專利名稱：帶有電解液循環出入隔離槽的節能型串聯電解裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水溶液的電解裝置，尤其涉及一種帶有電解液循環出入隔離槽的節能型串聯電解裝置。應用于電解生產金屬粉體材料、金屬電解精煉、濕法冶金過程中金屬電解沉淀、有機物電解制造、污水電解處理、電解生產氣體。
背景技術：
自1807年，英國科學家H.戴維將熔融苛性堿進行電解制取鉀、鈉，從而為獲得高純度物質開拓了新的領域。電解質中的離子常處于無秩序的運動中，通直流電后，離子作定向運動。陽離子向陰極移動，在陰極得到電子，被還原；陰離子向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化。
現在使用的電解裝置中，槽內極板基本上都采用并聯的方法。極板多塊并聯，電流大，母線和導電橫梁的有色金屬材料用量大，線路上的電能消耗也大。導電觸頭的非硬性連接也常發生接觸不良和接觸電阻增大等故障，從而影響生產。串聯電解法在19世紀到20世紀中葉曾在國外的一些金屬電解廠家使用。由于存在電流效率低，極板的鑄造、整修麻煩，從殘極上剝離陰極沉積物困難，電解槽絕緣浙青不能承受高液溫等問題，故已先后停止使用。電解行業是能耗大戶，節能降耗的潛力巨大。目前全世界僅有色金屬電解精煉就達到了 4000萬噸。我國是有色金屬生產大國，2009年有色金屬銅鉛鋅電解產量達到1245萬噸。利用本發明改造傳統電解行業，按降耗6%計算，僅電力年消耗就可減少9億度以上。在日益現代化的今天，已經有了優秀的電解槽制造的材料和成熟的電解物與殘極的分離技術，為串聯電解的應用掃除了障礙。本發明克服了并聯電解方式存在的不足，充分發揮串聯電解方式的優點，克服了電流效率低的缺點。利用金屬導體中的電子的導電作用與電解質中離子的導電作用的不同，進行構思設計。具有節約有色金屬材料、節約電能、操作方便等諸多優點。在能源危機日益顯現的今天，本發明可實現電解行業的節能降耗和生廣效率的提聞。
發明內容
帶有電解液循環出入隔離槽的節能型串聯電解裝置本裝置將傳統的電解槽通過極板和槽上極板隔離安裝槽口的有效結合，將其分開成為若干個小電解槽。極板安裝于隔離安裝槽口中，無需絕對密封，實現電流通道的有效隔離。極板之間為串聯模式，提高了整體槽壓。利用電解液作為極板的電力傳輸載體，克服了由金屬導電橫梁(或極耳)、導電觸頭產生的壓降，降低了電力消耗，消除了由于導電觸頭接觸不良而造成的各種故障。設置了電解液循環入液隔離槽和出液隔離槽，使電解液循環造成的漏電達到最低。為有利于電解液的循環和排料，電解裝置底部均向電解液出口部分傾斜。系統電流的降低極大地減小了金屬導電母線的使用；沒有導電橫梁和導電觸頭，也節約了大量的有色金屬。與傳統的電解裝置相比，設備有色金屬消耗降低80%以上，單位生產電能消耗降低5%-10%。由于系統電流低，有利于采用節能型的高頻電解電源。本發明特點I、槽內極板由并聯轉變為串聯模式，提高了單槽電壓，降低了系統電流，降低了線路金屬導體的由于大電流造成的電壓損失，電能消耗低，有色金屬使用量低。2、利用電解液作為電力傳輸載體，沒有金屬導電橫梁導電觸點，節約了金屬導體，降低了線路壓降。整個系統電路路中沒有軟連接，降低了故障的發生率，提高了生產效率。3、設置了電解液循環入液隔離槽和出液隔離槽，使電解液循環造成的漏電達到最小。4、由于極板本體不再起上而下起到電流傳輸作用，極板可以做得更薄。沒有了極板由導電橫梁到液面之間的壓降，電力消耗減少。5、由于采取槽內極板串聯模式，電流下降，極板電流分布均勻，有利于超大型極板 的使用。6、電解槽上極板隔離安裝槽口的使用，極板的安裝和更換非常容易。7、由于單槽電壓高，而電流相對較小。一是有利于電解電源的設計制造和選型，并可采用高頻電解電源提高電源效率；二是無需通過多槽串聯，以滿足電解電源電壓需要。可單槽構成生產系統，并避免了局部故障造成大面積停產的的現象發生，生產效率高。8、電解槽體部分頂端無其他任何部件，便于進行極板出入槽機械化、自動化操作和環保(酸霧或堿霧)處理設備的安裝使用。
圖I、系統結構2、圖I (A—A)剖面3、電解槽部分剖面構造4、電解液循環入液隔離槽構造5、電解液循環出液隔離槽構造6、極板隔離安裝槽口構造圖符號說明①極板、②極板隔離安裝槽口、③進液孔、④均液孔、⑤出液孔、⑥循環電解液溢流口、⑦電解液循環入液隔離槽、⑧電解液循環出液隔離槽、⑨電解槽、⑩排液口 (3)循環電解液入口
具體實施例方式本發明分電解液循環入液隔離槽、電解槽、電解液循環出液隔離槽三部分。電解槽端部的兩塊極板分別與電源連接。循環電解液從入液隔離槽的入口進入，經過進液孔和均液孔進入電解槽，再經出液孔，從循環電解液溢流口流出。在電解槽兩側面、頂部和底部均設置有極板隔離安裝槽口(圖6)，極板置于極板隔尚安裝槽口之中。粉體材料電解制造所得金屬粉體、污水處理所得污泥、有機物電解制造所得物可從排液口排出；電解精煉、濕法冶金所得材料，取出極板進行剝離；電解生產氣體則從電解槽上部進行收集。
權利要求
1.帶有循環電解液出入液隔離槽節能型串聯電解裝置分別設置循環電解液入液隔離槽、循環電解液出液隔尚槽和電解槽三部分。
2.極板3通過與極板隔離安裝槽ロ4的有效結合將電解液相對隔離，形成若干個獨立的小電解槽。極板的邊沿置于隔離槽ロ之中，無需特別密封。
3.入液隔離槽為ー轉三模式，均液孔沿極板豎直方向均勻排列，口徑大小以保證循環液流量為準；出液隔離槽為三轉ー模式，底部出液孔為方形結構，面積略大于對面相對應均液孔總面積。
4.帶有循環電解液出入液隔離槽節能型串聯電解裝置底部向出液ロ端傾斜。
全文摘要
帶有電解液循環出入隔離槽的節能型串聯電解裝置，應用于電解生產金屬粉體材料、金屬電解精煉、濕法冶金過程中金屬電解沉淀、有機物電解制造、污水處理、電解生產氣體等領域。分電解液循環入液隔離槽、電解槽、電解液循環出液隔離槽三部分。利用極板①與極板安裝隔離槽口②有效結合，將電解槽進行隔離成若干小區，利用電解液的導電性作為電力傳輸載體。電解液循環入液隔離槽⑦和出液隔離槽⑧，使電解液循環造成的漏電達到最低。本發明充分發揮串聯電解的優勢，節約有色金屬材料，節約電能，極板安裝、更換方便，生產效率高。
文檔編號C25B9/00GK102691070SQ20111006847
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月22日 優先權日2011年3月22日
發明者王惟華 申請人:王惟華