CN213177652U - 一种用于氧阴极电解装置的储气罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于氧阴极电解装置的储气罐，包括罐体，罐体内设有：第一气液分离区，包括上下依次排列的若干个挡板，每相邻两个挡板相对交错设置，最下面一个挡板的下方设有进气口，罐体的底部设有第一排液口；第二气液分离区，包括冷凝换热器且冷凝换热器覆盖罐体的整个内横截面，罐体上设有与冷凝换热器连通的第一冷源出入口和第二冷源出入口，冷凝换热器的下方设有与水平方向相倾斜的接液盘，接液盘的高位端与罐体内壁之间设有气体通孔，罐体上与接液盘低位端的连接处设有第二排液口；储气空间，罐体的顶部设有与储气空间连通的出气口。该储气罐不仅可对气体进行囤积、存储，还能有效的进行气液分离，输出更为洁净、更高纯度的气体。
Description
技术领域
本实用新型涉及储气罐技术领域，具体涉及一种用于氧阴极电解装置的储气罐，具体应用于氧气扩散阴极电解系统。
背景技术
氧阴极电解槽是一种利用氧气还原反应的新型电解装置，逐步应用在电解饱和食盐水生产烧碱和氯气、电解法生产双氧水等领域。氧阴极电解槽的阴极材料采用空气电极材料，氧气在空气电极的催化剂上发生如下反应：
（1） O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- +0.401V vs SHE
或者（2） O2 + 2H2O + 2e- = 2OH- + H2O2 -0.126V vs SHE
而传统的电解饱和食盐水生产烧碱和氯气的工艺，采用的是析氢反应：
（3） 2H2O +2e- = 2OH- + H2 -0.8277V
相比之下，（1）反应比（3）反应的标准平衡电势高1.229V，（2）反应比（3）反应的标准平衡电势高0.825V，这表明若采用空气电极技术的氧阴极电解槽的总电压也能够大幅降低。围绕氧阴极电解槽构建的成套系统能够帮助氯碱行业、电解产双氧水行业降低生产能耗，符合国家有关清洁节能技术的行业导向，具有广泛的应用领域。
氧阴极技术的应用，需要较高浓度的氧气，通常在80%以上，并且进入电解槽的氧气需要充分过量以满足反应，所以离开电解槽的氧气依然具有较高的浓度和较大气量，应予以回收循环利用。而回收的氧气，在电解槽内与液体反应物充分混合，含湿量很大，需要充分脱水去湿，以保护氧气增压设备的寿命和低故障率。此外，对于回用氧气的循环增压系统，为确保电解槽内氧气的连续性和低压力波动，需要在氧气循环回用系统设置储气罐，起到缓冲的作用。
现有的氧阴极电解槽所用到的储气罐，基本只有储气缓冲功能，而脱水去湿，是由其它的气液分离和冷凝等独立的设备来完成。目前没有一种兼具储气和气液分离功能的储气罐。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种用于氧阴极电解装置的储气罐。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于氧阴极电解装置的储气罐，包括罐体，所述罐体内设有：
第一气液分离区，所述第一气液分离区包括上下依次排列的若干个挡板，每相邻两个挡板相对交错设置，最下面一个挡板的下方设有进气口，所述罐体的底部设有第一排液口；
设于第一气液分离区上方的第二气液分离区，所述第二气液分离区包括冷凝换热器且冷凝换热器覆盖罐体的整个内横截面，所述罐体上设有与冷凝换热器连通的第一冷源出入口和第二冷源出入口，第一冷源出入口和第二冷源出入口中，其中任意一个作为冷源入口且另外一个作为冷源出口，所述冷凝换热器的下方设有与水平方向相倾斜的接液盘，所述接液盘的高位端与罐体内壁之间设有气体通孔，所述罐体上与接液盘低位端的连接处设有第二排液口；以及，
设于第二气液分离区上方的储气空间，所述罐体的顶部设有与储气空间连通的出气口。
进一步地，所述挡板的面积不小于罐体的内横截面的一半且不超过罐体的整个内横截面。
进一步地，所述挡板的面积为罐体的内横截面的一半。
进一步地，每个挡板水平设置或每个挡板的自由端向下倾斜。
进一步地，所述挡板至少设置3个。
进一步地，最上面一个挡板与气体通孔位于同一侧。
进一步地，所述接液盘与水平方向的夹角为30-60°。
进一步地，所述冷凝换热器包括若干根换热管，所述气体通孔到罐体内壁之间的最大距离小于换热管的直径。
进一步地，第二冷源出入口和第一冷源出入口一上一下设置且位于罐体的同一侧或对侧。
进一步地，所述罐体的下方外壁上设有支撑腿。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的储气罐内集成了两个气液分离区，不仅可以对气体进行囤积、存储，同时还能有效的进行气液分离，脱除气体中携带和溶解的液体，输出更为洁净、更高纯度的气体，为氧气循环系统的使用提供更好的支持。此外，该储气罐结构紧凑、合理，从而简化了系统结构，节省了空间和连接管路。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的用于氧阴极电解装置的储气罐的结构示意图。
图中，1、第一排液口，2、进气口，3、挡板，4、第二排液口，5、第一冷源出入口，6、冷凝换热器，7、第二冷源出入口，8、出气口，9、接液盘，10、罐体，11、气体通孔，12、储气空间，13、支撑腿。
具体实施方式
为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型实施例公开了一种用于氧阴极电解装置的储气罐，可适用于氧气循环系统中，当然也可以适用于其他进行气体循环的系统中，具体根据使用场景确定，不作为对本实用新型所述储气罐的限制。本实施例所述储气罐包括罐体10，所述罐体10采用PP材料、四氟材料或不锈钢材料加工制作而成；所述罐体10内设有第一气液分离区、设于第一气液分离区上方的第二气液分离区以及设于第二气液分离区上方的储气空间12。
说明一下，图1中的箭头为气体的流动方向。
本实施例中，所述第一气液分离区对进入储气罐内的气体先进行第一次气液分离，其包括上下依次排列的若干个挡板3，所述挡板3至少设置3个，本实施例优选设置3个，每相邻两个挡板3相对交错设置；最下面一个挡板3的下方设有进气口2，所述罐体10的底部设有第一排液口1，所述第一排液口1用于接收通过第一气液分离区进行气液分离后的液体。第一气液分离区的原理是：通过若干个挡板3的折流进行气液分离。
进一步地，所述挡板3的面积不小于罐体10的内横截面的一半且不超过罐体10的整个内横截面；本实施例优选所述挡板3的面积为罐体10的内横截面的一半。此外，每个挡板3可以水平设置或每个挡板3的自由端向下倾斜，本实施例优选每个挡板3水平设置。
本实施例中，所述第二气液分离区对经过第一次气液分离后的气体再次进行气液分离，其包括冷凝换热器6且冷凝换热器覆盖罐体10的整个内横截面，所述罐体10上设有与冷凝换热器6连通的第一冷源出入口5和第二冷源出入口7，第一冷源出入口5和第二冷源出入口7中，其中任意一个作为冷源入口且另外一个作为冷源出口，本实施例优选第二冷源出入口7和第一冷源出入口5一上一下设置且位于罐体10的同一侧或对侧，进一步优选为第一冷源出入口5作为冷源入口设置于罐体10的一侧的下方且第二冷源出入口7作为冷源出口设置于罐体10的对侧的上方；所述冷凝换热器6的下方设有与水平方向相倾斜的接液盘9，本实施例优选所述接液盘9与水平方向的夹角为30-60°以保证液体顺利流出，所述接液盘9的高位端与罐体内壁之间设有气体通孔11，所述罐体10上与接液盘9低位端的连接处设有第二排液口4，所述第二排液口4用于接收通过第二气液分离区气液分离后的液体。第二气液分离区的原理是：通过低温水使经过冷凝换热器的气体水分析出，从而进一步降低气体中的液体含量。
进一步地，最上面一个挡板3与气体通孔11位于同一侧，使得经过最上面一个挡板3之后的气体折流后再通过气体通孔11进入第二气液分离区。
本实施例优选的，所述冷凝换热器6包括若干根换热管，所述气体通孔11到罐体内壁之间的最大距离小于换热管的直径，以确保经过冷凝换热器6分离后的液体不会通过气体通孔11流入到第一气液分离区，而是经过接液盘9从第二排液口4流出。
本实施例中，所述储气空间12用于存储依次经过第一气液分离区和第二气液分离区气液分离后的气体，并且该储气空间12可以满足气体循环在正常的气体流量波动下具有稳定的压力。所述罐体10的顶部设有与储气空间12连通的出气口8，当需要使用罐内的气体时，通过出气口8连通到使用气体的装置上。
作为进一步优选的，所述罐体10的下方外壁上设有支撑腿13。
以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于氧阴极电解装置的储气罐，包括罐体（10），其特征在于，所述罐体内设有：
第一气液分离区，所述第一气液分离区包括上下依次排列的若干个挡板（3），每相邻两个挡板（3）相对交错设置，最下面一个挡板（3）的下方设有进气口（2），所述罐体（10）的底部设有第一排液口（1）；
设于第一气液分离区上方的第二气液分离区，所述第二气液分离区包括冷凝换热器（6）且冷凝换热器覆盖罐体（10）的整个内横截面，所述罐体（10）上设有与冷凝换热器（6）连通的第一冷源出入口（5）和第二冷源出入口（7），第一冷源出入口（5）和第二冷源出入口（7）中，其中任意一个作为冷源入口且另外一个作为冷源出口，所述冷凝换热器（6）的下方设有与水平方向相倾斜的接液盘（9），所述接液盘（9）的高位端与罐体内壁之间设有气体通孔（11），所述罐体（10）上与接液盘（9）低位端的连接处设有第二排液口（4）；以及，
设于第二气液分离区上方的储气空间（12），所述罐体（10）的顶部设有与储气空间（12）连通的出气口（8）。
2.根据权利要求1所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述挡板（3）的面积不小于罐体（10）的内横截面的一半且不超过罐体（10）的整个内横截面。
3.根据权利要求2所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述挡板（3）的面积为罐体（10）的内横截面的一半。
4.根据权利要求1所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，每个挡板（3）水平设置或每个挡板（3）的自由端向下倾斜。
5.根据权利要求1所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述挡板（3）至少设置3个。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，最上面一个挡板（3）与气体通孔（11）位于同一侧。
7.根据权利要求6所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述接液盘（9）与水平方向的夹角为30-60°。
8.根据权利要求7所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述冷凝换热器（6）包括若干根换热管，所述气体通孔（11）到罐体内壁之间的最大距离小于换热管的直径。
9.根据权利要求1所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，第二冷源出入口（7）和第一冷源出入口（5）一上一下设置且位于罐体（10）的同一侧或对侧。
10.根据权利要求1所述的用于氧阴极电解装置的储气罐，其特征在于，所述罐体（10）的下方外壁上设有支撑腿（13）。
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| CN202022037805.7U CN213177652U (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种用于氧阴极电解装置的储气罐 |
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| CN202022037805.7U CN213177652U (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种用于氧阴极电解装置的储气罐 |
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| CN213177652U true CN213177652U (zh) | 2021-05-11 |
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| CN202022037805.7U Active CN213177652U (zh) | 2020-09-17 | 2020-09-17 | 一种用于氧阴极电解装置的储气罐 |
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| CN (1) | CN213177652U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115161706A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-10-11 | 无锡隆基氢能科技有限公司 | 一种用于制氢系统的洗涤分离装置和制氢系统 |
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2020
- 2020-09-17 CN CN202022037805.7U patent/CN213177652U/zh active Active
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