一种多腔室电解槽.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110358354.X

申请日:

2011.11.14

公开号:

CN102418115A

公开日:

2012.04.18

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C25B 9/00申请公布日:20120418|||实质审查的生效IPC(主分类):C25B 9/00申请日:20111114|||公开

IPC分类号:

C25B9/00; C25B9/08

主分类号:

C25B9/00

申请人:

江阴安凯特电化学设备有限公司

发明人:

徐文新

地址:

214400 江苏省江阴市月城镇工业园区月东路221号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种多腔室电解槽,该电解槽包括阴极腔室和阳极腔室,在所述阴极腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜,所述的三层离子膜将所述阴极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室;所述的离子膜分别附着在网架上,所述的网架包括有阴极网架、阳极网架和支撑网架,所述阴极网架上的阴极网与直流电源的负极连接,所述阳极网架上的阴极网与直流电源的正极连接。该多腔室电解槽改变原来的双腔式单膜结构、三腔双膜式结构,通过将腔室增加到四个,使用三张不同性质的离子膜,可以使电极室框电解液中的各种离子分别进行迁移,从而在电解过程中,有效阻止电解槽中副反应的发生,分别在不同室框中生产出两种高纯度产品。

权利要求书

1: 一种多腔室电解槽, 其特征在于, 所述电解槽包括阴极腔室和阳极腔室, 在所述阴极 腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜, 所述的三层离子膜将所述阴极腔室与阳极腔室 之间的空间分为两个腔室。
2: 如权利要求 1 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述的离子膜分别附着在网架上, 所述的网架包括有阴极网架、 阳极网架和支撑网架, 所述阴极网架上的阴极网与直流电源 的负极连接, 所述阳极网架上的阴极网与直流电源的正极连接。
3: 如权利要求 2 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述的离子膜在电解槽内呈竖向 设置。
4: 如权利要求 3 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 在所述电解槽内所述的阴极网架、 阳极网架和支撑网架大小相等, 形状相同, 且在所述的电解槽内等间距分布, 并将所述电解 槽分割为一个阳极腔室、 一个阴极腔室、 一个原料添加腔室和一个产物腔室。
5: 如权利要求 4 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述阴极网架上的离子膜与阳极 网架上的离子膜分别附着在阴极网架与阳极网架相对面的一侧。
6: 如权利要求 5 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述的阴极网架、 阳极网架和支撑 网架均为金属网架。
7: 如权利要求 6 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 在所述金属网架上设有若干块导 流板, 所述导流板的一边呈横向固定在所述金属网架上。
8: 如权利要求 7 所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述导流板与所述金属网架固定, 且与所述金属网架之间构成 3°~ 10°的夹角。
9: 如权利要求 1 至 8 中任意一项所述的多腔室电解槽, 其特征在于, 所述导流板为钛 板, 所述钛板的厚度为 0.3mm ~ 0.8mm。

说明书


一种多腔室电解槽

    【技术领域】
     本发明涉及电解槽, 具体涉及一种多腔室结构的电解槽。背景技术 现有电解槽的结构一般为双腔单膜结构, 或三腔双膜结构, 使用这类电解槽电解 单一品种的电解液, 生产出一种电解产品还可以保证其纯度和生产效率, 若在同一电解槽 内同时生产出两种以上的电解产品将很难实现。若需要同时生产多种电解产品时, 就需要 使用许多电解槽, 这种生产方式即增加了生产企业的资金投入, 还会增加生产设备的占地 面积, 同时也增加了操作人员的劳动强度。因此, 有必要对现有的电解槽结构进行改进。
     发明内容
     本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷, 提供一种可在同一电解槽内, 同 时生产两种以上产品的多腔室电解槽。
     为实现上述目的, 本发明的技术方案是设计一种多腔室电解槽, 其特征在于, 所述 电解槽包括阴极腔室和阳极腔室, 在所述阴极腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜, 所述的三层离子膜将所述阴极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室。
     其中优选的技术方案是, 所述的离子膜分别附着在网架上, 所述的网架包括有阴 极网架、 阳极网架和支撑网架, 所述阴极网架上的阴极网与直流电源的负极连接, 所述阳极 网架上的阴极网与直流电源的正极连接。
     进一步优选的技术方案是, 所述的离子膜在电解槽内呈竖向设置。
     进一步优选的技术方案还有, 在所述电解槽内所述的阴极网架、 阳极网架和支撑 网架大小相等, 形状相同, 且在所述的电解槽内等间距分布, 并将所述电解槽分割为一个阳 极腔室、 一个阴极腔室、 一个原料添加腔室和一个产物腔室。
     进一步优选的技术方案还有, 所述阴极网架上的离子膜与阳极网架上的离子膜分 别附着在阴极网架与阳极网架相对面的一侧。
     进一步优选的技术方案还有, 所述的阴极网架、 阳极网架和支撑网架均为金属网 架。
     进一步优选的技术方案还有, 在所述金属网架上设有若干块导流板, 所述导流板 的一边呈横向固定在所述金属网架上。
     进一步优选的技术方案还有, 所述导流板与所述金属网架固定, 且与所述金属网 架之间构成 3°~ 10°的夹角。
     进一步优选的技术方案还有, 所述导流板为钛板, 所述钛板的厚度为 0.3mm ~ 0.8mm。
     本发明的优点和有益效果在于 : 该多腔室结构的电解槽改变原来的双腔式单膜结 构、 三腔双膜式结构, 通过将腔室增加到四个, 使用三张不同性质的离子膜, 可以使电极室 框电解液中的各种离子分别进行迁移, 从而在电解过程中, 有效阻止电解槽中副反应的发生, 分别在不同室框中生产出两种高纯度产品。该项技术可用于有机电解或者部分无机化 合物的电解生产, 可有效的对化合物进行分解, 生产各种易氧化、 易还原产品。 附图说明
     图 1 是本发明多腔室电解槽的结构示意图 ;
     图 2 是本发明多腔室电解槽的网架结构示意。 具体实施方式
     下面结合附图和实施例, 对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅 用于更加清楚地说明本发明的技术方案, 而不能以此来限制本发明的保护范围。
     如图 1 所示, 本发明是一种多腔室电解槽, 该电解槽包括阴极腔室 1 和阳极腔室 2, 在所述阴极腔室 1 与阳极腔室 2 之间至少设有三层离子膜 3, 所述的三层离子膜 3 将所述阴 极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室。
     在本发明中优选的实施方案是, 所述的离子膜 3 分别附着在网架 4 上, 所述的网架 4 包括有阴极网架 4-1、 阳极网架 4-2 和支撑网架 4-3, 所述阴极网架上 4-1 的阴极网与直 流电源的负极连接, 所述阳极网架 4-2 上的阴极网与直流电源的正极连接。所述的离子膜 3 在电解槽内呈竖向设置。在所述电解槽内所述的阴极网架、 阳极网架和支撑网架大小相 等, 形状相同, 且在所述的电解槽内等间距分布, 并将所述电解槽分割为一个阳极腔室 2、 一 个阴极腔室 1、 一个原料添加腔室 5 和一个产物腔室 6。所述阴极网架上 4-1 的离子膜 3 与 阳极网架 4-2 上的离子膜 3 分别附着在阴极网架 4-1 与阳极网架 4-2 相对面的一侧。所述 的阴极网架 4-1、 阳极网架 4-2 和支撑网架 4-3 均为金属网架。 在所述金属网架上设有若干 块导流板 7, 所述导流板 7 的一边呈横向固定在所述金属网架上。 所述导流板 7 与所述金属 网架固定, 且与所述金属网架之间构成 3°~ 10°的夹角。所述导流板 7 为钛板, 所述钛板 的厚度为 0.3mm ~ 0.8mm。 本发明改变了原来的双腔室单膜结构, 通过增加两个腔式, 从而形成一个原料腔 室, 一个产物腔室腔, 一个阳极腔室和一个阴极腔室 ; 使用三张不同性质的离子膜, 可以使 阳极腔室网架上电解产生的氧化性物质, 与阴极腔室网架上电解产生的还原性物质的分别 进行迁移, 从而保证了反应的发生, 并阻止其与原料腔室和产物腔室中物质接触而氧化还 原发生反应。从而可以通过电解反应, 生产具有氧化还原性质的化学活性物质。
     在本发明的所述电解槽中, 以电解 NaH2PO2 溶液为例, 在原料室框中冲入一定浓度 的 NaH2PO2 溶液, 在阴极室中加入淡 NaOH 溶液, 阳极室框中加入只起到点作用的淡 H2SO4 溶 液 ( 电解前后其浓度不变 ), 通电电解后, 在阴极室框中可产生高浓度的 NaOH 溶液和氢气, 在阳极腔室中产生氧气, 而通过离子膜间离子的迁移, 在产物室腔中, 产生 H3PO2, 有效的对 NaH2PO2 溶液进行了电解。 也就是说可以在同一电解槽内生产出高浓度的 NaOH 溶液和 H3PO2 溶液, 同时还可生产出副产品氧气和氢气。
     以上所述仅是本发明的优选实施方式, 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人 员来说, 在不脱离本发明技术原理的前提下, 还可以做出若干改进和润饰, 这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
    

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1、(10)申请公布号 CN 102418115 A(43)申请公布日 2012.04.18CN102418115A*CN102418115A*(21)申请号 201110358354.X(22)申请日 2011.11.14C25B 9/00(2006.01)C25B 9/08(2006.01)(71)申请人江阴安凯特电化学设备有限公司地址 214400 江苏省江阴市月城镇工业园区月东路221号(72)发明人徐文新(54) 发明名称一种多腔室电解槽(57) 摘要本发明公开了一种多腔室电解槽,该电解槽包括阴极腔室和阳极腔室,在所述阴极腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜,所述的三层离子膜将所述阴极腔。

2、室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室;所述的离子膜分别附着在网架上,所述的网架包括有阴极网架、阳极网架和支撑网架,所述阴极网架上的阴极网与直流电源的负极连接,所述阳极网架上的阴极网与直流电源的正极连接。该多腔室电解槽改变原来的双腔式单膜结构、三腔双膜式结构,通过将腔室增加到四个,使用三张不同性质的离子膜,可以使电极室框电解液中的各种离子分别进行迁移,从而在电解过程中,有效阻止电解槽中副反应的发生,分别在不同室框中生产出两种高纯度产品。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页CN 102418125 A 1/1页。

3、21.一种多腔室电解槽,其特征在于,所述电解槽包括阴极腔室和阳极腔室,在所述阴极腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜,所述的三层离子膜将所述阴极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室。2.如权利要求1所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述的离子膜分别附着在网架上,所述的网架包括有阴极网架、阳极网架和支撑网架,所述阴极网架上的阴极网与直流电源的负极连接,所述阳极网架上的阴极网与直流电源的正极连接。3.如权利要求2所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述的离子膜在电解槽内呈竖向设置。4.如权利要求3所述的多腔室电解槽,其特征在于,在所述电解槽内所述的阴极网架、阳极网架和支撑网架大小相等,形状相同,且在所述。

4、的电解槽内等间距分布,并将所述电解槽分割为一个阳极腔室、一个阴极腔室、一个原料添加腔室和一个产物腔室。5.如权利要求4所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述阴极网架上的离子膜与阳极网架上的离子膜分别附着在阴极网架与阳极网架相对面的一侧。6.如权利要求5所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述的阴极网架、阳极网架和支撑网架均为金属网架。7.如权利要求6所述的多腔室电解槽,其特征在于,在所述金属网架上设有若干块导流板,所述导流板的一边呈横向固定在所述金属网架上。8.如权利要求7所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述导流板与所述金属网架固定,且与所述金属网架之间构成310的夹角。9.如权利要求1至8中任意一。

5、项所述的多腔室电解槽,其特征在于,所述导流板为钛板,所述钛板的厚度为0.3mm0.8mm。权 利 要 求 书CN 102418115 ACN 102418125 A 1/2页3一种多腔室电解槽技术领域0001 本发明涉及电解槽,具体涉及一种多腔室结构的电解槽。背景技术0002 现有电解槽的结构一般为双腔单膜结构,或三腔双膜结构,使用这类电解槽电解单一品种的电解液,生产出一种电解产品还可以保证其纯度和生产效率,若在同一电解槽内同时生产出两种以上的电解产品将很难实现。若需要同时生产多种电解产品时,就需要使用许多电解槽,这种生产方式即增加了生产企业的资金投入,还会增加生产设备的占地面积,同时也增加了。

6、操作人员的劳动强度。因此,有必要对现有的电解槽结构进行改进。发明内容0003 本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种可在同一电解槽内,同时生产两种以上产品的多腔室电解槽。0004 为实现上述目的,本发明的技术方案是设计一种多腔室电解槽,其特征在于,所述电解槽包括阴极腔室和阳极腔室,在所述阴极腔室与阳极腔室之间至少设有三层离子膜,所述的三层离子膜将所述阴极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室。0005 其中优选的技术方案是,所述的离子膜分别附着在网架上,所述的网架包括有阴极网架、阳极网架和支撑网架,所述阴极网架上的阴极网与直流电源的负极连接,所述阳极网架上的阴极网与直流电源的正极连接。

7、。0006 进一步优选的技术方案是,所述的离子膜在电解槽内呈竖向设置。0007 进一步优选的技术方案还有,在所述电解槽内所述的阴极网架、阳极网架和支撑网架大小相等,形状相同,且在所述的电解槽内等间距分布,并将所述电解槽分割为一个阳极腔室、一个阴极腔室、一个原料添加腔室和一个产物腔室。0008 进一步优选的技术方案还有,所述阴极网架上的离子膜与阳极网架上的离子膜分别附着在阴极网架与阳极网架相对面的一侧。0009 进一步优选的技术方案还有,所述的阴极网架、阳极网架和支撑网架均为金属网架。0010 进一步优选的技术方案还有,在所述金属网架上设有若干块导流板,所述导流板的一边呈横向固定在所述金属网架上。

8、。0011 进一步优选的技术方案还有,所述导流板与所述金属网架固定,且与所述金属网架之间构成310的夹角。0012 进一步优选的技术方案还有,所述导流板为钛板,所述钛板的厚度为0.3mm0.8mm。0013 本发明的优点和有益效果在于:该多腔室结构的电解槽改变原来的双腔式单膜结构、三腔双膜式结构,通过将腔室增加到四个,使用三张不同性质的离子膜,可以使电极室框电解液中的各种离子分别进行迁移,从而在电解过程中,有效阻止电解槽中副反应的发说 明 书CN 102418115 ACN 102418125 A 2/2页4生,分别在不同室框中生产出两种高纯度产品。该项技术可用于有机电解或者部分无机化合物的电。

9、解生产,可有效的对化合物进行分解,生产各种易氧化、易还原产品。附图说明0014 图1是本发明多腔室电解槽的结构示意图;0015 图2是本发明多腔室电解槽的网架结构示意。具体实施方式0016 下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。0017 如图1所示,本发明是一种多腔室电解槽,该电解槽包括阴极腔室1和阳极腔室2,在所述阴极腔室1与阳极腔室2之间至少设有三层离子膜3,所述的三层离子膜3将所述阴极腔室与阳极腔室之间的空间分为两个腔室。0018 在本发明中优选的实施方案是,所述的离子膜3分别附着在网架。

10、4上,所述的网架4包括有阴极网架4-1、阳极网架4-2和支撑网架4-3,所述阴极网架上4-1的阴极网与直流电源的负极连接,所述阳极网架4-2上的阴极网与直流电源的正极连接。所述的离子膜3在电解槽内呈竖向设置。在所述电解槽内所述的阴极网架、阳极网架和支撑网架大小相等,形状相同,且在所述的电解槽内等间距分布,并将所述电解槽分割为一个阳极腔室2、一个阴极腔室1、一个原料添加腔室5和一个产物腔室6。所述阴极网架上4-1的离子膜3与阳极网架4-2上的离子膜3分别附着在阴极网架4-1与阳极网架4-2相对面的一侧。所述的阴极网架4-1、阳极网架4-2和支撑网架4-3均为金属网架。在所述金属网架上设有若干块导。

11、流板7,所述导流板7的一边呈横向固定在所述金属网架上。所述导流板7与所述金属网架固定,且与所述金属网架之间构成310的夹角。所述导流板7为钛板,所述钛板的厚度为0.3mm0.8mm。0019 本发明改变了原来的双腔室单膜结构,通过增加两个腔式,从而形成一个原料腔室,一个产物腔室腔,一个阳极腔室和一个阴极腔室;使用三张不同性质的离子膜,可以使阳极腔室网架上电解产生的氧化性物质,与阴极腔室网架上电解产生的还原性物质的分别进行迁移,从而保证了反应的发生,并阻止其与原料腔室和产物腔室中物质接触而氧化还原发生反应。从而可以通过电解反应,生产具有氧化还原性质的化学活性物质。0020 在本发明的所述电解槽中。

12、,以电解NaH2PO2溶液为例,在原料室框中冲入一定浓度的NaH2PO2溶液,在阴极室中加入淡NaOH溶液,阳极室框中加入只起到点作用的淡H2SO4溶液(电解前后其浓度不变),通电电解后,在阴极室框中可产生高浓度的NaOH溶液和氢气,在阳极腔室中产生氧气,而通过离子膜间离子的迁移,在产物室腔中,产生H3PO2,有效的对NaH2PO2溶液进行了电解。也就是说可以在同一电解槽内生产出高浓度的NaOH溶液和H3PO2溶液,同时还可生产出副产品氧气和氢气。0021 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。说 明 书CN 102418115 ACN 102418125 A 1/1页5图1图2说 明 书 附 图CN 102418115 A。

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