專利名稱:立體型鉑陽(yáng)極電解槽的制作方法
本實(shí)用新型涉及電化學(xué)生產(chǎn)裝置，是一種鉑陽(yáng)極電介槽，尤其適宜于生產(chǎn)過(guò)氧化氫(雙氧水)中間體過(guò)硫酸銨和其他過(guò)硫酸鹽，也可用于生產(chǎn)其它各種鉑陽(yáng)極電介產(chǎn)品。
現(xiàn)有的箱式鉑陽(yáng)極電介槽主要由槽缸和若干組陽(yáng)極棒、陰極板、隔膜及極板水冷卻器組成，其陽(yáng)極棒以金屬銅棒或鋁棒作為導(dǎo)電骨架，棒身自上而下均勻打有小孔，各用鉑絲一端穿入并固定，每根鉑絲的另一端共同焊在一片寬為4至8毫米，厚0.04至0.05毫米的鉑片上，導(dǎo)電骨架表面涂塑以防電介液腐蝕金屬銅或鋁棒，每3至4根陽(yáng)極棒構(gòu)成一組陽(yáng)極，與之相對(duì)應(yīng)的陰極常采用均勻打孔的青鉛板。陽(yáng)極與陰極間采用固定的隔離膜分隔，分隔成陽(yáng)極室和陰極室。因電介反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，故陽(yáng)極室中設(shè)有通冷卻水的S型玻璃冷卻水管，陰極室中設(shè)有分布焊接于青鉛板一側(cè)的青鉛冷卻水管。每一個(gè)電介槽內(nèi)設(shè)有3～4組陽(yáng)極室與陰極室。
傳統(tǒng)箱式鉑陽(yáng)極電介槽采用的陽(yáng)極棒以鉑絲作導(dǎo)電金屬骨架與鉑片的導(dǎo)電與連接之用，鉑絲大部分為涂塑層復(fù)蓋，在電介過(guò)程中不參與電介作用。這些昂貴的鉑絲大幅度增加了投資，據(jù)統(tǒng)計(jì)，鉑的投資占整個(gè)電介槽投資的90％以上，而鉑絲的用量又占電介槽總用量的一半以上，如1000A電介槽就需用鉑近130克；采用陽(yáng)極棒，還存在著鉑片集中，電流分布不勻的弱點(diǎn)；其次，陽(yáng)極室中鉑陽(yáng)極受S型玻璃冷卻水管間接冷卻，因兩者分立，玻璃導(dǎo)熱系數(shù)小，故而冷卻效果差。為保證冷卻，不得不增加玻璃水管或加大其表面積，從而引起陽(yáng)極室容積增大，陽(yáng)極與陰極間極距增大，電流濃度降低，副反應(yīng)增加，電耗上升，影響生產(chǎn)速率和產(chǎn)品質(zhì)量。在青鉛板上打孔的傳統(tǒng)陰極板耗材多，結(jié)構(gòu)又不利于料液中氫氣泡有效分離，不能回收氫氣，易致氣阻，增大槽壓而增加電耗；焊連一體的青鉛冷卻水管也同樣造成陰極室容積擴(kuò)大，增大極距。還有，傳統(tǒng)箱式鉑陽(yáng)極電介槽內(nèi)，隔膜固定框架厚度大，造成陽(yáng)極與陰極極距較大，耗電耗能；而且，因?yàn)楦裟な枪潭ò惭b的，必須停電停車后才能實(shí)施換膜，影響連續(xù)生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能顯著減少鉑耗量，降低電能消耗，也可以不停車調(diào)換隔膜的節(jié)鉑、節(jié)電、高效率的新穎箱式鉑陽(yáng)極電介槽。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在槽缸內(nèi)，兩端各設(shè)有一塊單面陰極板，中間依次交錯(cuò)安放若干塊雙面陽(yáng)極板與雙面陰極板使之兩兩相對(duì)。陽(yáng)極板以鈦為基板，預(yù)先將鉑絲或鉑帶加工成需要的型式，如螺旋型、瓦欏型、波紋型、城蝶型，然后通過(guò)一根根鈦條或鈦帶作為壓焊線串過(guò)鉑陽(yáng)極將其凸列地壓緊焊定在基板上使之良好導(dǎo)電，同材質(zhì)的焊線與基板焊接連結(jié)，確保鉑陽(yáng)極的固定及其與基板的導(dǎo)電接觸。鉑陽(yáng)極可在基板上任意排列，在酸性電介中，尤宜于一排排橫向排列。為了防止凸立的鉑陽(yáng)極和隔膜直接接觸以致燒損隔膜和保有電介液的流道，必須在陽(yáng)極板上安設(shè)凸起的高度大于鉑陽(yáng)極凸起高度的裝置，一般有二種實(shí)施結(jié)構(gòu)，一種是將壓焊線凸起呈波紋型，瓦欏型，城堞型類形狀，凹段焊于并將鉑陽(yáng)極壓緊固定在陽(yáng)極基板上，凸段高度大于鉑陽(yáng)極的凸起高度以防其與隔膜接觸；另一種是在陽(yáng)極基板上安設(shè)凸起高度大于鉑陽(yáng)極凸起高度的條狀或段狀凸墊，例如預(yù)先加工成埋有鈦蕊的橡塑膠凸墊，使用時(shí)在凸墊上適當(dāng)剖露出若干鈦蕊外露點(diǎn)，再將這些外露點(diǎn)點(diǎn)焊于陽(yáng)極基板的相應(yīng)部位。在電介液作用下，暴露在電介液中的鈦板與鈦焊線表層很快生成了不導(dǎo)電的二氧化鈦膜層，而鈦基極上被壓焊線壓緊的與鉑陽(yáng)極緊密接觸處因未接觸電介液而仍導(dǎo)電良好，保證了鉑陽(yáng)極通電。鈦基板背側(cè)連有水直接冷卻件，具體結(jié)構(gòu)既可用制造基板的鈦薄極一體圍成封閉水冷卻盒，兩側(cè)面焊上鉑陽(yáng)極則為雙面陽(yáng)極板，盒內(nèi)通冷卻水；也可在兩塊焊上鉑陽(yáng)極的鈦基板之間夾焊上一組鈦質(zhì)水冷卻管，形成雙面陽(yáng)極板。陰極板可采用預(yù)加工成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的青鉛或含銻青鉛薄板，尤宜預(yù)加工成內(nèi)斜形剪切網(wǎng)，將其焊接或機(jī)械固定在同材質(zhì)的陰板框架上構(gòu)成陰極面板，其背側(cè)連有同材質(zhì)的水冷卻管；一塊帶水冷卻管的陰極面板則為單面陰極板，兩塊背靠的陰極板之間夾焊一組水冷卻管就是雙面陽(yáng)極板，陽(yáng)極板水冷卻件的出水口與陰極板的進(jìn)水口相連接，工作時(shí)冷卻水先進(jìn)入陽(yáng)極冷卻件后再進(jìn)陰極冷卻件然后排出。在每一對(duì)陰極和陽(yáng)極之間，設(shè)有隔膜，用以分隔出陽(yáng)極室和陰極室。隔膜安裝在隔膜夾架上，隔膜夾架既可做成固定安裝在電介槽內(nèi)的固定夾架，也可做成活絡(luò)型的可很方便抽出與插入的插放夾架，使用插放夾架可不停電不停車快速換膜，只需將插放夾架取出，拿下舊膜，換上新膜，再插入電介槽內(nèi)即可。因?yàn)楸緦?shí)用新型采取了陽(yáng)極與陰極背側(cè)直接水冷卻結(jié)構(gòu)，因此陽(yáng)極與陰極之間不再存在體積較大的間接水冷卻件，只存在隔膜及其夾架，故夾架可做得薄一些，以保證極距小于6至8毫米，本實(shí)用新型中固定式夾架和插放式夾架均為薄型或超薄型的。隔膜夾架上端與陰極室蓋封板側(cè)面閉合，陰極室液面以上便形成封閉空間，電介過(guò)程中排出的氫氣進(jìn)入該空間再通過(guò)蓋封板上的氫氣搜集孔進(jìn)行回收。
本實(shí)用新型與傳統(tǒng)箱式鉑陽(yáng)極電介槽相比較，有很大的積極效果，能大量節(jié)省昂貴的鉑材，節(jié)約寶貴的電能，還能簡(jiǎn)化工藝，方便操作，提高生產(chǎn)效率，而且電介槽結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，投資少，可用于多快好省生產(chǎn)過(guò)硫酸銨和其他過(guò)硫酸鹽，以及各種鉑陽(yáng)極產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)借助如下附圖與實(shí)施例進(jìn)一步闡述。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是插放式隔膜夾架12的示意圖，圖3是固定式隔膜夾架13的示意圖，實(shí)施例一參見(jiàn)圖1，圖2，圖3。
槽缸1內(nèi)安有四組陽(yáng)極板2、陽(yáng)極板3和隔膜4。兩端各為一單面陰極板3，中間依次為雙面陽(yáng)極板2，雙面陰極板3，雙面陽(yáng)極板2。陰極板3采用預(yù)制的青鉛剪切網(wǎng)嵌裝在青鉛框架上，背側(cè)焊接有一組青鉛水冷卻件8；陽(yáng)極板2采用厚2毫米的鈦板圍成鈦盒作為水冷卻件8，內(nèi)通冷卻水，鈦盒兩側(cè)面作為陽(yáng)極基板5，用預(yù)制成瓦欏形的直徑為1.2毫米瓦欏高度8毫米的鈦絲作壓焊線6，將用厚0.03毫米，寬0.8毫米的鉑帶繞制成直徑5毫米的螺旋形鉑陽(yáng)極7壓緊固定在鈦基板5上；陽(yáng)極板2和陰極板3之間設(shè)有隔膜4，其安裝于隔膜夾架9上，隔膜夾架9采用插放式隔膜夾架12型式，或固定式隔膜夾架13型式，其上端與帶有氫氣搜集孔10的陰極室蓋封板11側(cè)面緊貼閉合，使陰極室液面以上部分呈封閉空間，電介過(guò)程中排出的氫氣通過(guò)該空間再經(jīng)氫氣搜集孔10回收利用。
權(quán)利要求
1.一種在槽缸1內(nèi)安設(shè)若干對(duì)陽(yáng)極板2、陰極板3與電介隔膜4組成的電介槽，其特征在于a槽缸1內(nèi)兩端各設(shè)一塊單面陰極板3，中間依次交錯(cuò)安放若干塊雙面陽(yáng)極板2和雙面陰極板3，使陽(yáng)極板2和陰極板3兩兩相對(duì)；b雙面陽(yáng)極板2以鈦為基板5，陽(yáng)極采用鉑絲或鉑帶，將其預(yù)加工成螺旋型、瓦欏型、波汶型、城碟型類需要的型式，再用鈦條或鈦帶作為壓焊線6串入將其凸列地壓緊焊定在基板5上使之良好導(dǎo)電，基板5背側(cè)連有水冷卻件8，其結(jié)構(gòu)既可用制造基板5的鈦薄板一體圍成封閉水冷卻盒，也可在兩塊基板5間夾焊上一組鈦質(zhì)水冷卻管；c陰極板3采用嵌裝在相同材質(zhì)框架上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的青鉛或含銻鉛薄板，其背側(cè)連有同材質(zhì)的水冷卻件，連有水冷卻件8的單塊陰極面板則為單面陰極板，兩塊陰板面板之間連有一組水冷卻件8則為雙面陰極板；d陽(yáng)極板2和陰極板3之間設(shè)有隔膜4，其安裝于隔膜夾架9上，隔膜夾架采用插放式隔膜夾架12型式，或固定式隔膜夾架13型式；e陽(yáng)極板3上安設(shè)凸起高度大于鉑陽(yáng)極7凸起高度的裝置，有二種實(shí)施，結(jié)構(gòu)一種是將壓焊線6凸起呈波紋型、瓦欏型、城碟型類形狀，凹段將鉑陽(yáng)板7壓緊焊定在陽(yáng)極基板5上，凸段高度大于鉑極7的凸起高度，另一種是在陽(yáng)極基板5上安設(shè)凸起高度大于鉑陽(yáng)極凸起高度的條狀或段狀凸墊，例如預(yù)先加工成埋有鈦蕊的橡塑膠凸墊，使用時(shí)在凸墊上適當(dāng)剖露出若干鈦蕊外露點(diǎn)，再將這些外露點(diǎn)點(diǎn)焊于陽(yáng)極基板5的相應(yīng)部位；f隔膜夾架9上端和帶氫氣搜集孔10的陰極室蓋11側(cè)面閉合，陰板室液面以上部分呈封閉空間，電介過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣進(jìn)入該空間再通過(guò)氫氣搜集孔10進(jìn)行回收。
2.如權(quán)利要求
1所述的電介槽，其特征在于鉑陽(yáng)極7可在陽(yáng)極基板5上任意排列，在酸性電介中，尤宜于一排排橫向排列。
3.如權(quán)利要求
1、2所述的電介槽，其特征在于每對(duì)陽(yáng)極板2與陰極板3之間的極距小于8毫米。
專利摘要
立體型鉑陽(yáng)極電解槽是由槽缸和若干組陽(yáng)極板、陰極板及隔膜組成的電解槽，其特征在于鈦質(zhì)陽(yáng)極基板上通過(guò)鈦條或鈦帶構(gòu)成的壓焊線穿入凸起立體布列的，由鉑帶或鉑絲串成的鉑陽(yáng)極中并將其壓緊焊定。陰極板條用嵌裝于青鉛框架上的青鉛網(wǎng)板，極板背側(cè)均連有直接水冷卻件，每對(duì)陽(yáng)極板，陰極板之間設(shè)有隔膜，極距小于8毫米。立體型鉑陽(yáng)極電解槽可用于生產(chǎn)過(guò)硫酸鹽，尤其是過(guò)硫酸銨，以及其它適宜的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C25B9/00GK87207164SQ87207164
公開(kāi)日1988年12月7日 申請(qǐng)日期1987年6月10日
發(fā)明者周昌明 申請(qǐng)人:周昌明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan