一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及过硫酸铵制备的技术领域，尤其是涉及一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置；电解装置包括电解槽本体以及设置在电解槽本体内的电解单元；电解单元包括：阳极、阴极和隔膜组件，隔膜组件由隔膜框架和隔膜板组成，隔膜框架为顶端开口结构的盒体，隔膜板设置为隔膜框架相互平行的两个侧壁的下段或中下段，阳极设置在隔膜组件内，阴极为两侧开口的U形结构，阴极套设在隔膜组件外侧，阴极的U形结构的两侧壁与隔膜板平行。本实用新型专利技术的电解装置能够降低维修成本，延长使用寿命，提高电解效率，安全收集氢气，从而降低生产成本、提供安全性。供安全性。供安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置


[0001]本技术涉及过硫酸铵制备的
，尤其是涉及一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置。

技术介绍

[0002]工业过硫酸铵在化工、纺织、石油开采等领域有着广泛的用途，主要作为氧化剂、高分子聚合的助聚剂、纺织行业的脱浆剂、石油压裂液的添加剂等使用。
[0003]目前，工业生产过硫酸铵主要有电解法和蒽醌法，电解法因具有工艺操作简单、生产过程污染小、产品易分离等特点，成为应用最广泛的过硫酸铵制备方法。电解法由硫酸铵和硫酸配制成电解液，经除杂质后进行电解，HSO4‑
在阳极放电而生成过二硫酸，再与硫酸铵反应生成过硫酸铵，当阳极液中过硫酸铵含量达到一定浓度，经过滤、结晶、离心分离、干燥制得过硫酸铵成品。阳极反应：2HSO4‑
‑
2e
→
H2S2O8；阴极反应：2H
+
+2e
→
H2↑
；(NH4)2S2O4+H2S2O8→
(NH4)2S2O8+H2SO4。现有技术中电解法制备过硫酸铵的电解装置常用的是板状隔膜分隔阴阳极室电解槽，包括：电解槽本体、阳极板、阴极板以及设置在所述阳极板和阴极板之间的电解隔膜，所述阳极板、阴极板和电解隔膜三者竖直且相互平行设置在电解槽本体内；国内电解法制备过硫酸铵常用的电解隔膜主要有离子膜和陶瓷隔膜两种。
[0004]由于过硫酸铵的制备需要较高的耐腐蚀、耐高温、透水性及较高的硬度的电解隔膜，而现有工艺存在的主要问题有：(1)陶瓷隔膜易碎，机械强度低，在安装及使用过程中易造成损坏，使用寿命短(约1年)，维修成本高，劳动强度大；(2)陶瓷隔膜孔隙不标准(板式，孔径0.45
‑
8微米)，会导致电解能耗增加，从而使得生产成本增加；(3)陶瓷隔膜厚度(5
‑
8mm)不均匀，导致许多隔膜在安装过程中破损，维修成本进一步增加；(4)氢气无组织排放，存在安全隐患；(5)阴极浓度不均匀，电解效率低下。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，以解决现有的板式电解装置中氢气无组织排放，存在安全隐患；阴极液浓度不均匀，电解效率低；隔膜板在安装及使用的过程易损坏且电解能耗高的问题，本技术能够降低维修成本，延长使用寿命，提高电解效率，安全收集氢气，从而降低生产成本、提供安全性。
[0006]本技术提供一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，采用如下的技术方案：
[0007]一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，包括电解槽本体以及设置在所述电解槽本体内的电解单元；
[0008]所述电解单元包括：阳极、阴极和隔膜组件，所述隔膜组件由隔膜框架和隔膜板组成，所述隔膜框架为顶端开口结构的盒体，所述隔膜板设置为所述隔膜框架相互平行的两个侧壁的下段或中下段，所述阳极设置在所述隔膜组件内，所述阴极为两侧开口的U形结构，所述阴极套设在所述隔膜组件外侧，所述阴极的U形结构的两侧壁与所述隔膜板平行。
[0009]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述阳极为阳极盒，在与所述隔膜板相对的两侧焊接有阳极材料层。
[0010]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述电解装置还包括与所述电解槽本体上方开口相适配的盖件，所述盖件上开设有多个氢气收集孔。
[0011]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述电解装置还包括设置在所述电解槽本体内的多个隔板，多个所述隔板可将电解槽本体分隔成多个区域，每个区域内至少有一组电解单元；更优选地，所述电解槽本体的每个区域对应设置有阳极液进出口以及阴极液进出口。
[0012]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，每组所述电解单元包括多个阳极、多个阴极和隔膜组件；所述隔膜组件由一个隔膜框架和多个隔膜板组成，一个隔膜框架被分割成多个腔室，每个腔室内设置一个阳极、腔室外套设一个U形阴极，与所述隔板平行的腔室两侧壁的下段或中下段设置为隔膜板。
[0013]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述隔膜板为矩形碳化硅隔膜板。
[0014]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述隔膜板厚度为2.9
‑
3.1mm；更优选为3mm。
[0015]如上述的电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，优选地，所述隔膜板的孔隙度为10
‑
20μm。
[0016]分析可知，与现有技术相比，本技术的优点和有益效果在于：
[0017](1)通过将隔膜板设置为隔膜框架相互平行的两个侧壁，使得隔膜框架能够对隔膜板起到支撑固定的作用，减少隔膜板在安装和使用的过程中易损坏的现象，从而降低维修成本，进而降低生产成本；此外，碳化硅隔膜板既耐腐蚀又耐高温，不易变形、强度大，使用隔膜板的厚度和孔隙度满足本技术的要求，能够降低电解能耗和延长隔膜板的使用寿命，从而进一步降低成本。
[0018](2)通过设置盖件，使其与电解槽本体形成密闭结构，同时在盖件上设置氢气收集孔，能够收集副产的氢气，减少车间内氢气的无组织排放，降低安全风险；
[0019](3)设置隔板，将电解槽本体分割为多个电解区域，解决阴极液浓度不均匀，电解效率低的问题。
附图说明
[0020]图1是本技术实施例电解法制备过硫酸铵的板式电解装置的结构示意图；
[0021]图2是图1的俯视图；
[0022]图3是图1的左视图；
[0023]图4是本技术实施例电解法制备过硫酸铵的板式电解装置中隔膜组件的正视图；
[0024]图5是图4的俯视图；
[0025]图6是图4的左视图；
[0026]附图标记说明：1、盖件；2、电解槽本体；3、隔板；4、氢气收集孔；5、阳极；6、阴极；7、隔膜框架；8、隔膜板。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而不是要求本技术必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。本技术中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0029]本技术提供了一种电解法制备过硫酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解法制备过硫酸铵的板式电解装置，其特征在于，包括电解槽本体以及设置在所述电解槽本体内的电解单元；所述电解单元包括：阳极、阴极和隔膜组件，所述隔膜组件由隔膜框架和隔膜板组成，所述隔膜框架为顶端开口结构的盒体，所述隔膜板设置为所述隔膜框架相互平行的两个侧壁的下段或中下段，所述阳极设置在所述隔膜组件内，所述阴极为两侧开口的U形结构，所述阴极套设在所述隔膜组件外侧，所述阴极的U形结构的两侧壁与所述隔膜板平行。2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述阳极为阳极盒，在与所述隔膜板相对的两侧焊接有阳极材料层。3.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电解装置还包括与所述电解槽本体上方开口相适配的盖件，所述盖件上开设有多个氢气收集孔。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的电解装置，其特征在于，所述电解装置还包括设置在所述电解槽本体内的多个隔板，多个所述隔板可将电解槽本体分隔成多个区域，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣泉，王平生，张俊杰，赵建威，周玲，刘金章，刘丽伟，史洪照，刘思询，张雷，罗晓东，
申请(专利权)人：河北冀衡集团有限公司威武分公司，
类型：新型
国别省市：