一种三腔室离子膜电解槽的制作方法

1.本申请涉及离子膜电解槽技术领域，具体是指一种三腔室离子膜电解槽。

背景技术：

2.离子交换膜电解槽是用于氯碱工业中，电解食盐或氯化钾水溶液来制造、氢气和高纯度的烧碱（氢氧化钠）或氢氧化钾的装置。离子交换膜电解槽主要由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。
3.现有的离子交换膜电解槽结构，存在阴阳离子膜和阴极板、阳极板支撑性和绝缘性不好的缺点。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种支撑性和绝缘性较好的三腔室离子膜电解槽。
5.本实用新型采取的技术方案如下：
6.一种三腔室离子膜电解槽，包括槽体，其特征在于：在槽体内设置有多组呈均匀排列的工作单元，多组呈均匀排列的工作单元通过拉紧螺杆锁紧，每组工作单元包括阴极单元、阳极单元，所述的阴极单元被夹持的设置于阴极框和中间框之间，所述的阳极单元被夹持的设置于中间框和阳极框之间；阴极单元包括一个阴极板、一个阳离子膜，在阴极板、阳离子膜的两侧皆设置有密封垫，阳极单元包括一个阳极板、一个阴离子膜，在阳极板、阴离子膜的两侧皆设置有密封垫。
7.进一步的设置在于：
8.所述阴极单元采用密封垫、阴极板、密封垫、阳离子膜、密封垫顺序设置，并通过阴极框和中间框被夹紧的设置于槽体内。
9.所述阳极单元采用密封垫、阳极板、密封垫、阴离子膜、密封垫顺序设置，并通过中间框和阳极框被夹紧的设置于槽体内。
10.所述的密封垫选择三元乙丙橡胶、弹性聚四氟乙烯、弹性氟橡胶等材料的任意一种，优选采用三元乙丙橡胶材料。
11.所述阴极框、中间框、阳极框，均采用一矩形框体，框体的两端分别设置有料液进口、料液出口。
12.所述阴极框、中间框、阳极框的材料选自钢衬pp、abs、ptfe、pfa材料的任意一种，优选采用钢衬pp材料。
13.除了设置于槽体两个端部的阴极单元或阳极单元，设置于槽体内的阴极单元或阳极单元均采用“一阴—阳”的间隔顺序设置，相邻的一组阴极单元、阳极单元即构成一组工作单元。
14.在槽体的外部设置有导电铜板、挠性电缆，用以与槽体内的电极电连接。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型通过设置原料液循环单元、吸收液循环单元、产品液循环单元，并对离
子膜电解槽的结构进行优化，从而将传统离子膜电解槽的阳极室、原料室的原料液和吸收液进行进一步回收并循环利用，同时，通过产品液循环单元将阴极室产生的产品液进行循环，达到产品浓度要求后即排出，有效的降低了生产成本，并降低了废液产生，具有较好的环保性。
17.以下结合实施例对本实用新型的技术方案和效果进行详细说明和验证。
具体实施方式
18.图1为本实用新型三腔室离子膜电解槽的正面结构示意图；
19.图2为本实用新型三腔室离子膜电解槽的侧视图；
20.图3为本实用新型中间框的正面结构示意图；
21.图4为本实用新型阴极框和阳极框的正面结构示意图；
22.图5为图1的i部放大图；
23.图6为图1的ii部放大图；
24.图7为本实用新型阴极板和阳极板的正面结构示意图；
25.图8为本实用新型三腔室离子膜电解槽的工作原理图。
具体实施方式
26.如图1～7所示，一种三腔室离子膜电解槽，包括槽体1，在槽体1内设置有多组呈均匀排列的工作单元2，多组呈均匀排列的工作单元2通过拉紧螺杆3锁紧，在槽体1的外部设置有导电铜板4、挠性电缆5，用以与槽体1内的电极电连接。
27.每组工作单元2包括阴极单元22、阳极单元24，所述的阴极单元22被夹持的设置于阴极框21和中间框23之间，所述的阳极单元24被夹持的设置于中间框23和阳极框25之间。
28.结合图3-图4所示，所述阴极框21、中间框23、阳极框25，均采用一矩形框体，框体的两端分别设置有料液进口27、料液出口26，所述阴极框21、中间框23、阳极框25的材料优选采用钢衬pp材料、abs、ptfe或pfa材料，这样不仅可以有效起到支撑作用的同时，还具备物料液与阴极框21、中间框23、阳极框25电绝缘的功能。注：图4仅标示出了阳极框，阴极框与阳极框结构相同。
29.结合图5-图7所示，阴极单元22包括一个阴极板221、一个阳离子膜222，在阴极板221、阳离子膜222的两侧皆设置有密封垫223，作为优选的实施例，所述阴极单元22采用密封垫223、阴极板221、密封垫223、阳离子膜222、密封垫223顺序设置，这样构成的阴极单元22，阴极板221、阳离子膜222可以有效地被支撑，并具有良好的密封效果。阳极单元24包括一个阳极板241、一个阴离子膜242，在阳极板241、阴离子膜242的两侧皆设置有密封垫243，作为优选的实施例，所述阳极单元24采用密封垫243、阳极板241、密封垫243、阴离子膜242、密封垫243顺序设置，这样构成的阳极单元24，阳极板241、阴离子膜242可以有效地被支撑，并具有良好的密封效果。注：图7仅标示出了阳极板，阴极板与阳极板结构相同，
30.所述的密封垫223、密封垫243可选择三元乙丙橡胶、弹性聚四氟乙烯或弹性氟橡胶等材料，优选采用三元乙丙橡胶材料。
31.为了提高效率，除了设置于槽体10两个端部的阴极单元22或阳极单元24，设置于槽体1内的阴极单元22或阳极单元24均采用“一阴—阳”的间隔顺序设置，这样相邻的一组
阴极单元22、阳极单元24即可构成一组工作单元，简化了结构，提高了效率。
32.图8示出了本实用新型所述槽体10的阴极单元22、阳极单元24组成的一组工作单元的工作原理：一组工作单元中，在阴离子膜242的阳极板241一侧构成了阳极室，在阳离子膜222的阴极板221一侧构成了阴极室，阴离子膜242、阳离子膜222之间构成了原料室，在电势的作用下，阴离子选择性通过阴离子膜242移向阳极室内，在阳极板241上发生去电子反应，而阳离子则在选择性通过阳离子膜222移向阴极室，在阴极板221上水分子发生电解，水分子得到电子生成氢气，同时释放出氢氧根，氢氧根与阳离子结合得到产品液（碱剂）。
33.本实用新型提供了一种三腔室离子膜电解槽，通过对于传统离子膜电解槽的结构进行优化，提高了阴极单元22或阳极单元24的支撑性和绝缘性，同时，通过优化阴极单元22或阳极单元24的布局，提高了电解槽的工作效率。

技术特征：

1.一种三腔室离子膜电解槽，包括槽体，其特征在于：在槽体内设置有多组呈均匀排列的工作单元，多组呈均匀排列的工作单元通过拉紧螺杆锁紧，每组工作单元包括阴极单元、阳极单元，所述的阴极单元被夹持的设置于阴极框和中间框之间，所述的阳极单元被夹持的设置于中间框和阳极框之间；阴极单元包括一个阴极板、一个阳离子膜，在阴极板、阳离子膜的两侧皆设置有密封垫，阳极单元包括一个阳极板、一个阴离子膜，在阳极板、阴离子膜的两侧皆设置有密封垫。2.根据权利要求1所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述阴极单元采用密封垫、阴极板、密封垫、阳离子膜、密封垫顺序设置，并通过阴极框和中间框被夹紧的设置于槽体内。3.根据权利要求1所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述阳极单元采用密封垫、阳极板、密封垫、阴离子膜、密封垫顺序设置，并通过中间框和阳极框被夹紧的设置于槽体内。4.根据权利要求1或2或3所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述的密封垫采用三元乙丙橡胶、弹性聚四氟乙烯或弹性氟橡胶材料。5.根据权利要求4所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述的密封垫采用三元乙丙橡胶材料。6.根据权利要求1所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述阴极框、中间框、阳极框，均采用矩形框体，框体的两端分别设置有料液进口、料液出口。7.根据权利要求5所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：所述阴极框、中间框、阳极框的材料采用钢衬pp材料。8.根据权利要求1所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：除了设置于槽体两个端部的阴极单元或阳极单元，设置于槽体内的阴极单元或阳极单元均采用“一阴—阳”的间隔顺序设置，相邻的一组阴极单元、阳极单元即构成一组工作单元。9.根据权利要求1所述的一种三腔室离子膜电解槽，其特征在于：在槽体的外部设置有导电铜板、挠性电缆。

技术总结

本实用新型公开了一种三腔室离子膜电解槽，包括槽体，其特征在于：在槽体内设置有多组呈均匀排列的工作单元，多组呈均匀排列的工作单元通过拉紧螺杆锁紧，每组工作单元包括阴极单元、阳极单元，所述的阴极单元被夹持的设置于一个阴极框和中间框内，所述的阳极单元被夹持的设置于一个中间框和阳极框；阴极单元包括一个阴极板、一个阳离子膜，在阴极板、阳离子膜的两侧皆设置有密封垫，阳极单元包括一个阳极板、一个阴离子膜，在阳极板、阴离子膜的两侧皆设置有密封垫，本实用新型具有支撑性、绝缘性好的优点。好的优点。好的优点。

技术研发人员：

卢金银 陈征海 吴尖平 张志明 王准志

受保护的技术使用者：

肯特催化材料股份有限公司

技术研发日：

2022.04.28

技术公布日：

2022/8/26