CN103103560A - 一种微极距离子膜电解槽 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微极距离子膜电解槽，包括：一侧设置钛网的正极槽、具有一个网状侧面的负极槽；负极槽含有负极槽体、柔性镍丝、密封圈、镍网和离子膜，其特征在于：密封圈压贴于负极槽体的网状侧面上，镍网的四周压贴于密封圈，离子膜压贴于镍网上，柔性镍丝填充于镍网与负极槽体的网状侧面之间的空间内；本发明使得电解槽的电极间距极度减小，约等于离子膜的厚度，近乎为0mm，电能的热效应浪费也相应的降低至接近0；同时，采用柔性镍丝填充间隙，填充后的阴极具有微孔结构，与电解液的接触面积大大增加，电解更加充分，弥补了因为电极间距减小而电解不充分的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种离子膜电解槽，尤其是一种微极距离子膜电解槽，属于工业电解制碱设备领域。
背景技术
目前工业制碱基本是使用精制食盐水为原料，采用离子膜电解槽进行电解制得，根据发明人的了解，离子膜电解槽电极间需要保持一定的间距，间距过小则电解液电解不充分，然而电极间的电解液会因为电流通过产生的电阻效应而发热，导致这一部分电能被浪费。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术缺点，提出一种微极距离子膜电解槽。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种微极距离子膜电解槽，由多组正极槽和负极槽依次串联排列压贴而成，所述正极槽的一侧设置钛网，所述负极槽包括负极槽体、离子膜和密封圈，所述负极槽体具有一个网状侧面，所述负极槽体还含有柔性镍丝和镍网，所述密封圈压贴于所述负极槽体的网状侧面上，所述镍网的一侧面四周压贴于所述密封圈上，所述离子膜压贴于所述镍网另一侧面上，所述柔性镍丝填充于所述镍网与所述负极槽体的网状侧面之间的空间内。
本发明进一步的改进在于：
1、所述正极槽顶部设有用做正极接线端子的第一出气口，所述负极槽顶部设有用做负极接线端子的第二出气口。
2、所述第一出气口与第二出气口均作为出水口。
3.位于压贴后所述电解槽一端的所述正极槽连接电源正极，位于压贴后所述电解槽另一端的所述极槽连接电源负极。
本发明的有益效果如下：
本发明的上述技术方案由于在负极槽与正极槽之间设置了镍网并直接将离子膜贴覆在镍网上，同时在镍网和负极槽体的网状侧面之间填充柔性镍丝，通过柔性镍丝把负极槽体的网状侧面与镍网导通，因此，正极槽与负极槽的间距约等于离子膜的厚度，近乎为0mm，电能的热效应浪费也相应的降低至接近0。此外，采用柔性镍丝填充间隙，填充后的的阴极具有微孔结构，与电解液的接触面积大大增加，电解更加充分，弥补了因为电极间距减小而电解不充分的问题；还有，槽体设计结构相对独立，多组槽体采用压贴，槽体本身用做导电、出气口用做电极接装，简化槽体组成，槽体制作更为容易。
附图说明
下面结合附图对本发明的作进一步说明。
图1是正极槽主视图。
图2是负极槽主视图。
图3是负极槽的压贴层示意图。
图4是微极距离子膜电解槽的多组串联压贴层示意图。
图中标号示意如下：1-正极槽，2-钛网，3-第一出气口，4-密封圈，5-负极槽，6-负极槽的网状侧面，7-第二出气口，8-离子膜，9-镍网，10-柔性镍丝，11-负极槽体。
具体实施方式
实施例
本实施例的微极距离子膜电解槽，包括正极槽1和负极槽5；在正极槽1的一侧设置有钛网2，在负极槽5的一侧面制成网状。负极槽5包括负极槽体11、柔性镍丝10、密封圈4、镍网9和离子膜8，密封圈4压贴于负极槽体11制成网状的一侧面上，镍网9的一侧面四周压贴于密封圈4上，离子膜8压贴于镍网9另一侧面上，离子膜8采用全氟磺酸树脂和羧酸树脂复合膜。柔性镍丝10填充于镍网9与负极槽体11的网状侧面之间的空间内。正极槽1顶部设有用做正极接线端子的第一出气口3，负极槽5顶部设有用做负极接线端子的第二出气口7；第一出气口3与第二出气口7在作为出气口的同时也作为出水口，利用电解产生的气体和液体的表面张力带动液体排出。多组微间距离子膜电解槽依次串联排列压贴。
多组微间距离子膜电解槽依次串联排列压贴后，在首端的正极槽1的第一出气口3连接电源正极，在尾端的负极槽5的第二出气口7连接电源负极，所有正极槽1的出气口都连接有氯气收集设备和废液收集设备，所有负极槽5的出气口都连接有氢气收集设备和烧碱溶液收集设备。
工作时，正极进水口将预先制得的精制饱和食盐水注入到正极槽1内，负极槽5内注入纯水（掺杂少量NaOH），通电后反应开始，负极表面产生氢气，柔性镍丝10的微空隙结构使得电解效率提高，同时近乎为0的极距使得电解液自身的电热效应约等于0；纳离子通过离子膜8由正极槽1进入负极槽5，与电解液中的氢氧根离子形成烧碱溶液，氢气通过第二出气口7排出的时候，带动溶液一起从第二出气口7排出，收集设备收集烧碱溶液后蒸发提纯；正极表面产生氯气，氯气经过第一出气口3排出，经收集设备收集后处理，同时氯气带动电解后的溶液从第一出气口3排出。
本发明的不局限于上述实施例所述的具体技术方案，比如：也可以在负极槽5的一侧面贴装一个镍网形成网状侧面；等等。凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种微极距离子膜电解槽，由多组正极槽和负极槽依次串联排列压贴而成，所述正极槽的一侧设置钛网，所述负极槽包括负极槽体、离子膜和密封圈，所述负极槽体具有一个网状侧面，其特征在于：所述负极槽体还含有柔性镍丝和镍网，所述密封圈压贴于所述负极槽体的网状侧面上，所述镍网的一侧面四周压贴于所述密封圈上，所述离子膜压贴于所述镍网另一侧面上，所述柔性镍丝填充于所述镍网与所述负极槽体的网状侧面之间的空间内。
2.根据权利要求1所述的微极距离子膜电解槽，其特征在于：所述正极槽顶部设有用做正极接线端子的第一出气口，所述负极槽顶部设有用做负极接线端子的第二出气口。
3.根据权利要求2所述的微极距离子膜电解槽，其特征在于：所述第一出气口与第二出气口均作为出水口。
4.根据权利要求1所述的微极距离子膜电解槽，其特征在于：位于压贴后所述电解槽一端的所述正极槽连接电源正极，位于压贴后所述电解槽另一端的所述极槽连接电源负极。
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