CN102373495A - 电解装置 - Google Patents

Abstract

一种电解装置，包括一个槽体、一个阴极板、一个阳极板、多个导电板和一个电源。所述阴极板、阳极板和多个导电板均位于所述槽体内。所述阴极板和阳极板相对设置，且均电连接于所述电源，以在阴极板与阳极板之间产生一个电场。所述多个导电板等间距排列在所述阴极板和阳极板之间，且均位于所述电场中，以使得每个导电板靠近阴极板的表面聚集正电荷，每个导电板靠近阳极板的表面聚集负电荷。

Description

电解装置

技术领域

本发明涉及电解技术领域，尤其涉及一种结构简单且电解效率高的电解装置。

背景技术

在电路板生产过程中，会产生大量的废水。这些废水中含有大量的金属离子，如，铜离子等。为避免污染环境，在排放前必须回收废水中的重属离子，使其浓度符合排放标准。回收金属离子的方法一般有两种。一种是在废水中加入沉淀剂，沉淀剂与金属离子发生化学反应后可得到金属沉淀物。该金属沉淀物往往作为废渣掩埋掉或者进行高温煅烧处理。如此处理，只能避免金属离子大量流入外界水环境，无论掩埋于地下的金属沉淀物，还是煅烧后以气态的形式进入大气的金属沉淀物，都会造成严重的二次污染。另一种方法是使废水流经电解装置，利用氧化还原反应原理使金属离子在电解装置的阴极发生还原反应并析出。如此，才可真正实现变废为宝。

由于废水的排放量一般都很大，仅包括一个阴极和一个阳极的电解装置的处理能力远远不能满足需求，还需设置储槽以暂时存放废水，如此，将占用大量的空间资源。一种具有多个电解室的电解装置应运而生，每一电解室均设有一组电极。每一组电极的阴极均可用于沉积金属离子，从而该电解装置占用的空间相对减小、处理能力成倍增加。然而，该电解装置的每一组电极均需要单独的电线连接于电源，并需要借助单独的整流器进行电压的控制，不仅结构复杂，而且设备费用较高。

发明内容

因此，有必要提供一种结构简单且电解效率高的电解装置。

一种电解装置，包括一个槽体、一个阴极板、一个阳极板、多个导电板和一个电源。所述阴极板、阳极板和多个导电板均位于所述槽体内。所述阴极板和阳极板相对设置，且均电连接于所述电源，以在阴极板与阳极板之间产生一个电场。所述多个导电板等间距排列在所述阴极板和阳极板之间，且均位于所述电场中，以使得每个导电板靠近阴极板的表面聚集正电荷，每个导电板靠近阳极板的表面聚集负电荷。

本技术方案的电解装置在阴极板和阳极板之间设置多个导电板，由于静电感应现象，每一导电板均被极化而相当于一个电极。如此，不必为每一对电极设置单独的电镀室，也不必为了避免电性相反的电极之间发生短路，而将相邻的电极的间距设置得过大，从而可简化电解装置的结构，并提高电解装置单位体积的电解效率。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的电解装置的剖面示意图。

图2是图1沿II-II线的剖视图。

图3是使用上述电解装置回收液体中的离子的示意图。

主要元件符号说明

电解装置                    10

槽体                        11

侧壁                        110

收容空间                    1101

底壁                        111

盖板                        112

第一侧板                    113

第二侧板                    114

第三侧板                    115

第四侧板                    116

入水口                      117

排水口                      118

排气口                      119

固定架                      12

第一表面                    120

第二表面                    121

固定孔                      122

阴极板                      13

阳极板                      14

导电板                      15

电源                        16

抽气泵                      17

连接管                      170

入水管                      18

排水管                      19

具体实施方式

以下将结合附图和实施例，对本技术方案的电解装置进行详细说明。

请一并参阅图1和图2，本技术方案提供一种电解装置10，用于回收液体中的离子。所述电解装置10包括一个槽体11、一个固定架12、一个阴极板13、一个阳极板14、多个导电板15、一个电源16、一个抽气泵17、一个入水管18和一个排水管19。

所述槽体11包括侧壁110、底壁111和盖板112。所述底壁111连接于所述侧壁110的一端。所述侧壁110与底壁111连接构成一个收容空间1101，所述阴极板13、阳极板14和多个导电板15均收容于所述收容空间内1101。所述盖板112可拆卸地设置于所述侧壁110的另一端，并与所述底壁111相对。所述侧壁110包括首尾相接的第一侧板113、第二侧板114、第三侧板115和第四侧板116。所述第一侧板113上设有一个入水口117。所述入水口117与一个入水管18相连通，用于流入待电解的液体。所述第三侧板115与第一侧板113相对。所述第三侧板115上设有一个排水口118。所述排水口118与一个排水管19相连通，用于排出电解后的液体。所述排水口118相较于所述入水口117更靠近所述底壁111，如此可利于液体排出所述槽体11。所述第四侧板116与第二侧板114相对。所述盖板112上开设有排气口119。

所述固定架12固定于所述槽体11内靠近所述盖板112处，且与所述底壁111相对。所述固定架12与所述底壁111大小相当，也就是说，所述固定架12的边缘恰与所述槽体11的侧壁110相接触。所述固定架12可采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile butadiene styrene，ABS)或聚氯乙烯(Polyvinylchloride，PVC)制成。所述固定架12具有相对的第一表面120和第二表面121。所述第一表面120靠近所述底壁111，所述第二表面121靠近所述盖板112。所述固定架12还具有多个贯穿所述第一表面120和第二表面121的固定孔122。所述多个固定孔122在所述固定架12靠近第一侧板113和第三侧板115的两个端部之间平行间隔排布，且每一固定孔122均平行于所述第一侧板113或第三侧板115。本实施例中，相邻的两个固定孔122的间距为2厘米至3厘米。每一固定孔122的横截面均为长方形，其长度略小于所述第四侧板116与第二侧板114的间距。

所述阴极板13位于所述槽体11内。所述阴极板13电连接于所述电源16的负极。所述阴极板13可为方形板，其通过与所述固定架12的一个固定孔122配合而设置于所述固定架12。具体地，所述阴极板13设置于所述固定架12最靠近所述第一侧板113的一个固定孔122，并与所述第一侧板113平行相对。所述阴极板13的一个端部穿过所述固定孔122并与所述底壁111相对。另一个端部位于所述固定架12与所述盖板112之间。具体地，所述阴极板13在靠近第二端部131处可开设用于与销钉配合的通孔，所述阴极板13穿过一个固定孔122，通过使用位于固定架12一侧的一个销钉***所述通孔而将阴极板13固定于所述固定架12。或者，所述阴极板13自其相对的两侧分别延伸出一个止挡部，每一个止挡部均承载于所述第二表面121与所述固定孔122的孔壁连接处，也可将所述阴极板13固定于所述固定架12。再或者，所述阴极板13的厚度自第一端部130向第二端部131处逐渐增加，从而可被所述固定孔122的孔壁夹持住。

所述阳极板14位于所述槽体11内，且与所述阴极板13相对。所述阳极板14电连接于所述电源16的正极。所述阳极板14与阴极板13形状相同。所述阳极板14设置于所述固定架12上最靠近所述第三侧板115的一个固定孔122，并与所述第三侧板115平行相对。所述阳极板14与固定孔122的配合方式与所述阴极板13与固定孔122的配合方式大致相同。

所述多个导电板15在所述阴极板13和阳极板14之间间隔设置。每一导电板15均穿过固定架的一个固定孔122，从而设置于所述固定架12。与所述多个固定孔122相对应地，所述多个导电板15在所述阴极板13和阳极板14之间等间隔设置，并且，最靠近阳极板14的导电板15与阳极板14的间距等于相邻的两个导电板15的间距，最靠近阴极板13的导电板15与阴极板13的间距等于相邻的两个导电板15的间距。本实施例中，相邻的两个导电板15的间距范围为2厘米-3厘米。所述导电板15可为不锈钢板。所述导电板15表面光滑，其表面粗糙度小于0.02微米。

当然，相邻的两个导电板15的间距为不一定要求为2厘米-3厘米，要视阴极板与阳极板之间的电场大小，阴极板13、导电板15与阳极板14的大小以及导电板15的数量而定。

所述抽气泵17通过所述盖板112的排气口119与所述槽体11的收容空间1101相连通，用于回收所述电解过程中产生的气体。具体地，所述抽气泵17具有连接管170，所述连接管170与所述排气口119相连通。

可以理解，所述电解装置10还可包括一个整流器，所述整流器电连接于所述电源16与所述阴极板13及阳极板14之间，用于调整施加于所述所述阴极板13和阳极板14之间的电压。

请一并参阅图1和图3，使用本技术方案的电解装置10对液体中的离子进行回收时，可采取以下步骤：

首先，开启电源16，对所述阴极板13和阳极板14供电。供电后，阴极板13和阳极板14之间形成电场。位于阴极板13和阳极板14之间的多个导电板15在该电场中因静电感应现象而被极化。每一导电板15的自由电子在电场力的作用下逆着电场方向移动，从而电荷重新分布，每一导电板15靠近阴极板13的表面聚集正电荷，而靠近阳极板14的表面聚集等量负电荷。施加于阴极板13和阳极板14之间的电压在所述阴极板13、阳极板14和多个导电板15之间平均分配。例如，本实施例中，导电板15的数量为四个，电源16施加的电压为25V，阴极板13与相邻的一个导电板15之间电势差为5V，相邻的两个导电板15之间电势差也为5V，阳极板14与相邻的一个导电板15之间电势差也为5V。

其次，开启抽气泵17。

再次，通过入水口117往所述槽体11内充入液体。所述液体中可包含铜离子、氯离子、硫酸根离子等。所述液体中带正电的离子，如铜离子，在所述阴极板13以及每一导电板15靠近阳极板14的表面发生还原反应形成铜单质而沉积。而氯离子、硫酸根离子等带负电的离子，则在所述阳极板14以及每一导电板15靠近阴极板13的表面发生氧化反应而生成氯气、二氧化硫等气体。生成的气体被抽气泵17从槽体11中抽出。进入槽体11内的液体流经多个导电板15后，其中的各种离子含量逐渐降低，最后从所述第三侧板115的排水口118离开槽体11。

由于导电板15的表面光滑，当所述导电板15上沉积了一定量的金属时，可将所述盖板112从槽体11上卸下，从固定架12上取出导电板15，将形成于导电板15上的金属层撕下即可。

本技术方案的电解装置10在阴极板13和阳极板14之间设置多个导电板15，由于静电感应现象，每一导电板15均被极化而相当于一个电极。如此，不必为每一对电极设置单独的电镀室，也不必为了避免电性相反的电极之间发生短路，而将相邻的电极的间距设置得过大，从而可简化电解装置10的结构，并提高电解装置10单位体积的电解效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电解装置，包括一个槽体、一个阴极板、一个阳极板、多个导电板和一个电源，所述阴极板、阳极板和多个导电板均位于所述槽体内，所述阴极板和阳极板相对设置，且均电连接于所述电源，以在阴极板与阳极板之间产生一个电场，所述多个导电板等间距排列在所述阴极板和阳极板之间，且均位于所述电场中，以使得每个导电板靠近阴极板的表面聚集正电荷，每个导电板靠近阳极板的表面聚集负电荷。

2.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述导电板为不锈钢。

3.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述导电板的表面粗糙度小于0.02微米。

4.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述多个导电板中，最靠近阳极板的导电板与阳极板的间距等于相邻的两个导电板的间距，最靠近阴极板的导电板与阴极板的间距等于相邻的两个导电板的间距。

5.如权利要求4所述的电解装置，其特征在于，相邻的两个导电板的间距范围为2厘米至3厘米。

6.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电解装置还包括固定于所述槽体内的固定架，所述固定架具有多个等间距开设的固定孔，所述阴极板、阳极板和多个导电板均通过与一个固定孔配合而固定于所述固定架。

7.如权利要求6所述的电解装置，其特征在于，所述阴极板具有用于与销钉配合的通孔，所述阴极板穿过一个固定孔，通过使用位于固定架一侧的一个销钉***所述通孔而将阴极板固定于所述固定架。

8.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述槽体包括侧壁及底壁，所述侧壁与底壁连接构成一个收容空间，所述阴极板、阳极板和多个导电板均收容于所述收容空间内，所述侧壁开设有入水口和排水口，所述入水口靠近所述阴极板，用于流入待电解的液体，所述排水口靠近所述阳极板，用于排出电解后的液体。

9.如权利要求8所述的电解装置，其特征在于，所述排水口与底壁之间的距离小于所述入水口与所述底壁之间的距离。

10.如权利要求8所述的电解装置，其特征在于，所述槽体还包括盖板，所述盖板与所述底壁相对，所述盖板上开设有排气口，所述电解装置还包括一个抽气泵，所述抽气泵通过所述排气口与所述收容空间相连通，用于回收电解过程中产生的气体。

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