電解槽的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電解槽技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及離子膜氫鹵酸電解槽。
【背景技術(shù)】
[0002] 槽電壓是電解槽的一個非常重要的參數(shù)，也是衡量電解工藝先進(jìn)與否的重要指 標(biāo)，直接影響著電解槽的電耗。離子膜電解槽的槽電壓主要由以下幾個方面構(gòu)成，用公式表 示如下：
[0003] V = v0+vM+ n陽+ n陰+IR液+IR金
[0004] 式中：V--槽電壓，V;
[0005] V0--理論分解電壓，V;
[0006] VM一一離子膜電壓降，V;
[0007] np日--陽極過電位，V;
[0008] nP月--陰極過電位，V;
[0009]1%--液體的歐姆電壓降，V;
[0010] IR金--金屬的歐姆電壓降，V;
[0011] 影響槽電壓的主要因素可分為兩個方面：（1)結(jié)構(gòu)性因素的影響：電解槽結(jié)構(gòu)，一 類導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能，極間距大小，離子膜的結(jié)構(gòu)及性能，陽極和陰極的性能等；（2)操 作性因素的影響：電流密度、陰陽極液循環(huán)量、鹽水中的雜質(zhì)、電解液的濃度、溫度等。
[0012] 電解槽的電耗與槽電壓高低直接有關(guān)，根據(jù)法拉第定律可知，在電解過程中每生 成lmolCl2需要的法拉第數(shù)為2F，即53. 6A?h，那么每生產(chǎn)It氯氣需要的電耗為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電解槽，是由至少一個單元槽在電氣上成串聯(lián)布置且相互連接而成，所述單元槽還 包括：一用以氧化陽極液生成氯氣的陽極電極；一用以陰極液所含高價金屬離子被還原為 低價金屬離子的陰極電極；一處于所述陽極電極和所述陰極電極之間、H20、H+自由通過、 Fe2+、Fe3+、Cl'Cl2不能通過的離子膜；以及被所述離子膜分隔而成的一陽極液室和一陰極 液室。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電解槽，其特征是：其中所述離子膜是磺基膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電解槽，其特征是：其中所述陽極電極是3D碳纖維電極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電解槽，其特征是：其中所述陰極電極是3D電極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述電解槽，其特征是：其中所述3D碳纖維電極有效電活化面積大 于其投影面積、具有靜止厚度5~30%的可壓縮性。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述電解槽，其特征是：其中所述陽極電極朝向所述離子膜的一面 附著電催化劑層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述電解槽，其特征是：其中所述電催化劑層噴涂二氧化釕（RuO2), 所述陽極電極通過噴涂所述電催化劑層形成3D碳纖維噴涂二氧化釕電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述電解槽，其特征是：其中所述單元槽還包括板框，所述板框?yàn)閮?nèi) 面凹槽的長方體，兩兩對稱、內(nèi)面閉合，板框內(nèi)面凹槽容納并壓實(shí)其中的所述陽極電極、離 子膜、陰極電極，形成密閉的、電隔離長方體結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述電解槽，其特征是：其中所述陰極電極同所述板框圍成陰極液 室，所述陽極電極同所述板框圍成陽極液室。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述電解槽，其特征是：其中所述板框上開凹槽，凹槽深度同所述 陰極電極、陽極電極厚度相匹配，所述陰極電極、陽極電極分別嵌入板框的凹槽中，陰極電 極、陽極電極的壓縮比達(dá)到5~30%。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電解槽，包括至少一個單元槽，所述單元槽包括：使陽極液發(fā)生氧化反應(yīng)生成鹵素氣體的陽極電極；使陰極液發(fā)生還原反應(yīng)、陰極液中的高價金屬離子被還原為低價金屬離子的陰極電極；和處于所述陽極電極和所述陰極電極的中間、對電解質(zhì)中的離子有選擇透過性、H2O、H+可以自由通過、而Fe2+、Fe3+、Cl-、Cl2則不能通過的離子膜。所述離子膜是磺基膜，所述陽極電極是3D碳纖維電極，所述陰極電極是3D電極，所述3D碳纖維電極有效電活化面積大于其投影面積、具有靜止厚度5～30％的可壓縮性。解決了傳統(tǒng)電解槽電流密度低、陰極液還原電勢高的難題，降低電解槽的槽電壓。
【IPC分類】C25B1-24, C25B11-12, C25B1-26, C25B9-08
【公開號】CN204491002
【申請?zhí)枴緾N201420849883
【發(fā)明人】梁睿淵, 付振波, 余正祥, 邊祥成
【申請人】甘肅銀光聚銀化工有限公司, 上海力脈環(huán)保設(shè)備有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月29日