離子膜電解槽專用石墨陰極的制作方法
【專利摘要】一種離子膜電解槽專用石墨陰極，包括石墨板，所述石墨板前面制有循環(huán)水槽，后面制有導(dǎo)流槽；所述石墨板的左端面上方制有出料孔和出水孔，石墨板的右端面下方制有進(jìn)料孔和進(jìn)水孔，且出料孔與導(dǎo)流槽的上部連通，進(jìn)料孔與導(dǎo)流槽的下部連通，出水孔與循環(huán)水槽的上部連通，進(jìn)水孔與循環(huán)水槽的下部連通；所述石墨板前面制有環(huán)形密封槽，且環(huán)形密封槽位于循環(huán)水槽的周圍。本實(shí)用新型具有冷卻水循環(huán)結(jié)構(gòu)和陰極料液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，不但能夠給石墨陰極、陽極和料液降溫，而且還能加速陰極料液的流通和均勻分布，并有利于氫氣的逸出，延長石墨陰極和陽極的使用壽命，提高電流效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】離子膜電解槽專用石墨陰極
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種離子膜電解槽專用石墨陰極，主要用于電解法生產(chǎn)過硫酸銨的電解槽的陰極。
【背景技術(shù)】
[0002]過硫酸銨生產(chǎn)的主要設(shè)備是電解槽，電解槽主要由陽極、隔膜和陰極組成，目前，國內(nèi)使用的電解槽陰極有兩種，一種是鉛陰極，另一種是石墨陰極。鉛由于優(yōu)異的加工性能，可加工成各種形狀，便于陰極的冷卻和氫氣的逸出，因而在過硫酸銨生產(chǎn)的電解槽中，被廣泛用于陰極的材料。但是，鉛的耐腐蝕性與石墨相比差，腐蝕產(chǎn)生的鉛離子易造成離子膜效率下降，不適宜在離子膜電解槽中使用。石墨具有優(yōu)良的抗腐蝕性和較低的析氫電位，是比較理想的陰極材料。但已有的石墨陰極都沒有石墨自身的冷卻設(shè)計(jì)，多為板狀石墨上打孔，有利于氫氣的逸出，這種結(jié)構(gòu)的石墨陰極電極溫度高，造成電耗高，石墨的使用壽命短等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題:設(shè)計(jì)一種離子膜電解槽專用石墨陰極，具有冷卻水循環(huán)結(jié)構(gòu)和陰極料液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，不但能夠給石墨陰極、陽極和料液降溫，而且還能加速陰極料液的流通和均勻分布，并有利于氫氣的逸出，延長石墨陰極和陽極的使用壽命，提高電解效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案:一種離子膜電解槽專用石墨陰極，包括石墨板，所述石墨板前面制有循環(huán)水槽，后面制有導(dǎo)流槽；所述石墨板的左端面上方制有出料孔和出水孔，石墨板的右端面下方制有進(jìn)料孔和進(jìn)水孔，且出料孔與導(dǎo)流槽的上部連通，進(jìn)料孔與導(dǎo)流槽的下部連通，出水孔與循環(huán)水槽的上部連通，進(jìn)水孔與循環(huán)水槽的下部連通；所述石墨板前面制有環(huán)形密封槽，且環(huán)形密封槽位于循環(huán)水槽的周圍。
[0005]所述循環(huán)水槽由上水平槽、平行排列的豎直槽及下水平槽構(gòu)成；所述上水平槽與平行排列的豎直槽的上端并聯(lián)連通，平行排列的豎直槽的下端分別通過平行排列的縱向細(xì)槽與下水平槽并聯(lián)連通；所述出水孔與上水平槽的左端連通，進(jìn)水孔與下水平槽的右端連通。
[0006]所述導(dǎo)流槽呈“工”形。
[0007]所述石墨板為細(xì)顆粒石墨板或再結(jié)晶石墨板或聞密度石墨板。
[0008]所述石墨板的對角位置具有陽極板固定槽，石墨板的兩端面具有固定孔。
[0009]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0010]1、具有冷卻水循環(huán)結(jié)構(gòu)，通水可給陰極石墨和陽極板降溫，延長石墨陰極和陽極板的使用壽命。
[0011]2、具有陰極料液導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，能加速陰極料液的流通和均勻分布，并有利于氫氣的逸出，提聞電解效率和廣品質(zhì)量。[0012]3、石墨板米用細(xì)顆粒石墨、再結(jié)晶石墨或聞密度石墨。導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度聞，耐腐蝕，使用壽命長，可減少檢修的費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖，
[0014]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)后視圖，
[0015]圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖，
[0016]圖4為本實(shí)用新型的左端面結(jié)構(gòu)示意圖，
[0017]圖5為本實(shí)用新型的右端面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖1、2、3、4、5描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。
[0019]一種離子膜電解槽專用石墨陰極，包括石墨板9，所述石墨板9前面制有循環(huán)水槽6，后面制有“工”形導(dǎo)流槽1 ；所述石墨板9的左端面上方制有出料孔2和出水孔3，石墨板9的右端面下方制有進(jìn)料孔10和進(jìn)水孔8，且出料孔2與導(dǎo)流槽1的上部連通，進(jìn)料孔10與導(dǎo)流槽1的下部連通，出水孔3與循環(huán)水槽6的上部連通，進(jìn)水孔8與循環(huán)水槽6的下部連通；所述石墨板9前面制有環(huán)形密封槽7，且環(huán)形密封槽7位于循環(huán)水槽6的周圍。
[0020]所述循環(huán)水槽6由上水平槽2、平行排列的豎直槽13及下水平槽14構(gòu)成；所述上水平槽12與平行排列的豎直槽13的上端并聯(lián)連通，平行排列的豎直槽13的下端分別通過平行排列的縱向細(xì)槽11與下水平槽14并聯(lián)連通；所述出水孔3與上水平槽12的左端連通，進(jìn)水孔8與下水平槽14的右端連通。
[0021]所述石墨板9為細(xì)顆粒石墨板或細(xì)結(jié)晶石墨板或高密度石墨板。所述石墨板9的對角位置具有陽極板固定槽5，石墨板9的兩端面具有固定石墨陰極的固定孔4。
[0022]使用時，在環(huán)形密封槽7中嵌入密封條，陽極板通過固定槽5固定在石墨板9的前面，使陽極板和陰極石墨板通過密封條進(jìn)行密封，在二者之間形成循環(huán)冷卻水箱。將離子膜固定在兩塊石墨板9之間，使離子膜與陰極石墨板之間形成陰極室，離子膜與陽極板之間形成陽極室。石墨板9的兩端面具有的固定孔4通過螺絲與固定支架連接，再通過固定支架將電極固定在電解槽的支架上，并將出料孔2、出水孔3、進(jìn)料孔10、進(jìn)水孔8與相應(yīng)管路連接即可工作。
[0023]工作時，陰極料液自進(jìn)料孔10進(jìn)入離子膜與陰極石墨板之間形成的陰極料液通道，自出料孔2排出。在陰極料液流通過程中，“工”形導(dǎo)流槽1具有加速陰極料液流通和均勻分布的作用，進(jìn)而有利于氫氣的逸出，提高電解效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0024]冷卻時，冷卻水自進(jìn)水孔8進(jìn)入下水平槽14，然后通過平行排列的縱向細(xì)槽11均勻分配后進(jìn)入平行排列的豎直槽13，豎直槽13中充滿水后再進(jìn)入上水平槽12，最后自出水孔3排出。上述設(shè)計(jì)保證了冷卻水填充均勻，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對陰極石墨和陽極板均勻冷卻的目的，進(jìn)一步延長石墨陰極和陽極板的使用壽命。
[0025]上述實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍，故凡以本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種離子膜電解槽專用石墨陰極，包括石墨板（9)，其特征是：所述石墨板（9)前面制有循環(huán)水槽（6 )，后面制有導(dǎo)流槽（I);所述石墨板（9 )的左端面上方制有出料孔（2 )和出水孔（3)，石墨板（9)的右端面下方制有進(jìn)料孔（10)和進(jìn)水孔（8)，且出料孔（2)與導(dǎo)流槽Cl)的上部連通，進(jìn)料孔（10)與導(dǎo)流槽（I)的下部連通，出水孔（3)與循環(huán)水槽（6)的上部連通，進(jìn)水孔（8 )與循環(huán)水槽（6 )的下部連通；所述石墨板（9 )前面制有環(huán)形密封槽（7 )，且環(huán)形密封槽（7)位于循環(huán)水槽（6)的周圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子膜電解槽專用石墨陰極，其特征是：所述循環(huán)水槽（6)由上水平槽（12)、平行排列的豎直槽（13)及下水平槽（14)構(gòu)成；所述上水平槽（12)與平行排列的豎直槽（13)的上端并聯(lián)連通，平行排列的豎直槽（13)的下端分別通過平行排列的縱向細(xì)槽（11)與下水平槽（14)并聯(lián)連通；所述出水孔（3)與上水平槽（12)的左端連通，進(jìn)水孔（8)與下水平槽（14)的右端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離子膜電解槽專用石墨陰極，其特征是：所述導(dǎo)流槽（I)呈“工”形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離子膜電解槽專用石墨陰極，其特征是：所述石墨板（9)為細(xì)顆粒石墨板或再結(jié)晶石墨板或聞密度石墨板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的離子膜電解槽專用石墨陰極，其特征是：所述石墨板（9)的對角位置具有陽極板固定槽（5)，石墨板（9)的兩端面具有固定孔（4)。
【文檔編號】C25B1/28GK203625484SQ201320719733
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月12日
【發(fā)明者】李旸, 郭榮, 王世光, 趙青州, 茍化潤 申請人:陜西寶化科技有限責(zé)任公司