本发明专利技术公开了一种离子膜法盐酸电解装置，包括多个并列设置的复极式离子膜电解槽单元、阴极循环系统和阳极循环系统，每个复极式离子膜电解槽单元分别包括阴极室(1)和阳极室(2)，阴极室(1)和阳极室(2)之间设置有磺酸型离子交换膜(3)，所述阴极室中的阴极(4)和阳极室中的阳极(5)分别采用金属材料制成，所述阴极循环系统包括位于阴极室(1)内下部的阴极室布液管(6)，阴极室布液管(6)的管壁上设有多个出液孔，阴极室布液管(6)的进液口与阴极室补液管(7)的出液口相通。其目的是提供一种能耗低、耐盐酸腐蚀性好，在保证氯气、氢气高纯度的质量前提下，实现盐酸的稳定、高效资源利用的离子膜法盐酸电解装置。膜法盐酸电解装置。膜法盐酸电解装置。
【技术实现步骤摘要】
离子膜法盐酸电解装置
[0001]本专利技术涉及盐酸电解领域，具体涉及一种盐酸资源化利用的离子膜法盐酸电解装置。
技术介绍
[0002]氯气是一种重要的化工原料，化工产品中以氯气为原料生产的产品所占比例较大。在氯的使用过程中，在获得氯产品的同时也生产大量的副产物
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盐酸。由于盐酸腐蚀性强，若处理不当，不仅会造成资源浪费，降低企业的经济效益，还会对环境造成严重影响。据统计，中国每年副产盐酸约为2000万吨，采用电解法，利用电解装置对副产品盐酸进行无害化处理，可实现资源再利用，既解决了盐酸的处理问题，也消除了氯气运输中的风险，从而实现绿色环保生产。
[0003]目前采用的电解盐酸方法有隔膜法盐酸电解工艺技术和拜耳公司开发的去极化氧阴极盐酸电解法工艺技术。隔膜法阴阳电极材料都是石墨、隔膜采用PVC或PVDF，电解过程中存在电解能耗高、氯气纯度低、非金属槽体易变性、电极使用寿命短等缺陷。而去极化氧阴极技术的电极制造成本非常高，电极使用寿命较短，电极更换投资非常大。
[0004]目前采用的电解盐酸方法有隔膜法盐酸电解工艺技术和拜耳公司开发的去极化氧阴极盐酸电解法工艺技术。其中拜耳公司开发的去极化氧阴极技术，其包括电槽，该电槽由含阳极的阳极区、含耗氧阴极的阴极区和阳离子交换膜构成，电解过程中，盐酸水溶被导入阳极区，将含氧气体导入阴极区，O2与从阳离子交换膜扩散过来的H+反应生成水。过量的含氧气体和水经调节器从不同的出口排出，产生的Cl2经调节器排出。
[0005]但上述现有技术存在着电解过程中存在电解能耗高、氯气纯度低的缺陷。
[0006]本专利技术结合多年离子膜电解槽及电极生产研发技术，开发出安全、高效、寿命长的离子膜法盐酸电解工艺装置。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种能耗低、耐盐酸腐蚀性好，在保证氯气、氢气高纯度的质量前提下，实现盐酸的稳定、高效资源利用，可安全、高效的规模化生产的离子膜法盐酸电解装置。
[0008]本专利技术的离子膜法盐酸电解装置，包括多个并列设置的复极式离子膜电解槽单元、阴极循环系统和阳极循环系统，每个复极式离子膜电解槽单元分别包括阴极室和阳极室，所述阴极室和阳极室之间设置有磺酸型离子交换膜，所述阴极室中的阴极和阳极室中的阳极分别采用金属材料制成，所述阴极循环系统包括位于阴极室内下部的阴极室布液管，阴极室布液管的管壁上设有多个出液孔，阴极室布液管的进液口与阴极室补液管的出液口相通，阴极室补液管的进液口与阴极室液环罐的出液口相通，阴极室液环罐内装有重量百分比浓度为0.1％—8％的盐酸溶液或重量百分比浓度为10％—25％的氢氧化钠溶液或重量百分比浓度为10％—20％的氯化钠溶液，阴极室液环罐的进液口与阴极室回液管的
出液口相通，阴极室回液管的进液口与阴极室气液分离装置的出液口相通，阴极室气液分离装置位于阴极室的上部，阴极室回液管的中部串联有用于调控温度的阴极室回液换热器和温度检测传感器，阴极室气液分离装置的上部设有氢气排出口，阴极室气液分离装置的氢气排出口通过管路与氢气收集处理装置相通，阴极室补液管上或阴极室回液管上串联有阴极液循环泵；
[0009]所述阴极室内电解液的温度为35℃—60℃；
[0010]所述阳极循环系统包括位于阳极室内下部的阳极室布液管，阳极室布液管的管壁上设有多个出液孔，阳极室布液管的进液口与阳极室补液管的出液口相通，阳极室补液管的进液口与阳极室液环罐的出液口相通，阳极室液环罐内装有重量百分比浓度为8％—20％的盐酸溶液，阳极室液环罐的进液口与阳极室回液管的出液口相通，阳极室回液管的进液口与阳极室气液分离装置的出液口相通，阳极室气液分离装置位于阳极室的上部，阳极室回液管的中部串联有用于调控温度的阳极室回液换热器和温度检测传感器，阳极室气液分离装置的上部设有氯气排出口，阳极室气液分离装置的氯气排出口通过管路与氯气收集处理装置相通，阳极室补液管上或阳极室回液管上串联有阳极液循环泵；
[0011]所述阳极室内电解液的温度为40℃—60℃。
[0012]优选的，所述阴极室补液管上设有阴极液盐酸浓度分析仪，阳极室补液管上设有阳极液盐酸浓度分析仪。
[0013]优选的，所述阳极室采用钛或钛钯合金材料制成，所述阴极室采用904L双相不锈钢、钛、钛钯合金、B2/B3/C
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276哈氏合金、锆或锆合金金属中的任意一种材料制成。
[0014]优选的，所述阴极室液环罐和/或阴极室回液管通过串联有阴极室盐酸补充泵的管路与高纯度盐酸储蓄罐相通，阴极室液环罐和/或阴极室回液管分别通过管路与去离子水水源相通，阴极室液环罐和/或阴极室回液管分别通过管路与催化剂添加装置相通，所述阳极室液环罐和/或阳极室回液管通过串联有阳极室盐酸补充泵的管路与高纯度盐酸储蓄罐相通。
[0015]优选的，所述催化剂添加装置中的催化剂为钌金属盐、铂金属盐或钯金属盐。
[0016]优选的，所述阳极室内自上而下倾斜地设置有多个循环板。
[0017]优选的，所述阴极室的上部设有导流结构。
[0018]本专利技术的离子膜法盐酸电解装置，采用了多个本专利技术特有的技术特征，具体包括所述阴极室和阳极室之间设置有磺酸型离子交换膜，阴极室补液管的进液口与阴极室液环罐的出液口相通，阴极室液环罐内装有重量百分比浓度为0.1％—8％的盐酸溶液或重量百分比浓度为10％—25％的氢氧化钠溶液或重量百分比浓度为10％—20％的氯化钠溶液，阴极室液环罐的进液口与阴极室回液管的出液口相通，阴极室回液管的进液口与阴极室气液分离装置的出液口相通，阴极室气液分离装置位于阴极室的上部，阴极室回液管的中部串联有用于调控温度的阴极室回液换热器和温度检测传感器，阴极室气液分离装置的上部设有氢气排出口，阴极室气液分离装置的氢气排出口通过管路与氢气收集处理装置相通，阴极室补液管上或阴极室回液管上串联有阴极液循环泵；所述阴极室内电解液的温度为35℃—60℃；阳极室补液管的进液口与阳极室液环罐的出液口相通，阳极室液环罐内装有重量百分比浓度为8％—20％的盐酸溶液，阳极室液环罐的进液口与阳极室回液管的出液口相通，阳极室回液管的中部串联有用于调控温度的阳极室回液换热器和温度检测传感器，
阳极室补液管上或阳极室回液管上串联有阳极液循环泵；所述阳极室内电解液的温度为40℃—60℃。由于有了以上本专利技术特有的技术特征，由此让本专利技术具有能耗低、耐盐酸腐蚀性好，在保证氯气、氢气高纯度的质量前提下，实现盐酸的稳定、高效资源利用，可安全、高效的规模化生产的特点。因此，本专利技术的离子膜法盐酸电解装置相对于现有技术毋庸置疑地具有突出的实质性特点和显著的进步。
[0019]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚的说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的离子膜法盐酸电解装置的原理图；
[0021]图2是本专利技术的离子膜法盐酸电解装置的一个复极式离子本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.离子膜法盐酸电解装置，包括多个并列设置的复极式离子膜电解槽单元、阴极循环系统和阳极循环系统，每个复极式离子膜电解槽单元分别包括阴极室(1)和阳极室(2)，其特征在于：所述阴极室(1)和阳极室(2)之间设置有磺酸型离子交换膜(3)，所述阴极室中的阴极(4)和阳极室中的阳极(5)分别采用金属材料制成，所述阴极循环系统包括位于阴极室(1)内下部的阴极室布液管(6)，阴极室布液管(6)的管壁上设有多个出液孔，阴极室布液管(6)的进液口与阴极室补液管(7)的出液口相通，阴极室补液管(7)的进液口与阴极室液环罐(8)的出液口相通，阴极室液环罐(8)内装有重量百分比浓度为0.1％—8％的盐酸溶液或重量百分比浓度为10％—25％的氢氧化钠溶液或重量百分比浓度为10％—20％的氯化钠溶液，阴极室液环罐(8)的进液口与阴极室回液管(9)的出液口相通，阴极室回液管(9)的进液口与阴极室气液分离装置(14)的出液口相通，阴极室气液分离装置(14)位于阴极室(1)的上部，阴极室回液管(9)的中部串联有用于调控温度的阴极室回液换热器(10)和温度检测传感器，阴极室气液分离装置(14)的上部设有氢气排出口，阴极室气液分离装置(14)的氢气排出口通过管路与氢气收集处理装置(12)相通，阴极室补液管(7)上或阴极室回液管(9)上串联有阴极液循环泵(13)；所述阴极室(1)内电解液的温度为35℃—60℃；所述阳极循环系统包括位于阳极室(2)内下部的阳极室布液管(26)，阳极室布液管(26)的管壁上设有多个出液孔，阳极室布液管(26)的进液口与阳极室补液管(27)的出液口相通，阳极室补液管(27)的进液口与阳极室液环罐(28)的出液口相通，阳极室液环罐(28)内装有重量百分比浓度为8％—20％的盐酸溶液，阳极室液环罐(28)的进液口与阳极室回液管(29)的出液口相通，阳极室回液管(29)的进液口与阳极室气液分离装置(15)的出液口...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨航，李佑平，李想，乔霄峰，司继松，张良虎，李海要，李爽，王小磊，单明月，石庚斯，
申请(专利权)人：蓝星北京化工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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