CN214300389U - 一种复极式两室电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于电解槽技术领域，具体为一种复极式两室电解槽，包括所述电解槽本体，所述电解槽本体的内部设置有多个阳极室和多个阴极室，多个所述阳极室的顶部固定安装有阳极液出口，多个所述阳极室的底部固定安装有阳极液进口，多个所述阴极室的顶部固定安装有阴极液出口，多个所述阴极室的底部固定安装有阴极液进口,所述电解槽本体的最左侧固定安装有阳极端子。阴极室和阳相室内结构设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构,优化了阴、阳极液在室内的流动规律和操作参数，提高了电解槽内电解液的传质效果和反应效率，采用脉冲示踪法测量电解液的停留时间分布，该流道结构的电解槽内流体流动状况接近理想混合状态，传质效果优。

Description

一种复极式两室电解槽

技术领域

本实用新型涉电解槽技术领域，具体为一种复极式两室电解槽。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。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，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。

阴、阳两极间距是影响槽电压的重要因素之一。随极间距增大，槽内欧姆电压降增大，槽电压升高。尤其是在大电流工作时，这种电压损失更为严重。现代电解槽采用各种措施以降低极间距，如采用扩散阳极、改性隔膜制成零极距电解槽结构等。电解液在电解槽内的停留时间，不仅影响设备的生产能力，而且在某些情况下，会影响电解过程的电流效率，如电解法制氯酸钠，由于中间产物次氯酸(HClO)和次氯酸根离子(ClO-)间的化学反应速度非常缓慢，如长时间留在电解槽内，不仅降低电解槽利用率，而且次氯酸根离子会在阳极表面氧化，或在阴极表面还原，降低电流效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复极式两室电解槽，采用阳极端框和阴极端框分别与直流电源的正负极相连，两端框之间有数个单元槽，每个单元槽包括一个阳极室和一个阴极室，两室之间由复合金属材料隔开，阳极室的外侧为多元复合阳极材料，阴极室外侧为阴极材料，相邻两单元槽的阳极和阴极之间设置有阳离子交换膜，单元槽与离子膜之间由垫片密封。阳极室和阴极室内结构设计了蜂窝流道与交指流道相结合的特殊结构,采用脉冲示踪法测量室内电解液的停留时间分布，该流道结构的电解槽内流体流动状况接近理想混合状态，传质效果优。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种复极式两室电解槽，包括所述电解槽本体，所述电解槽本体的内部设置有多个阳极室和多个阴极室，多个所述阳极室的顶部固定安装有阳极液出口，多个所述阳极室的底部固定安装有阳极液进口，多个所述阴极室的顶部固定安装有阴极液出口，多个所述阴极室的底部固定安装有阴极液进口,所述电解槽本体的最左侧固定安装有阳极端子,所述电解槽本体的最右侧固定安装有阴极端子，所述阳极端子的右侧固定安装有阳极端框，所述阴极端子的左侧固定安装有阴极端框，所述电解槽本体的内部固定设置有多个单元槽,多个所述单元槽之间固定设置有阳离子交换膜，多个所述阴极室的左侧固定设置有阴极，多个所述阳极室的右侧固定设置有多元复合阳极。

优选的，所述阴极室和阳极室之间为间隔分布

优选的，所述阳极端子和阴极端子分别与直流电源的正负极相连。

优选的，所述阳离子交换膜是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜，是磺酸型的。

优选的，所述单元槽为一个阴极室和一个阳极室组合而成。

优选的，所述阴极室和阳极室内部设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构，阳极的开孔率为24％，阴极的开孔率为45％。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该种复极式两室电解槽的阴极室和阳相室内结构设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构,优化了阴、阳极液在室内的流动规律和操作参数，提高了电解槽内电解液的传质效果和反应效率，采用脉冲示踪法测量电解液的停留时间分布，该流道结构的电解槽内流体流动状况接近理想混合状态，传质效果优。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图。

图中：1阳极端子、2阴极端子、3阳极端框、4阴极端框、5阴极室、6阳极室、 7阳极液进口、8阳极液出口、9阴极液进口、10阴极液出口、11阳离子交换膜、12多元复合阳极、13阴极、14单元槽、15电解槽本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种复极式两室电解槽，阴极室和阳相室内结构设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构,优化了阴、阳极液在室内的流动规律和操作参数，提高了电解槽内电解液的传质效果和反应效率，请参阅图1-图2，包括电解槽本体15，具体的，电解槽本体15的内部设置有多个阳极室6和多个阴极室 5，多个阳极室6的顶部固定安装有阳极液出口8，多个阳极室6的底部固定安装有阳极液进口7，多个阴极室5的顶部固定安装有阴极液出口10，多个阴极室5的底部固定安装有阴极液进口9,电解槽本体15的最左侧固定安装有阳极端子1,电解槽本体15的最右侧固定安装有阴极端子2，阳极端子1的右侧固定安装有阳极端框3，阴极端子2的左侧固定安装有阴极端框4，电解槽本体15 的内部固定设置有多个单元槽14,多个单元槽14之间固定设置有阳离子交换膜 11，多个阴极室5的左侧固定设置有阴极13，多个阳极室6的右侧固定设置有多元复合阳极12，阳极端子1和阴极端子2分别与直流电源正负极连接。阳极端框3只有一个阳极室，阴极端框4只有一个阴极室，阳极室6和阴极室5是溶液进行循环电解的装置，阳极液出口8和阳极液进口7是阳极液的出口和进口，阴极液进口9和阴极液出口10是阴极液的进口和出口，阳离子交换膜11 将相邻两个单元的阴、阳极室隔开，且对离子具有选择透过性，而不使分子或气泡通过，多元复合阳极12和阴极13作用于对溶液的电催化，一个阳极室6 和一个阴极室5为一个单元槽14；

请再次参阅图1-图2，具体的，阴极室5和阳极室6之间为间隔分布；

请再次参阅图1-图2，具体的，阳极端子1和阴极端子2分别与直流电源的正负极相连；

请再次参阅图1-图2，具体的，离子交换膜11是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜，是磺酸型的；

请再次参阅图1-图2，具体的，单元槽14为一个阴极室5和一个阳极室6 组合而成；

请再次参阅图1-图2，具体的，阴极室5和阳极室6内部设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构，阳极的开孔率为24％，阴极的开孔率为45％。

在具体使用时，采用该结构的电解槽以铬酸盐为原料，电催化制备重铬酸盐时，铬酸盐溶液为阳极液，氢氧化钠/钾溶液为阴极液，阳极液从阳极液进口 7进入电解槽的阳极室6，经过电解后由阳极液出口8排出，阴极液从阴极液进口9进入阴极室5从阴极液出口10排出，分别经过阳、阴极液循环系统循环电解，阳、阴极液分别在蜂窝流道与交指流道相结合结构的电解室内均匀流动，传质效果优，电解效率高(可达98％以上)。

虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种复极式两室电解槽，包括电解槽本体(15)，其特征在于：所述电解槽本体(15)的内部设置有多个阳极室(6)和多个阴极室(5)，多个所述阳极室(6)的顶部固定安装有阳极液出口(8)，多个所述阳极室(6)的底部固定安装有阳极液进口(7)，多个所述阴极室(5)的顶部固定安装有阴极液出口(10)，多个所述阴极室(5)的底部固定安装有阴极液进口(9),所述电解槽本体(15)的最左侧固定安装有阳极端子(1),所述电解槽本体(15)的最右侧固定安装有阴极端子(2)，所述阳极端子(1)的右侧固定安装有阳极端框(3)，所述阴极端子(2)的左侧固定安装有阴极端框(4)，所述电解槽本体(15)的内部固定设置有多个单元槽(14),多个所述单元槽(14)之间固定设置有阳离子交换膜(11)，多个所述阴极室(5)的左侧固定设置有阴极(13)，多个所述阳极室(6)的右侧固定设置有多元复合阳极(12)。

2.根据权利要求1所述的一种复极式两室电解槽，其特征在于：所述阴极室(5)和阳极室(6)之间为间隔分布。

3.根据权利要求1所述的一种复极式两室电解槽，其特征在于：所述阳极端子(1)和阴极端子(2)分别与直流电源的正负极相连。

4.根据权利要求1所述的一种复极式两室电解槽，其特征在于：所述阳离子交换膜(11)是对离子具有选择透过性的高分子材料制成的薄膜，是磺酸型的。

5.根据权利要求1所述的一种复极式两室电解槽，其特征在于：所述单元槽(14)为一个阴极室(5)和一个阳极室(6)组合而成。

6.根据权利要求1所述的一种复极式两室电解槽，其特征在于：所述阴极室(5)和阳极室(6)内部设计了蜂窝流道与交指流道相结合的结构，阳极的开孔率为24％，阴极的开孔率为45％。

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