用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置的制作方法

1.本实用新型涉及电解设备领域，尤其涉及氯碱工艺中的复极式自然循环离子膜电解槽。

背景技术：

2.离子膜电解槽，如实用新型专利cn01259366中记载的复极式自然循环离子膜电解槽，常用于氯碱工业中。
3.现有的离子膜电解槽主要由多个单元槽构成，在单元槽之间由垫片密封有离子膜。距离离子膜几毫米的位置，一侧是一个单元槽边缘的阳极极网，一侧是另一个单元槽边缘的阴极极网。
4.阳极极网材质为钛，平整光滑，阴极极网材质为镍，相对粗糙。在复极式自然循环离子膜电解槽运行时，需要控制阳极室的液位始终低于阴极室，避免因两侧液体压力差使得离子膜贴近粗糙的阴极极网，进而被阴极极网损伤，造成离子膜破裂、针孔或膜振动。
5.现有的复极式自然循环离子膜电解槽由plc控制系统调整出料阀的开闭，对阴阳极室内的液位进行监测和控制。在向离子膜电解槽内注入盐水时，plc控制系统未启动，无法控制电解槽内的液位，液位由人工控制。在没有液位参考的前提下，误操作会使阳极室先进水，导致阳极室压力高于阴极室压力，导致离子膜贴近粗糙的阴极极网造成损伤。

技术实现要素：

6.为解决电解槽内注入盐水时无法观察到电解槽内的液位，常常使阳极室压力高于阴极室，从而导致离子膜破裂、针孔的问题，本实用新型提供离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，包括第一液位管、第二液位管、第一连接管和第二连接管，所述第一液位管和第二液位管竖向设置，高度平齐，高度大于所述离子膜电解槽的高度；所述第一液位管底端与所述第一连接管的一端连通，包括第一液位管、第二液位管、第一连接管和第二连接管。
7.所述第一液位管和第二液位管竖向设置，所述第一液位管通过第一连接管与所述单元槽的阳极室底端连通，所述第二液位管通过第二连接管与所述单元槽的阴极室的底端连通。所述第一液位管和第二液位管的顶端开口，且至少与所述离子膜电解槽的阴极室和阳极室具有相同高度。所述第一液位管和第二液位管为透明材料制作。
8.所述第一液位管底端设置有第一阀，所述第二液位管底端设置有第二阀，所述第一连接管与单元槽的连接处设置第三阀，所述第二连接管与单元槽的连接处设置有第四阀。
9.根据本实用新型的一个实施方式，所述第一液位管和第二液位管固定在固定板上，所述固定板上设置自粘刻度尺，所述自粘刻度尺设置在第一液位管和第二液位管之间。
10.根据本实用新型的一个实施方式，所述第一液位管和第二液位管上方分别设置有防尘帽。
11.根据本实用新型的一个实施方式，所述第一液位管和第二液位管内设置有浮标。
12.根据本实用新型的一个实施方式，所述第一连接管、所述第二连接管与同一个单元槽连通。
13.本实用新型提供的阴阳极压差观察装置，使工作人员能够在plc系统启动前，通过观察阴阳极压差观察装置的第一液位管和第二液位管的压力差，在发现阳极室的压力大于阴极室压力时，及时停止注入，结构简单，操作简便。第一连接管和第二连接管连接同一个单元槽，能够避免在单元槽顺序变动时第一连接管和第二连接管相互缠绕打结的情况。设置第一阀、第二阀，使得在单元槽内的溶液排出时，第一液位管和第二液位管内的溶液不需要排出，不仅省时省力，还能保持车间干净整洁。
附图说明
14.图1是离子膜电解槽的说明图；
15.图2是阴阳极压差观察装置与离子膜电解槽相连的说明图；
16.图3是沿a-a剖开的单元槽2的说明图；
17.图4是离子膜受到阴极室和阳极室内盐水施加的压力，向阳极极网贴近的说明图；
18.图5是阴阳极压差观察装置的结构说明图；
19.图6是阴阳极压差观察装置内液位与离子膜电解槽的液位齐平的说明图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
21.离子膜电解槽由多个单元槽2组成，单元槽2是离子膜电解槽的主要组成部分，多个单元槽2架设在槽框3上，对齐排列。
22.图1是阴阳极压差观察装置与离子膜电解槽相连的说明图。
23.如图1所示，阴阳极压差观察装置1包括第一液位管11、第二液位管12、第一连接管13和第二连接管14。第一连接管13和第二连接管14固定连接一个单元槽2的下端中部，连接处设置第三阀27、第四阀28。
24.第一液位管11和第二液位管12是透明直管，竖向设置，长度相等，高度平齐，高度大于离子膜电解槽的高度。本实施例中，第一液位管11和第二液位管12高度是2500mm，外径是16mm，内径是12mm，厚度是2mm。第三阀27、第四阀28是压力阀，对应旭化成电解槽的27号和28号阀门。第一连接管13和第二连接管14是软管，也可以是具有活动连接结构的硬管，或是软管和硬管的连接结构。
25.图2是沿a-a剖开的单元槽2的说明图。
26.单元槽2是长方箱体，如图2所示，单元槽2的左右两侧的侧壁开设第一开口2101和第二开口2102。隔板2102平行于左右两侧侧壁，将单元槽2分隔为阴极室2111和阳极室2112，阴极室2111和阳极室2112中的盐水无法穿过隔板2101。位于阴极室2111一侧的第一开口2101上设置阴极极网2113，位于阳极室2112一侧的第二开口2102上设置阴极极网2114。
27.第一连接管13连通阳极室，第二连接管14连通阴极室。
28.第一液位管11、第一连接管13和单元槽2的阳极室三者构成连通器，阳极室2112中的液位与第一液位管11中的液位齐平。同理，第二液位管12、第二连接管14和单元槽2的阴极室三者构成连通器，阴极室2111中的液位与第二液位管12中的液位齐平。
29.在离子膜电解槽内，各个阳极室内液位是齐平的，观察第一液位管11中的液位，就可获知离子膜电解槽中所有阳极室的液位。同理，观察第二液位管12的液位就能获知所有阴极室的液位。将阴极室和阳极室的液位差值进行换算，就能获得阴极室和阳极室之间的压差值。
30.第一液位管和第二液位管是耐高温且透明的硬质亚克力管，不易老化、收缩、变和变形，能够精确、清晰的显示液位。
31.离子膜电解槽需要频繁更换离子膜，第一连接管和第二连接管在更换离子膜(移动单元槽时)不需要拆卸下来，移动单元槽不会导致第一液位管和第二液位管移动，省时省力。
32.第一连接管和第二连接管连接在同一个单元槽，能够避免在单元槽顺序变动时第一连接管和第二连接管相互缠绕打结的情况。
33.图3是离子膜受到阴阳极压差的影响，向阳极极网贴近的说明图。
34.图3示出了离子膜电解槽中相邻的第一单元槽201和第二单元槽202。
35.第一单元槽201和第二单元槽202平行于隔板的侧壁边缘设置垫片2002，垫片2002夹住离子膜203。离子膜203将第一单元槽201的阳极室2012、第二单元槽202的阴极室2021密封。阴极室2012、阳极室2021内的溶液无法穿过离子膜流动，仅有部分离子能够通过离子膜。
36.如图3所示，第一单元槽201的阳极极网2014位于离子膜203的左侧，第二单元槽202的阴极极网2027位于离子膜203的右侧。
37.由于离子膜是柔软的薄膜，在阴极室2021内的液位高于阳极室2012时，离子膜203受到的阳极室2012内的液体的压力小于受到的阴极室2021的液体的压力，离子膜203弯曲变形，贴近阳极极网2014。反之，若阳极室液位高于阴极室液位，离子膜203会弯曲变形贴近阴极极网2027。
38.阳极极网材质为钛，平整光滑，阴极极网材质为镍，相对粗糙。若离子膜贴近粗糙的阴极极网，会造成离子膜破裂、针孔或膜振动，影响离子膜电解槽的运行。所以，为了避免离子膜贴近阴极极网的情况，需要保证阴极室液位高于阳极室液位。
39.工作人员通过阴阳极压差观察装置能够清晰的看到离子膜电解槽内阴阳极室的液位情况，便于即使调整阴阳极室的液位。
40.图4是阴阳极压差观察装置的结构说明图。
41.如图所示，第一液位管11和第二液位管12被固定夹151竖向固定在固定板15上，固定夹151是可拆卸的。本实施例中，固定板的高度是3000mm。
42.固定板15上设置有刻度，选用自粘刻度尺1501，用于测量压差的具体数值。自粘刻度尺1501设置在第一液位管和第二液位管之间，便于工作人员观察第一液位管和第二液位管的压差。自粘刻度尺1501的刻度单位是mh2o。
43.第一液位管11的底部设置有第一阀111，第二液位管12的底部设置有第二阀121。
第一阀111、第二阀121是塑料排液阀。
44.第一液位管11和第二液位管12的顶部分别设置有防尘罩16，或直角接头。
45.在单元槽内的溶液排出时，第一阀111、第二阀121关闭，第一液位管11和第二液位管12内的溶液不需要排出，不仅省时省力，还能保持车间干净整洁。由于第一液位管11和第二液位管12内长期盛放溶液，容易吸附灰尘，设置防尘罩16或直角弯头能够避免灰尘进入。
46.在第一液位管11和第二液位管12内还设置浮标17，浮标17使用鲜艳的颜，便于工作人员观察离子膜液位。在离子膜电解槽进液时，打开第一阀111、第二阀121、第三阀27和第四阀28，离子膜电解槽内的液体经过第一连接管13与第一液位管11内溶液汇合，经过第二连接管14与第二液位管12内的液体汇合。
47.图5阴阳极压差观察装置内液位与离子膜电解槽的液位齐平的说明图。
48.如图5所示，第一液位管11内的液位与离子膜电解槽中各个单元槽的阳极室的液位平齐，第二液位管12内的液位与离子膜电解槽中各个单元槽的阴极室的液位高度相同。
49.本实用新型提供的阴阳极压差观察装置，使工作人员能够在plc系统启动前，通过观察阴阳极压差观察装置的第一液位管和第二液位管的压力差，在发现阳极室的压力大于阴极室压力时，及时停止注入。阴阳极压差观察装置结构简单，操作简便。
50.将第一连接管和第二连接管连接同一个单元槽，能够避免在单元槽顺序变动时第一连接管和第二连接管相互缠绕打结的情况。设置第一阀、第二阀，使得在单元槽内的溶液排出时，第一液位管和第二液位管内的溶液不需要排出，不仅省时省力，还能保持车间干净整洁。
51.应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

技术特征：

1.用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，所述离子膜电解槽包括多个并排排列的单元槽(2)，各个所述单元槽的两侧面分别安装有阴极极网(2113)和阳极极网(2114)，在所述单元槽(2)内部设置有隔板(2103)，将所述单元槽内部分隔为阴极室(2111)和阳极室(2112)，各个所述单元槽(2)之间，阴极极网与阳极极网相邻各相邻的阴极极网和阳极极网之间夹着离子膜，相邻阴极室和阳极室由夹着的离子膜分隔，最外侧的单元槽的侧面成封闭状，其特征在于，阴阳极压差观察装置包括第一液位管(11)、第二液位管(12)、第一连接管(13)和第二连接管(14)，所述第一液位管(11)和第二液位管(12)竖向设置，所述第一液位管(11)通过第一连接管(13)与所述单元槽(2)的阳极室(2112)底端连通，所述第二液位管(12)通过第二连接管(14)与所述单元槽(2)的阴极室(2111)的底端连通，所述第一液位管(11)和第二液位管的顶端开口，且至少与所述离子膜电解槽的阴极室和阳极室具有相同高度；所述第一液位管(11)和第二液位管(12)为透明材料制作。2.根据权利要求1所述的用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，其特征在于，所述第一液位管(11)底端设置有第一阀(111)，所述第二液位管(12)底端设置有第二阀(121)，所述第一连接管(13)与单元槽的连接处设置第三阀(27)，所述第二连接管与单元槽的连接处设置有第四阀(28)。3.根据权利要求1或2所述的用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，其特征在于，所述第一液位管(11)和第二液位管(12)固定在固定板(15)上，所述固定板(15)上设置自粘刻度尺1501，所述自粘刻度尺1501设置在第一液位管和第二液位管之间。4.根据权利要求3所述的用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，其特征在于，所述第一液位管(11)和第二液位管(12)上方分别设置有防尘帽(16)。5.根据权利要求3所述的用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，其特征在于，所述第一液位管(11)和第二液位管(12)内设置有浮标(17)。6.根据权利要求5所述的用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，其特征在于，所述第一连接管(13)、所述第二连接管(14)与同一个单元槽连通。

技术总结

本实用新型涉及用于离子膜电解槽的阴阳极压差观察装置，包括第一液位管、第二液位管，其中，第一液位管和第二液位管竖向设置，高度平齐，与离子膜电解槽的阴阳极室构成连通器，第一液位管内的液位与阳极室内的液位平齐，第二液位管内的液位与阳极室内的液位平齐，使工作人员能够通过观察阴阳极压差观察装置的第一液位管和第二液位管的压差，在发现阳极室的液位大于阴极室液位时，及时停止注入。结构简单，操作简便。操作简便。操作简便。