專(zhuān)利名稱(chēng)：電解過(guò)濾器承壓組件的隔膜元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于電解過(guò)濾器承壓組件中的隔膜元件，該組件包括由隔膜分開(kāi)的陽(yáng)極和陰極室。該隔膜元件包括一框架，氣體和液體各自的流孔，固定到框架上的隔膜，密封設(shè)備和絕緣設(shè)備。
電解過(guò)濾器承壓組件主要用于從海水，通常是含水的堿性氫氧化物溶液中制造氫和氧。同樣的小室用于從氯化鈉溶液中制造氯。這種小室包括鋼框架或由塑性材料制造的框架。采用鋼框架的一個(gè)好處是鋼框架是剛性的，因此可制成大型過(guò)濾器承壓組件。然而，在鋼框架之間必須有絕緣和密封設(shè)備，腐蝕也是要對(duì)付的一個(gè)難題。處理腐蝕問(wèn)題的一種辦法是，例如在暴露到將要被電解的海水或堿液中的隔膜元件的表面使用鍍鎳板。但鍍鎳板是昂貴的，應(yīng)最小限度地使用。
上述型式的電解裝置已經(jīng)長(zhǎng)期為人們所熟知且在許多專(zhuān)利中都有描述。挪威專(zhuān)利No.157024中描述了一種生產(chǎn)氫和氧的承壓型過(guò)濾電解裝置。每個(gè)小室包括兩種極性的電極，電極用隔膜元件互相分隔。在兩個(gè)端板之間的各小室以這樣的方式保持在一起，即在上述板之間的電解小室用長(zhǎng)度方向的螺栓保持在恒定的壓力下。在電解裝置的長(zhǎng)度方向上，上部通道用于在小室中分別制造出的氫和氧，小室的下部是循環(huán)堿液的通道。
從EP6212240 A1中知道，有一個(gè)電解溶液的設(shè)備，包括由導(dǎo)電板制成的兩種極性的元件，該導(dǎo)電板周?chē)山^緣框架包圍，沿框架的周邊區(qū)設(shè)有進(jìn)口和出口通道。分隔元件可以插入到上述兩種極性的元件之間，分隔元件包括一塊多孔的隔膜和一個(gè)同樣設(shè)有進(jìn)口和出口通道的絕緣框架。
本發(fā)明的主要目的是得到一個(gè)新的隔膜元件，其結(jié)構(gòu)包括使用鋼框架，這樣可實(shí)現(xiàn)大的剛性尺寸，同時(shí)可得到一種結(jié)構(gòu)，即一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電解裝置，它與目前的裝置相比只有幾個(gè)元件。
另一個(gè)目的在于以一種普通的布置來(lái)密封、電絕緣和防腐。
發(fā)明者不得不解決的主要問(wèn)題是隔膜元件中的鋼材部分的防腐，以及如何使用一種新型和改進(jìn)的密封和絕緣設(shè)備而不致于制造更復(fù)雜和昂貴的元件。在開(kāi)發(fā)解決問(wèn)題的新辦法時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有很少的一部分隔膜元件使用常規(guī)的鍍鎳板，而用防腐材料覆蓋住其他被暴露的部分，如塑料或橡膠材料，來(lái)解決腐蝕問(wèn)題。請(qǐng)記住隔膜元件沿其周邊還不得不電絕緣，發(fā)明者開(kāi)始調(diào)查使用同一種防腐材料進(jìn)行絕緣和密封的可能性。于是發(fā)現(xiàn)不僅同樣的材料可以使用，而且在實(shí)施時(shí)可以制造一種更簡(jiǎn)單和便宜的隔膜元件。它通過(guò)將元件的鋼材部分的防腐涂層和隔膜元件的電絕緣和密封合在一起而實(shí)現(xiàn)。
發(fā)現(xiàn)能制造該種組合的防腐和絕緣涂層的可用材料是可硫化的橡膠，它具有所要求的電絕緣和密封性能。
采用上述發(fā)明原理，只有一小部分必須是鍍鎳，且鍍鎳在較小的鍍鎳設(shè)備上進(jìn)行。進(jìn)一步還發(fā)現(xiàn)，隔膜元件的一些不同的元件不一定非要象以前一樣用焊接連接不可，而且可以只用硫化的橡膠涂層設(shè)置其位置，因此很大程度上焊接可以被硫化物取代。
本發(fā)明的主要新特點(diǎn)包括框架1是剛性的鋼材，其上覆蓋有柔性、可硫化的材料6，該材料用作電絕緣以及同時(shí)作為密封件，框架1與固定設(shè)備4制成一體，開(kāi)孔7用于由螺栓將隔膜12固定到框架1上。
本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)在于T形元件2、3和框架1形成氣體/液體通道，且這些元件同樣用螺栓與固定到框架1上，且用材料6覆蓋，該材料與繞框架1的密封/絕緣材料6組合一個(gè)整體。
隔膜12最好用鍍鎳元件10固定到元件2上以及用固定設(shè)備4固定到元件3和框架1上，固定設(shè)備4是絕緣/密封材料6的一個(gè)整體部分。
本發(fā)明的范圍及其特點(diǎn)由所附權(quán)利要求所限定。
借助于附圖，本發(fā)明可以得到進(jìn)一步的解釋。


圖1是所發(fā)明的隔膜元件的前視圖。
圖2所示的是圖1中沿線A-A隔膜元件的剖面圖。
圖3所示的是帶絕緣和密封的框架剖面圖。
圖1所示的是一圓形隔膜元件，當(dāng)然該形狀也可以是長(zhǎng)方形或正方形。該元件的外框架是一剛性鋼框架1，鋼框架周邊有電絕緣材料6，該材料還可用作密封劑。外框架上裝有帶開(kāi)孔7的固定設(shè)備4，通過(guò)開(kāi)孔將隔膜固定到設(shè)備4上。將T形元件2和3固定到框架1上以形成相應(yīng)的氣體通道8和堿液通道9。在材料6施加到上述各元件上時(shí)，因而確保氣體和液體不能透過(guò)，T型元件2和3用螺栓5保持在其位置上。在這些元件上用硬化這些元件的材料6覆蓋。元件2和3上設(shè)有相應(yīng)的固定設(shè)備10、4，通過(guò)它們將隔膜固定到這些元件上。固定設(shè)備10是鍍鎳板、圖2中所示的是圖1中沿線A-A隔膜元件的剖面，該剖面正好通過(guò)T形元件3，因此在該圖中不能看到堿液通道9。用螺栓穿過(guò)開(kāi)孔7將隔膜12固定到固定設(shè)備4和10上。固定設(shè)備10是鍍鎳板，而固定設(shè)備4是整個(gè)鋼架1周邊材料的一部分。在元件2上的開(kāi)孔13是電解小室和氣體通道8之間的氣體通道。
圖3是圓形框架的剖面，所示的是周邊有絕緣和密封材料6的鋼架1以及由同樣材料制成一體的固定設(shè)備4。開(kāi)孔7用于由螺栓將隔膜固定到固定設(shè)備4上。
和已有的技術(shù)方案相比，本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。由于用硫化取代了占絕大部分的鍍鎳板，大大減少了制造成本。由于目前鍍鎳制造要大量昂貴的化學(xué)浸泡槽，因用硫化物取代了占絕大部分的鍍鎳板，事實(shí)上減小了制造成本。電解裝置將更加緊湊，使用同樣的材料來(lái)防腐、電絕緣和密封的好處是具有很高的價(jià)值，而且還簡(jiǎn)化了電解裝置對(duì)材料的要求。
權(quán)利要求
1.一種電解過(guò)濾器承壓組件的隔膜元件，包括由隔膜(12)隔開(kāi)來(lái)的陽(yáng)極室和陰極室，該隔膜元件包括框架(1)，氣體和液體的流動(dòng)孔(8、9)，其特征在于框架(1)是剛性的鋼材，其上覆蓋有柔性、可硫化的材料(6)，該材料用作電絕緣且同時(shí)用作密封，材料(6)與具有開(kāi)口(7)的固定設(shè)備(4)制成一體，開(kāi)孔(7)用于由螺栓將隔膜(12)固定到框架(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的隔膜元件，其特征在于T形元件(2、3)和框架(1)形成氣體/液體通道，且這些元件用螺栓(5)固定到框架(1)上且用材料(6)覆蓋，該材料與繞框架(1)的密封/絕緣材料(6)組合成一個(gè)整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的隔膜元件，其特征在于隔膜(12)用鍍鎳元件(10)固定到元件(2)上，以及用固定設(shè)備(4)固定到元件(3)和框架(1)上，固定設(shè)備(4)是整個(gè)絕緣/密封材料(6)的一部分。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于一種電解過(guò)濾器承壓組件的隔膜元件,包括由隔膜隔開(kāi)來(lái)的陽(yáng)極室和陰極室,該隔膜元件包括框架(1),框架是剛性鋼材,其上覆蓋有柔性可硫化材料(6),該材料用作電絕緣且同時(shí)用作密封,框架(1)與固定設(shè)備(4)制成一體,開(kāi)孔(7)用于由螺栓將隔膜(12)固定到框架(1)上。T形元件(2,3)和框架(1)形成氣體/液體通道,且這些元件用螺栓(5)固定到同一框架上,且用材料(6)覆蓋,該材料與繞框架(1)的密封/絕緣材料(6)組合成一個(gè)整體。
文檔編號(hào)C25B9/08GK1188517SQ96194966
公開(kāi)日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1996年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月23日
發(fā)明者彼得羅·德拉斯莫, 羅格·馬雷娜·利斯夫交德 申請(qǐng)人:諾爾斯海德公司