高效离子膜电解槽的制作方法

本发明涉及一种电解槽，特别是涉及一种高效离子膜电解槽。

技术背景

传统的电解槽设备是简单的二维平板电极式的，设备主体由垂直放置、相对平行、相互交错的阴、阳极板构成，辅助以供电电源，阴、阳极板可为不同材质的金属板，离子膜电解槽的设备存在着面积比小、时空处理量少、电流效率低、能耗大、造价高等缺点，生产效率不高。

多维电极是在传二维电极之间填充粒状材料构成的粒子电极，三维电极电催化处理的面积比大大增加，且粒子间距小，因而液相传质效率高。但是现有的三维催化处理设备对于处理高浓度的电解液速度较慢。

离子膜电解槽是目前在氯碱工业中用于生产碱液、氢气和氯气的主要使用的设备。中国发明专利第cn103103559a号公开了一种离子膜电解槽，包括电解槽槽体、与所述电解槽相配的槽盖、阴极板、阳极板和离子膜，所述电解槽体设有电解液进、出口，所述电解槽槽盖上设有出气口，所述阴极板和阳极板相对平行的设于电解槽内，所述离子膜设于阴、阳极板之间并将所述电解槽隔成两部分，所述阴极板与离子膜、阳极板与离子膜之间均填充有粒子电极。此电解槽能够在一定程度上加快电解效率，但是此结构在电解过程中的温度变化很大，存在电压摆现象；而且此电解槽不利于运输。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是控制电解槽内的电压稳定，从而提高电解率；为了克服该问题提供一种高效离子膜电解槽。

为解决上述技术问题，本发明的结构包括圆柱形绝缘电解槽壳体，圆环形阳极板和圆柱形阴极板；所述的阴极板在阳极板内；所述的电解槽壳体内的顶部设有导电的圆形盖板，其底部设有导电的圆形底板；阴极板与盖板连成一体，阳极板与底板连成一体；所述的电解槽壳体上还连接着温控装置；所述的盖板和所述的底板分别与第一电源和第二电源相连；所述的阳极板和所述的阴极板之间填充着粒子电极；所述的阴极板和所述的阳极板之间还设置了离子膜。

进一步：所述的温控装置是由第一温度传感器和第二温度传感器，电流控制模块和加热装置组成；所述的第一温度传感器和所述的第二温度传感器分别设置在阴极板和阳极板上；所述的电流控制模块与第一温度传感器和第二温度传感器相连；所述的加热装置与电流控制模块相连。

又进一步：所述的电流控制模块是由微处理器和第二电源组成；微处理器与第二电源通过电连接；所述的微处理器与加热装置、第一温度传感器和第二温度传感器分别采用电连接。

又进一步：所述的加热装置是电热丝。

又进一步：所述的电解槽壳体的顶部中央位置开有一圆形通孔，电机连接的转轴通过此通孔与盖板相连。

再进一步：所述的电解槽壳体的顶部边缘位置开有两螺纹孔，吊环通过连接的螺栓固定在电解槽壳体的螺纹孔上；螺栓的螺纹与所述螺纹孔的螺纹相匹。

采用上述结构后，本发明所述的一种高效离子膜电解槽，其具有加快电解速率，提高电解率；控制电解槽内温度，防止电压摆现象的发生；此发明还具有结构简单，易于制造，便于搬运的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的结构示意图。

图中：1为电解槽壳体，2为盖板，3为底板，4为电机，5为第二电源，6为第一电源，7为微处理器，8为阳极板，9为阴极板，10为离子膜，11为加热装置，12为第二温度传感器，13为第一温度传感器，14为吊环，15为螺栓，16为粒子电极

具体实施方式

如图1所示的一种高效离子膜电解槽，包括圆柱形绝缘电解槽壳体1，圆环形阳极板8和圆柱形阴极板9；所述的阴极板9在阳极板8内；所述的电解槽壳体1内的顶部设有导电的圆形盖板2，其底部设有导电的圆形底板3；阴极板8与盖板2连成一体，阳极板9与底板3连成一体；所述的电解槽壳体1上还连接着温控装置；所述的盖板2和所述的底板3分别与第一电源6和第二电源5相连；所述的阳极板8和所述的阴极板9之间填充着粒子电极16；所述的阴极板9和所述的阳极板8之间还设置了离子膜10。本发明通过阴极板9和阳极板8及填充于极板间的担载有催化物质涂层的粒子电极16共同构成了多维电极反应系统。工作时分别通过第一电源6和第二电源5给阴极板9和阳极板8通电，使溶液发生电解反应，让电解所产生的离子依附在离子膜10上，而且此结构能大大提高电解率。

如图1所示的一种高效离子膜电解槽，所述的温控装置是由第一温度传感器13和第二温度传感器12，第二电源5，微处理器7和加热装置11组成；所述的第一温度传感器13和所述的第二温度传感器12分别设置在阴极板9和阳极板8上；所述的微处理器7与第二电源5通过电连接；所述的微处理器7与加热装置11、第一温度传感器13和第二温度传感器12分别采用电连接；所述的加热装置11是电热丝。此结构通过第一温度传感器13和第二温度传感器12分别测量位于阳极板8和阴极板9上的温度，并把温度的数值传递给微处理器7，微处理器7对比两者的温度，当差异过大时会给电热丝通以电流，使加热丝工作保证阳极板8和阴极板9的温差稳定，从而控制电解槽内的温度，防止电压摆现象的发生。

如图1所示的一种高效离子膜电解槽，所述的盖板2上开有通孔，电机4连接的转动轴通过此通孔与盖板2连接；工作时通过电机4连接的转动轴带动盖板2发生转动，从而使阴极板9也发生转动。此结构不仅能加快电解速度，而且能使第一温度传感器13所测的温度更加准确。

如图1所示的一种高效离子膜电解槽，所述的电解槽壳体1的顶部边缘位置开有两螺纹孔，吊环14通过连接的螺栓15固定在电解槽壳体1的螺纹孔上；螺栓15的螺纹与所述螺纹孔的螺纹相匹。此结构是为了方便对电解槽进行搬运，通过吊环14可以吊起电解槽；并且本发明还具有结构简单、易于制造，电解率高等优点。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种高效离子膜电解槽，其包括圆柱形绝缘电解槽壳体，圆环形阳极板和圆柱形阴极板；所述的阴极板在阳极板内；所述的电解槽壳体内的顶部设有导电的圆形盖板，其底部设有导电的圆形底板；阴极板与盖板连成一体，阳极板与底板连成一体；所述的电解槽壳体上还连接着温控装置；所述的盖板和所述的底板分别与第一电源和第二电源相连；所述的阳极板和所述的阴极板之间填充着粒子电极；所述的阴极板和所述的阳极板之间还设置了离子膜。本发明具有加快电解速率，提高电解率；控制电解槽内温度，防止电压摆现象的发生；此发明还具有结构简单，易于制造，便于搬运的优点。

技术研发人员：刘斌
受保护的技术使用者：丹阳市日晟工业设备有限公司
技术研发日：2017.11.07
技术公布日：2019.05.14