电连接装置。

其进一步技术方案在于：

电解槽槽体、上导流器和下导流器的法兰均采用带两至三条水纹线的法兰；

电解槽槽体与上导流器的法兰面之间通过垫片相连，所述垫片采用带沟槽的垫片；

电解槽槽体的上端面和下端面分别焊接法兰，所述法兰的厚度为18mm；

所述上导流器和下导流器的内径尺寸一致；

所述上封盖与上导流器之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封；

所述下封盖和下导流器之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，制作与安装方便，同时还具备如下优点：

（1）注塑件的数量少，设备制作模具数量少，极大降低了设备制造成本，改良后装置结构更为简单、实用；

（2）改变了导流器与电解槽槽体间，上、下封盖与上、下导流器之间的密封方式，密封面数量少，密封效果更好，同时安装劳动强度大幅度降低；

（3）本实用新型采用新的密封方式，大大降低了密封件的采购及更换成本，密封面减少使得电解槽泄漏点的风险数量降低，能有效避免原设计泄漏点多，有价金属易流失，设备及周边建筑物易腐蚀的弊端；

（4）本实用新型采用径向密封与轴向密封相结合的密封方式，密封强度高，且安装方便。

（5）本实用新型电解槽阴极外槽体与导电母排的连接方式，采用“点对面式”，导电面积大，使电流在阴极上的分布更均匀，这样，除了更容易保证电解（电积）产品的均匀一致性，也解决了原设计螺栓连接处发热量大，温度过高容易造成塑料件变形等问题；

（6）本实用新型通过评估阳极电力线的分布，结合实验测试数据，把原阳极的尺寸适当放大，极间距的减少使得槽电压下降，进而大幅度降低了生产电耗；

（7）本实用新型将原设计电解槽槽体两端面分别与导流器通过法兰对接安装，大大降低了阴极槽体的制作难度，加工精度要求不再苛刻，安装、拆解方便；

（8）导流器的法兰面连接处，分别设置四条加强筋，可有效提高法兰面平面度的稳定性，解决现有技术中法兰面用螺栓紧固时由于受力不均造成的跑、冒、滴、漏电解液的问题；

（9）本实用新型所述的支撑环采用局部卡槽的平面结构，从根本上解决卡槽积累电解（电积）金属清理难、易短路的问题。

（10）本实用新型利用电解液离心流的工作方式，对环保、冶金领域复杂废水中的有价重金属离子进行选择性提取分离，是一种操作简单、高效可靠、成本低廉的电解技术装置。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、上封盖；2、上导流器；3、电解槽槽体；4、阴极；5、下导流器；6、下封盖；7、阳极；8、导电连接装置；9、上支撑环；10、下支撑环。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的离心流电解设备，包括电解槽槽体3，电解槽槽体3的中部安装有阳极7，电解槽槽体3的外圈安装有阴极4，位于电解槽槽体3的上下两端面分别通过法兰连接有上导流器2和下导流器5，上导流器2和下导流器5均成直筒状结构，位于上导流器2的顶部安装有上封盖1，位于下导流器5的底部安装有下封盖6；位于电解槽槽体3的上下两端面处中部分别安装有上支撑环9和下支撑环10，阳极7支撑安装在上支撑环9和下支撑环10之间；位于电解槽槽体3上还安装有导电连接装置8。

电解槽槽体3、上导流器2和下导流器5的法兰均采用带两至三条水纹线的法兰；增强密封效果。

电解槽槽体3与上导流器2的法兰面之间通过垫片相连，垫片采用带沟槽的垫片；并通过“O”型密封或“X”型密封，加强密封效果。

电解槽槽体3的上端面和下端面分别焊接法兰，法兰的厚度为18mm；

上导流器2和下导流器5的内径尺寸一致；

上封盖1与上导流器2之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封；

下封盖6和下导流器5之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封。

本实用新型所述的上封盖1和下封盖6形状相同，下封盖6设有开口，用于支撑和穿插阳极7。

本实用新型通过对“EMEW”电解装置的优化和改进，能够很好的解决和避免国外原设备的设计加工精度要求高、结构复杂、安装不方便，运行维护成本高等弊端，更容易适应国内市场的要求，下面结合附图和具体实例进行详细说明：

（1）本实用新型的一种离心流选择性电解设备，该设备的配套装置由磁力循环泵、电解液储槽、整流电源、变频控制器等组成。整套电解装置采用组合件形式进行装配。

（2）其工作过程为，通过磁力泵将电解液打入电解槽筒体，电解液沿极间通道自下向上进行离心高速旋转，并在电解槽和储槽间连续循环。整流电源开启后，在电力线的的作用下，电解（电积）金属产品在紧贴阴极槽体内表面的始极片上析出，累积至一定重量后用专用吊具取出。

（3）本实用新型所述的电解槽槽体，其法兰直接焊接于电解槽两端，这样一来，法兰焊接的平行度和垂直度更容易把控，不但降低的加工制作的难度，阴极管材圆度的采购要求也可适当放宽；

（4）因本装置并非压力容器，在低压条件（小于0.6Mpa）下使用，因此，法兰片厚度为18mm，足以保证设备机械强度的同时节约材料成本；

（5）本实用新型改变了上导流器2和下导流器5的结构，导流器为内径尺寸一致的直筒状结构，外壁没有吊耳；

（6）本实用新型所述的上导流器2和下导流器5的高度不高，上、下导流器形状和尺寸都相同，可以用同一套模具进行批量生产，最大限度地降低了注塑用料量和加工成本；

（7）本实用新型在保留原设计封盖与导流器之间的轴向“O”型圈密封的同时，在上封盖和下封盖各自增加一道侧位“O”型圈的径向密封；

（8）本实用新型将该电解设备的密封面数量为六处，安装劳动强度低；通过选用带水线的法兰，以及采用径向密封与轴向密封相结合的密封方式，使整个装置的密封效果得到进一步加强，最大限度降低电解液渗漏的风险；

（9）如图1所示，9导流器法兰根部增设四条加强筋后，能有效避免原设计在螺栓扭矩法紧固时，由于法兰面环向受力不均造成平面度的变形引起的电解液渗漏现象；

（10）本实用新型所述的上封盖1与下封盖6采用相同的结构，采用一套模具注塑，下封盖可在上封盖的基础上将中心处开孔即可，节省模具制造成本；

（11）本实用新型，通过评估阳极电力线的分布，结合实验测试数据，把原阳极的尺寸适当放大，减少极间距使得槽电压下降，进而大幅度降低了生产电耗；

（12）本实用新型电解槽，阴极外槽体通过铜抱箍与导电母排的连接，取消了原方案导电母排和槽体法兰通过单个螺栓连接的方式，即由原来的“点对点式连接”变为“点对面式连接”，导电面积提高八倍以上，电流在阴、阳极上的分布更加均匀；这样，除了更容易保证电解（电积）产品的均匀一致性，也解决了原方案导线过热，螺栓连接处发热量大，温度过高造成塑料件变形的问题。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (7)

1.一种离心流电解设备，其特征在于：包括电解槽槽体（3），所述电解槽槽体（3）的中部安装有阳极（7），所述电解槽槽体（3）的外圈安装有阴极（4），位于电解槽槽体（3）的上下两端面分别通过法兰连接有上导流器（2）和下导流器（5），所述上导流器（2）和下导流器（5）均成直筒状结构，位于上导流器（2）的顶部安装有上封盖（1），位于下导流器（5）的底部安装有下封盖（6）；位于电解槽槽体（3）的上下两端面处中部分别安装有上支撑环（9）和下支撑环（10），所述阳极（7）支撑安装在上支撑环（9）和下支撑环（10）之间；位于电解槽槽体（3）上还安装有导电连接装置（8）。

2.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：电解槽槽体（3）、上导流器（2）和下导流器（5）的法兰均采用带两至三条水纹线的法兰。

3.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：电解槽槽体（3）与上导流器（2）的法兰面之间通过垫片相连，所述垫片采用带沟槽的垫片。

4.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：电解槽槽体（3）的上端面和下端面分别焊接法兰，所述法兰的厚度为18mm。

5.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：所述上导流器（2）和下导流器（5）的内径尺寸一致。

6.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：所述上封盖（1）与上导流器（2）之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封。

7.如权利要求1所述的一种离心流电解设备，其特征在于：所述下封盖（6）和下导流器（5）之间的轴向和径向分别采用“O”型圈密封。