一種改進的氯酸鹽電解設備的制作方法

專利名稱:一種改進的氯酸鹽電解設備的制作方法
本發明是一種改進的用于生產氯酸鹽的電解設備，包括電解槽和反應器。
氯酸鹽是由氯化物通過電解得到的，現有電解設備的形式和構造多種多樣。美國專利US4194953“氯酸鹽生產過程及其電解槽構造”公開了一種單極槽的結構，電解槽與反應器分開，兩者用循環管連接。該電解槽陽極單元的制作是陽極板先做涂釕處理后焊接在開有凹槽的陽極端板上，陽極端板是選用鈦與銅或鋁的復合板。而陰陽極板間的間距是用H形間隔器固定。電解槽的進出口有一短節并用法蘭與外循環管連接。反應器為一中空容器。但是，電解槽的陽極板先涂釕后焊接于陽極端板上，焊接時要燒壞涂層面積的3～6%，且陽極端板采用了復合板，所以當電極失效時就必須先將陽極板與陽極端板分離，然后再做復涂處理和焊接。電解槽進出口管短節存在著因電力線屏蔽引起的電化學腐蝕。H形陰陽極間隔器、極板開孔和端板開槽等的加工較為不便。
本發明的目的在于克服上述電解設備的構件在加工和裝拆時的不便，簡化失效電極復涂的工序，減少電解槽進出口處的電化學腐蝕，并降低總的槽壓降。
本發明的內容是電解槽中的陽極板先焊接在陽極端板的一面，然后整體涂制一導電的覆蓋物，如釕的氧化物等;鈦的陽極端板在焊接陽極板的相對一面或陽極導極上鍍上一層導電性良好的金屬，如銅等;陰陽極板的絕緣隔離是在每一隔離處的陽極板上鉆二個小孔，對向固定二個如聚四氟乙烯塑料制成的T形銷釘;電解槽進出口采用無頸法蘭連接外循環管;反應器內用一至數塊隔板將反應器分隔成若干個反應室，各反應室氣相是連通的，每個反應室并聯著若干個電解槽組成一個電解單元。
與現有技術比較，本發明具有以下優點由于解決了陽極板整體涂制，鈦板上鍍銅代替了鈦銅復合板，使得當電極失效時可以做整體復涂，這既可避免3～6%涂層的損失，又簡化了失效電極復涂的工序。電解槽進出口采用無頸法蘭連接大大縮小了屏蔽區，從而解決電解槽進出口處電化學腐蝕問題。陽極板上裝二個對向的T形銷釘不僅可靠地將陰陽極板絕緣隔離，而且其加工簡單，裝拆方便。對于電解完成液濃度及其他工藝條件相同的情況下，無隔板反應器的電解槽壓與有隔板反應器的最后一個電解單元的電解槽壓是相同的，隨著NaCl含量的降低槽壓升高，因而有隔板反應器電解槽系統總槽壓要比無隔板反應器總槽壓低100mV以上，可降低電耗3%以上。
以下將結合附圖對本發明作進一步的描述。
圖1是氯酸鹽電解槽的構件分解圖。
圖2是氯酸鹽電解槽陽極板上絕緣間隔器裝拆示意圖。
圖3是氯酸鹽電解設備軸側圖。
圖1所示為氯酸鹽電解槽拆開時的結構情況。上部安裝液體出料口法蘭2，下部安裝液體進料口法蘭3，兩者均為無頸法蘭。豎立的矩形陰極端板上垂直直立焊接著多塊陰極薄鋼板4，陰極端板作為電解槽的一個側面焊接于殼體1。豎立放置的矩形陽極端板5平行于陰極端板，作為電解槽的另一個側面，陽極端板5上垂直直立焊接著多塊陽極薄鈦板6，與陰極板4平行交替地排列。陽極板6可采用鈦板外涂釕的氧化物。陽極端板5外表面或陽極導板7的表面鍍上一層金屬銅。陰陽極絕緣間隔器8用來保證陰陽極板4和6之間所需的一定空間，陰陽極間距一般為2～4mm。從圖2可以清楚地看到絕緣間隔器8的裝拆方式，由耐腐蝕的絕緣材料聚四氟乙烯塑料制成的呈T形狀的間隔器8對向鑲嵌在陽極板6的邊緣上。所需間隔器數量取決于陽極板的尺寸，通常每塊陽極板至少設三處絕緣間隔器，一個靠近陽極板邊緣的上部，一個靠近底部，另一個大致在中部。電解槽殼體上的方形法蘭9緊貼著一層方形膠墊10，作絕緣及密封用。電解槽裝上陽極板后在陽極端板的周邊安置一絕緣用的方形墊11，再裝上鋼制的方形壓板12壓緊，最后用絕緣圈13、雙頭螺栓14、墊片15和螺母16緊固。
圖3所示為電解槽與反應器的連接方式以及反應器被分隔成若干個反應室的狀況。反應器17用三塊隔板18分隔成四個反應室，每個反應室并聯著四個電解槽19組成一個電解單元，電解溶液由第一個至最后一個反應室通過隔板18上的溢流孔20依次溢流，最后一個反應室出口的電解完成液中的NaClO3和NaCl的含量由進入第一個室的NaCl溶液的流量和濃度來調節，各反應室的NaClO3和NaCl的含量自然建立了濃度梯度，NaClO3含量依次升高，NaCl含量依次降低。由于各反應室NaCl濃度建立了梯度，在控制相同的溫度下(電解溶液溫度控制由一套冷卻裝置來完成)各電解單元溶液電阻不同，電解槽的槽壓也建立了梯度。
實施例鹽水即NaCl溶液成分NaCl280g/l，KClO340g/l，Mg++、Ca++總量15PPm。
電解完成液即NaClO3溶液成分NaClO3400g/l，NaCl100g/l，KClO340g/l。
電解溶液溫度55℃，電流密度2000A/m2，電流濃度20A/l，陰陽極間距4mm，槽電壓2.9～3.1伏，電流效率94%，電耗4660～5000度/噸NaClO3。
權利要求
1.一套用于生產氯酸鹽的電解設備，包括電解槽和反應器，其特征在于電解槽中的陽極板先焊接在陽極端板的一面后整體涂制一導電的覆蓋物，再在陽極端板的另一面或陽極導板上鍍上導電性良好的金屬，用T形銷釘固定于陽極板上以絕緣隔離陰陽極板，電解槽進出口采用無頸法蘭連接外循環管，反應器內用一至數塊隔板分隔成若干個反應室。
2.根據權利要求
1的裝置，其特征在于電解槽的陽極板先焊接在陽極端板的一面，后整體涂刷一導電的覆蓋物，如釕的氧化物等。
3.根據權利要求
1或2的裝置，其特征在于鈦的陽極端板焊接陽極板的相對一面或陽極導板上鍍上一層導電性良好的金屬，如銅等。
4.根據權利要求
1的裝置，其特征在于陰陽極板之間的絕緣隔離是在每一隔離處的陽極板上鉆二個小孔，對向固定二個如聚四氟乙烯塑料制成的T形銷釘。
5.根據權利要求
1的裝置，其特征在于電解槽的進出口采用無頸法蘭連接外循環管。
6.根據權利要求
1的裝置，其特征在于反應器內用一至數塊隔板將反應器分隔成若干個反應室，氣相連通的每個反應室并聯著若干個電解槽組成一個電解單元。
專利摘要
本發明是一種改進的氯酸鹽電解設備，包括電解槽和反應器。電解槽的陽極板先焊接在陽極端板的一面后整體涂制一導電的覆蓋物，如釕的氧化物等；鈦的陽極端板在焊接陽極板的相對一面或陽極導板上鍍上一層導電性良好的金屬，如銅等；這樣，當電極失效時可以做整體復涂。其特點是簡化了失效電極復涂的工序，減少電解槽進出口處的電化學腐蝕，降低總的槽壓降。
文檔編號C25B11/00GK87104011SQ87104011
公開日1988年3月30日 申請日期1987年5月30日
發明者葉貽吟 申請人:福州第一化工廠