專利名稱：氧陰極電解槽的氧氣通道及氧陰極電解槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氧陰極電解槽，特別是涉及一種用于氧氣流動(dòng)的氧氣通道及 包括該氧氣通道的氧陰極電解槽。
背景技術(shù)：
氯堿工業(yè)通過電解食鹽水產(chǎn)生燒堿和氯氣，同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)物氫氣，是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位的基礎(chǔ)化工原料工業(yè)。目前食鹽電解所采用的方法有離子膜法、水銀法和隔膜法。離子膜法因其技術(shù)先進(jìn)，在氯堿工業(yè)的新建、改造和擴(kuò)產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。我國(guó)燒堿生產(chǎn)成本中電耗成本約占60 %，因此降低電耗對(duì)于提高氯堿行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有很重要的意義。具體的說，氯堿廠生產(chǎn)I噸燒堿，同時(shí)產(chǎn)生O. 886噸氯氣及1200多立方米的氫氣，約需要耗電2500度，是化學(xué)工業(yè)中的“電老虎”，每年耗電占化工用電整體的20%。多年來人們一直致力于降低氯堿工業(yè)的能耗，所采取的措施包括改進(jìn)隔膜，改進(jìn)電槽結(jié)構(gòu)，將石墨陽極改造為金屬陽極等。但是，從根本上講，氯堿工業(yè)的巨大耗電量是由其化學(xué)反應(yīng)本身所決定的。因此，必須從根本上改變電解食鹽水的電化學(xué)反應(yīng)，從而降低理論分解電壓，達(dá)到節(jié)能目的。眾所周知，目前氯堿生產(chǎn)的主要電化學(xué)反應(yīng)方程式為陽極2Cr_2e= Cl2陰極2H20+2e= H2+20F其中，Φp日=I. 359 伏Φ 陰=-O. 828 伏所以，其理論分解電壓E = Φ陽-Φ陰=I. 359-(-0. 828) = 2. 187伏如果將電極過程的總反應(yīng)改變?yōu)?NaCl+H20+l/202 = 2Na0H+Cl2 2Cr-2e = Cl2陽極陰極2H20+l/202+2e= 20F其中，Φp日=1.359 伏Φ P月=0.391 伏所以，其理論分解電壓Ε=Φ陽一Φ陰=I. 359 — O. 391=0. 968伏從以上兩種電極過程可以看出，它們的陽極反應(yīng)過程沒有變，陰極由原來的水在電能作用下分解為氫氣和氫氧根改變?yōu)樗c空氣中的氧作用生成氫氧根，使其不再產(chǎn)生氫氣。根據(jù)理論分解電壓比較可以看出，理論分解電壓降低了 I. 22伏。因此，在氯堿裝置中使用氧陰極電解槽具有很重要的意義。氧陰極電解槽在現(xiàn)有的反應(yīng)中增加了氧氣參與反應(yīng)，因此在氧陰極電解槽中需要添加氧氣通道。
發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種使用方便的用于氧陰極電解槽的氧氣通道及包括該氧氣通道的氧陰極電解槽。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種氧陰極電解槽的氧氣通道，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管連接，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管連接。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。本實(shí)用新型的另一目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種氧陰極電解槽，包括陰極框和氣室，所述氧陰極電解槽還包括氧氣通道，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管連通。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。本實(shí)用新型的有益效果是I本實(shí)用新型的氧氣通道實(shí)現(xiàn)了氧氣參與反應(yīng)，可以降低分解電壓，達(dá)到節(jié)能的目的；2本實(shí)用新型的氧氣通道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且設(shè)計(jì)了氧氣出口總管，這樣未參與反應(yīng)的氧氣可以再利用；3本實(shí)用新型的氧氣通道使得氧氣分布均勻，從而使得電解槽內(nèi)反應(yīng)均勻。

以下結(jié)合具體附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I為本實(shí)用新型的氧氣通道的氧氣進(jìn)口總管的一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；圖2為本實(shí)用新型的氧氣通道的氧氣進(jìn)口總管的一個(gè)實(shí)施例的整體示意圖；圖3為本實(shí)用新型的氧陰極電解槽的整體示意圖。
具體實(shí)施方式
[0037]本實(shí)用新型的氧氣通道主要用于向氧陰極電解槽中輸入氧氣和輸出氧氣，達(dá)到氧氣參與反應(yīng)的目的。參見圖廣圖3，作為一種可實(shí)施方式，一種氧陰極電解槽的氧氣通道，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管I和氧氣出口總管2 ;所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽3的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。本實(shí)施例中，氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管，氧氣進(jìn)口總管用于輸入氧氣，氧氣出口總管用于輸出未參與反應(yīng)的氧氣，氧氣反應(yīng)均在氣室中進(jìn)行。這樣設(shè)置可以使氧氣進(jìn)入氧陰極電解槽的氣室參與反應(yīng)，同時(shí)可以回收未參與反應(yīng)的氧氣。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框4的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。將氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在陰極框的上端，這樣氧氣自上而下流動(dòng)進(jìn)而充滿整個(gè)氣室，未反應(yīng)的氧氣則通過設(shè)置在下端的氧氣出口總管排出，這樣設(shè)置可以使氧氣流動(dòng)順暢，使得氧氣盡可能的參與反應(yīng)。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管11連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管21連通。本實(shí)施例中，在氧氣進(jìn)口總管上設(shè)置有進(jìn)口接管，進(jìn)口接管與氣室連通，這樣可以使得進(jìn)入氣室的氧氣可控。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口 12，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)。這樣設(shè)置氧氣可以首先在氧氣進(jìn)口總管中均勻分布，然后再進(jìn)入氣室中，從而使得進(jìn)入氣室的氧氣均勻。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口 22，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。本實(shí)施例中，未參與反應(yīng)的氧氣通過出口接管流入氧氣出口總管，這樣方便未參與反應(yīng)的氧氣再利用。較佳的，本實(shí)用新型的氧氣通道用于氧陰極電解槽，所述氧陰極電解槽包括陰極框4和氣室，所述氧陰極電解槽還包括氧氣通道，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。本實(shí)施例中的氧陰極電解槽設(shè)置氧氣通道從而實(shí)現(xiàn)了氧氣參與反應(yīng)的目的，這樣可以降低分解電壓，從而降低能耗。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。這樣設(shè)置可以方便氧氣在氧陰極電解槽中的流動(dòng)。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管連接，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管連接。這樣設(shè)置使得進(jìn)入氣室的氧氣可以通過任何方式控制氧氣的速率。較佳地，作為一種可實(shí)施方式，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)；所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。本實(shí)施例中，氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管均呈回字形，并且氧氣進(jìn)口和進(jìn)口接管分別設(shè)置在氧氣進(jìn)口總管的兩側(cè)，這樣使得氧氣分布更加均勻。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種氧陰極電解槽的氧氣通道，其特征在于，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氧氣通道，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氧氣通道，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管連接，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧氣通道，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氧氣通道，其特征在于，所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。
6.一種氧陰極電解槽，包括陰極框和氣室，其特征在于，所述氧陰極電解槽還包括氧氣通道，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氧陰極電解槽，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的上端，所述氧氣出口總管設(shè)置在所述氧陰極電解槽的陰極框的下端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧陰極電解槽，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過進(jìn)口接管連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室之間通過出口接管連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氧陰極電解槽，其特征在于，所述氧氣進(jìn)口總管整體呈回字形，在所述氧氣進(jìn)口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣進(jìn)口，所述進(jìn)口接管設(shè)置在所述氧氣進(jìn)口總管的另一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氧陰極電解槽，其特征在于，所述氧氣出口總管整體呈回字形，在所述氧氣出口總管的一側(cè)設(shè)置有氧氣出口，所述出口接管設(shè)置在所述氧氣出口總管的另一側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種氧氣通道及包括該氧氣通道的氧陰極電解槽，所述氧氣通道包括氧氣進(jìn)口總管和氧氣出口總管；所述氧氣進(jìn)口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通，所述氧氣出口總管與所述氧陰極電解槽的氣室相連通。本實(shí)用新型的氧氣通道實(shí)現(xiàn)了氧氣參與反應(yīng)，可以降低分解電壓，達(dá)到節(jié)能的目的；本實(shí)用新型的氧氣通道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且設(shè)計(jì)了氧氣出口總管，這樣未參與反應(yīng)的氧氣可以再利用；本實(shí)用新型的氧氣通道使得氧氣分布均勻。
文檔編號(hào)C25B9/00GK202730250SQ20122038762
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者李海要, 張良虎, 康建忠, 王偉紅, 孫敬哲, 閆冬升, 王浩, 王峰, 武洪才 申請(qǐng)人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司