一种密闭可收集电解产气的电解槽制造技术

本实用新型专利技术涉及一种密闭可收集电解产气的电解槽，槽体的内部安装有缓冲挡板和封隔板，所述缓冲挡板和槽体的左侧内壁形成缓冲室，所述缓冲挡板和封隔板之间形成电解室，所述封隔板和槽体的右侧内壁形成溢流室；所述缓冲挡板和封隔板相对的内壁上都固定安装有电极卡条，所述电极卡条之间固定安装有多片电极极板，所述槽体的缓冲室外侧壁底部固定安装有进口管，所述电极极板的底部安装有溢流管，所述溢流管同时连通电解室和溢流室，所述溢流管位于电解室内部的一段底部加工有集液孔，所述槽体的溢流室外侧壁底部安装有出口管。该设备能够在对废液进行处理时，收集设备运行产生的各种气体，方便分析废液中有害物质去除效果和机理。

An electrolytic cell for airtight collection of electrolytic gas production

The utility model relates to a closed electrolytic tank can collect electrolytic gas, a buffer baffle and a clapboard is installed inside the tank, the buffer tank and the left baffle wall to form a buffer chamber, the electrolytic chamber is formed between the buffer baffle and a clapboard, the clapboard and the right sealing groove formed on the inner wall of the overflow the buffer chamber; baffle and a clapboard are fixed on the inner wall of the electrode card, a plurality of electrode plate is installed between the electrode cards, imported tube is fixedly arranged at the bottom of the side wall of the outdoor buffer tank, the electrode plates are installed on the bottom of the overflow pipe and the overflow pipe is communicated with the electrolytic chamber and overflow chamber at the same time, the overflow pipe section at the bottom of the electrolytic chamber internal processing is located in a liquid collecting hole, overflow outside the bottom of the side wall of the groove body is installed on the outlet pipe. When the waste liquid is treated, the equipment can collect various gases generated by the operation of the equipment, so as to conveniently analyze the removal effect and mechanism of harmful substances in the waste liquid.

【技术实现步骤摘要】
一种密闭可收集电解产气的电解槽
本技术属于环境电化学领域，尤其涉及一种密闭可收集电解产气的电解槽，适用于对难处理的废液进行电化学处理时的电解槽，用于对电解过程中废气的收集、处理和分析。
技术介绍
环境电化学技术就是利用外加电场作用，在特定的电化学反应器内，通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程，达到预期的去除废液中有毒有害、难生物降解的物质或对重金属进行回收等目的。早在20世纪40年代，国外就有人提出利用电化学方法处理废水，但由于电力缺乏，成本较高，发展缓慢。20世纪60年代初期，随着现代发电技术的快速发展以及全球经济的稳定增长，具有独特优越性的电化学法也愈来愈被各国重视。与其他高级氧化过程(AOP)相比，环境电化学技术的优点在于：1)电子转移只在电极及废液组份间进行，不需另外添加氧化还原剂，避免了由另外添加药剂而引起的二次污染问题；2)可以通过改变外加电流、电压随时调节反应条件，可控制性较强；3)过程中可能产生的自由基无选择地直接与废液中的有机污染物反应，将其降解为二氧化碳、水和简单有机物，没有或很少产生二次污染；4)反应条件温和，电化学过程一般在常温常压下就可进行；5)反应器设备及其操作一般比较简单，如果设计合理，费用并不昂贵；6)若排污规模较小，可实现就地处理；7)当废液中含有金属离子时，阴、阳极可同时起作用(阴极还原金属离子，阳极氧化有机物)，以使处理效率尽可能提高，同时回收再利用有价值的化学品或金属；8)既可以作为单独处理，又可以与其他处理相结合，如作为前处理，可以提高废液的可生物降解性；9)兼具气浮、絮凝、消毒作用；10)作为一种清洁工艺，其设备占地面积小，特别适合于场地拥挤废液处理厂使用。电化学法的基本原理就是通过电极的作用，使得有机污染物产生直接或者间接的氧化反应，将其分解成为无机小分子化合物的过程，并在此基础上衍生出了多种方法。利用电化学法处理废液，其原理主要包括:1)氧化作用。通过在阳极发生的直接氧化作用，或者通过阳极反应产物(如C12，ClO－，·OH，O2等)进行的间接氧化作用。电解时水中的OH－可以在阳极放电生成具有强氧化能力的氧:4OH－－4e→2H2O+2[O]，同时兼具氧化及气浮作用。2)还原作用。电解时在阴极的H+放电会产生有很强还原作用的氢:2H++2e→H2。同时兼具还原及气浮作用。因此，电化学水处理技术被称为“环境友好”技术，在绿色工艺方面极具潜力。但是，环境电化学技术在使用过程中，电极反应可能会产生多种气体如H2、O2、N2、CO2、Cl2等，所产生的气体除了产生气浮作用外，有时可能带来不利影响，如无组织排放到电化学技术使用的环境中(尤其是油气田生产高危环境)的H2、O2可能会引起爆炸危险；同时，电极的析氧的多少与电极材料、电极表面析氧电位有关，析氧电位低，电量消耗于析氧副反应，导致电化学氧化能力不强；析氧电位越高，越有益于电氧化反应的发生，因此可以通过收集分析电解产气中的氧来筛选电极材料、控制电解电位参数、判断电化学处理工艺在工况条件下的安全性；此外，还可根据产生的气体如N2、CO2、Cl2等，来推导废液中污染物的降解历程和机理等。虽然，在CN202808445U中公开了一种新型污水处理设备，也是通过电解的方式对污水进行处理，而且能够对电解过程中产生的气体进行收集，但是此电解槽中设有离子膜，且离子膜把电解槽分成了阳极腔室和阴极腔室，因此，此新型污水处理设备实际上也就是在一种很成熟的“电渗析”器上附加了抽气、换热及防护罩。该设备处理的污水的原理、与污水的种类与电渗析器是一致的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够收集电解处理废液产生气体的电解槽设备，该设备能够对难处理的废液，例如：各种废水、废钻井液、废压裂液等返排废液、废活性污泥等液状废物，进行电化学处理时的电解槽，可以收集设备运行产生的各种气体，方便分析废液中有害物质去除效果和机理，同时判断电化学工艺能否在特殊工况条件下使用的安全性，评价筛选电极材料、电解工艺参数，成本较低，操作方便。为了解决上述技术问题，本技术提出以下技术方案：一种密闭可收集电解产气的电解槽，它包括电解槽槽体，所述槽体的内部安装有缓冲挡板和封隔板，所述缓冲挡板和槽体的左侧内壁形成缓冲室，所述缓冲挡板和封隔板之间形成电解室，所述封隔板和槽体的右侧内壁形成溢流室；所述缓冲挡板和封隔板相对的内壁上都固定安装有电极卡条，所述电极卡条之间固定安装有多片电极极板，所述槽体的缓冲室外侧壁底部固定安装有进口管，所述电极极板的底部安装有溢流管，所述溢流管同时连通电解室和溢流室，所述溢流管位于电解室内部的一段底部加工有集液孔，所述槽体的溢流室外侧壁底部安装有出口管，所述槽体的顶部安装有密封盖板。所述密封盖板的边缘底部设置有上法兰，所述上法兰与设置在槽体顶部的下法兰通过双头螺栓固定相连，在上法兰和下法兰的结合面设置有橡胶密封垫。所述密封盖板的顶部中心安装有导气管，在导气管两侧固定安装有手柄。所述槽体上位于进口管所在的一侧外壁上固定安装有导线引出管。所述电极卡条上设置有多个卡槽，所述卡槽和电极极板相配合。所述槽体采用有机玻璃、玻璃钢等有机材料或者不锈钢等金属材料或复合材料制成。采用上述任意一项电解槽，用于对难处理的废水、废钻井液、废压裂液、返排废液、废活性污泥和液状废物进行电化学处理，可以收集设备运行产生的各种气体，分析废液中有害物质去除效果和机理，同时判断电化学工艺能否在特殊工况条件下安全使用。本技术有如下有益效果：1、通过向槽体内部加入废液，并通过电极极板对废液进行电解，能够保证将电解过程中产生的废气通过密封盖板顶部的导气管导出，而不会溢流到溢流室，便于废气的收集同时方便后续废气的分析和处理。2、所述密封盖板和槽体之间采用法兰连接，方便了盖板的拆卸和安装。3、废液通过进口管进入缓冲室到电解室发生电化学反应，反应后的液体通过溢流管进入溢流室，再通过出口管流出电解槽设备，液体在所述槽体内的流速为0.001m/s～0.004m/s。4、通过在电解室后方设置溢流室，该溢流室与电解反应区被封隔完全隔开，通过溢流管上的集液孔与电解反应区底部联通，可以保证电解产生的气体不通过出口逸出。5、通过在电解反应区设置带有电极卡口的电极卡条，供调整电极间距离，固定电极用。相对于最接近的
技术介绍
中的CN202808445U中公开的一种新型污水处理设备，本技术和它存在以下几个方面的不同：1)本技术的电解槽与其内部结构不同，显著不同之处是没有设置离子膜，更没有利用离子膜把电解槽分成了阳极腔室和阴极腔室；2)本技术为了收集电解产气，电解槽内部设置的封隔板19及溢液管14，这两个设置既保证了电解产气不外逸，有保证了处理后废液的流出；3)电极导线引出的不同：对比文件没有交代电极导线是如何引出的，本技术是在电解槽侧壁上有专门的电极导线引出管，且该引出管是通过管中的废液自身来密封不让电解产生的气体逸出，这也是本技术的另外一个特征。4)处理污水原理可能不同：对比文件有隔离膜及阳极腔室和阴极腔室，其原理就是电渗析原理，本技术是电解氧化(包括直接氧化和间接氧化)或还原；5)能处理的污水种类不同；本技术的电解槽主要是用来处理油气田开发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭可收集电解产气的电解槽，其特征在于：它包括电解槽槽体（4），所述槽体（4）的内部安装有缓冲挡板（18）和封隔板（19），所述缓冲挡板（18）和槽体（4）的左侧内壁形成缓冲室，所述缓冲挡板（18）和封隔板（19）之间形成电解室，所述封隔板（19）和槽体（4）的右侧内壁形成溢流室；所述缓冲挡板（18）和封隔板（19）相对的内壁上都固定安装有电极卡条（21），所述电极卡条（21）之间固定安装有多片电极极板（20），所述槽体（4）的缓冲室外侧壁底部固定安装有进口管（2），所述电极极板（20）的底部安装有溢流管（14），所述溢流管（14）同时连通电解室和溢流室，所述溢流管（14）位于电解室内部的一段底部加工有集液孔（17），所述槽体（4）的溢流室外侧壁底部安装有出口管（15），所述槽体（4）的顶部安装有密封盖板（10）。

【技术特征摘要】
1.一种密闭可收集电解产气的电解槽，其特征在于：它包括电解槽槽体（4），所述槽体（4）的内部安装有缓冲挡板（18）和封隔板（19），所述缓冲挡板（18）和槽体（4）的左侧内壁形成缓冲室，所述缓冲挡板（18）和封隔板（19）之间形成电解室，所述封隔板（19）和槽体（4）的右侧内壁形成溢流室；所述缓冲挡板（18）和封隔板（19）相对的内壁上都固定安装有电极卡条（21），所述电极卡条（21）之间固定安装有多片电极极板（20），所述槽体（4）的缓冲室外侧壁底部固定安装有进口管（2），所述电极极板（20）的底部安装有溢流管（14），所述溢流管（14）同时连通电解室和溢流室，所述溢流管（14）位于电解室内部的一段底部加工有集液孔（17），所述槽体（4）的溢流室外侧壁底部安装有出口管（15），所述槽体（4）的顶部安装有密封盖板（10）。2.根据权利要求1所述的一种密闭可收集电解产气的电解槽，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武，陈祖林，付家新，张晓飞，尹先清，吴百春，李兴春，王景博，刘洋，张珊慧，王占生，李春晓，陈健，
申请(专利权)人：长江大学，中国石油集团安全环保技术研究院，
类型：新型
国别省市：湖北,42