离子膜电解槽氢气处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种离子膜电解槽氢气处理装置，涉及氯碱工业技术领域，目的是提高离子膜电解槽氢气的热量利用率，并减小后续处理氢气过程中碱性溶液的置换负荷。本实用新型专利技术的主要技术方案为：离子膜电解槽氢气处理装置，包括：电解槽的氢气总管依次连接于第一换热器的管程和氢气洗涤塔的下端侧，其中，第一换热器的管程远离电解槽的一端为管程远端；第一换热器的壳程一端连接于热水罐的上端，热水罐的下端侧连接于采暖单元的进口，采暖单元的出口连接于第一换热器的壳程另一端，冷凝水回收机构包括冷凝水罐和回流管，回流管的一端连接于管程远端，另一端连接于冷凝水罐的上端，冷凝水罐的下端侧连接于电解槽。冷凝水罐的下端侧连接于电解槽。冷凝水罐的下端侧连接于电解槽。

【技术实现步骤摘要】
离子膜电解槽氢气处理装置


[0001]本技术涉及氯碱工业
，尤其涉及一种离子膜电解槽氢气处理装置。

技术介绍

[0002]在离子膜烧碱生产过程中，每一台离子膜电解槽阴极侧出口生产出的80
‑
85℃高温湿氢气和80
‑
85℃的32％氢氧化钠，每一台电解槽产出的氢气汇合进入氢气总管，后续需要利用循环水对高温湿氢气进行降温。
[0003]高温湿氢气的热量没有被回收利用，同时，电解槽产生的氢氧化钠溶液气化，随高温氢气流动，所以氢气总管中的湿氢气呈碱性，需要使用脱盐水对湿氢气冷凝水中的碱性溶液进行置换，其碱性越强，所需脱盐水越多。
[0004]所以，如果不对电解槽产生的湿氢气进行预处理，脱盐水和循环水的用量将居高不下，导致离子膜烧碱的生产成本居高不下。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供一种离子膜电解槽氢气处理装置，主要目的是提高离子膜电解槽氢气的热量利用率，并减小后续处理氢气过程中碱性溶液的置换负荷。
[0006]为达到上述目的，本技术主要提供如下技术方案：
[0007]本技术提供了一种离子膜电解槽氢气处理装置，该装置包括：电解槽和储水部；
[0008]所述电解槽的氢气总管依次连接于第一换热器的管程和氢气洗涤塔的下端侧，其中，所述第一换热器的管程远离所述电解槽的一端为管程远端；
[0009]所述储水部包括热水循环机构和冷凝水回收机构，所述热水循环机构包括热水罐和采暖单元，所述第一换热器的壳程一端连接于所述热水罐的上端，所述热水罐的下端侧连接于所述采暖单元的进口，所述采暖单元的出口连接于所述第一换热器的壳程另一端，所述冷凝水回收机构包括冷凝水罐和回流管，所述回流管的一端连接于所述管程远端，另一端连接于所述冷凝水罐的上端，所述冷凝水罐的下端侧连接于所述电解槽。
[0010]本技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0011]可选的，所述回流管的一端呈U形管段。
[0012]可选的，还包括第二换热器，所述第二换热器包括相互隔开的第一空间和第二空间，所述第一空间连通于循环水管道，所述第二空间的一端连接于所述氢气洗涤塔的下端侧，另一端连接于所述氢气洗涤塔的上端侧，所述氢气洗涤塔的上端连接于氢气排放管的一端，所述氢气排放管的另一端连接于压缩机。
[0013]可选的，还包括循环管和排液管，所述循环管的一端连接于所述氢气洗涤塔的下端侧，另一端连接于所述第二空间的一端，所述排液管的一端连接于所述循环管，另一端连接于化盐配水槽。
[0014]可选的，还包括脱盐水管，所述脱盐水管连接于所述氢气洗涤塔的下端侧，用于为
所述氢气洗涤塔提供脱盐水。
[0015]借由上述技术方案，本技术至少具有下列优点：
[0016]电解槽产生的80
‑
85℃湿氢气(湿氢气包含氢气和碱性蒸汽)进入氢气总管，并流经第一换热器的管程，再进入氢气洗涤塔，在第一换热器内，湿氢气和循环水热量交换，循环水接受热量升温20
‑
30℃，升温后的循环水进入热水罐，并通过热水泵泵送至采暖单元，为厂区的办公室供热，然后回流至第一换热器的壳程，重新接受湿氢气的热量升温。
[0017]同时，湿氢气中碱性蒸汽的沸点相对较低，在热量交换后，碱性蒸汽释放潜热冷凝，冷凝水沿回流管回流至冷凝水罐，冷凝水罐内的冷凝水由回流泵泵送至电解槽，调节阴极碱浓度；通过上述预脱碱处理后的氢气再进入氢气洗涤塔，就减少了洗涤塔内溶液的碱性浓度，也就减小了使用脱盐水置换碱性溶液的负荷。
[0018]同时，冷凝的碱性水回流至电解槽，避免碱性成分的损失，同时降低了电解槽脱盐水的使用量。原因说明：电解槽需要根据电流负荷每小时加入定量的脱盐水将碱浓度控制在31.5％
‑
32.5％，此浓度区间电解槽的电解效率最高，耗电量最低。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例提供的一种离子膜电解槽氢气处理装置的结构示意图。
[0020]说明书附图中的附图标记包括：电解槽1、氢气总管2、第一换热器3、氢气洗涤塔4、热水罐5、采暖单元6、冷凝水罐7、回流管8、热水泵9、回流泵10、U形管段11、第二换热器12、氢气排放管13、循环泵14、喷淋管15、循环管16、排液管17、脱盐水管18。
具体实施方式
[0021]为更进一步阐述本技术为达成预定技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本技术申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0022]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。
[0023]如图1所示，本技术的一个实施例提供的一种离子膜电解槽氢气处理装置，其包括：电解槽1和储水部；
[0024]所述电解槽1的氢气总管2依次连接于第一换热器3的管程和氢气洗涤塔4的下端侧，其中，所述第一换热器3的管程远离所述电解槽1的一端为管程远端；
[0025]所述储水部包括热水循环机构和冷凝水回收机构，所述热水循环机构包括热水罐5和采暖单元6，所述第一换热器3的壳程一端连接于所述热水罐5的上端，所述热水罐5的下端侧连接于所述采暖单元6的进口，所述采暖单元6的出口连接于所述第一换热器3的壳程另一端，所述冷凝水回收机构包括冷凝水罐7和回流管8，所述回流管8的一端连接于所述管程远端，另一端连接于所述冷凝水罐7的上端，所述冷凝水罐7的下端侧连接于所述电解槽1。
[0026]离子膜电解槽氢气处理装置的工作过程如下:
[0027]电解槽1产生的80
‑
85℃湿氢气(包含氢气和碱性蒸汽)进入氢气总管2，并流经第一换热器3的管程，再进入氢气洗涤塔4，在第一换热器3内，湿氢气和循环水热量交换，循环
水接受热量升温20
‑
30℃，升温后的循环水进入热水罐5，并通过热水泵9泵送至采暖单元6，为厂区的办公室供热，然后回流至第一换热器3的壳程，重新接受湿氢气的热量，再次升温。
[0028]同时，湿氢气中碱性蒸汽的沸点相对较低，在热量交换后，碱性蒸汽释放潜热冷凝，冷凝水沿回流管8回流至冷凝水罐7，冷凝水罐7内的冷凝水由回流泵10泵送至电解槽1，调节阴极溶液的碱浓度；通过上述预脱碱处理后的氢气再进入氢气洗涤塔4，就减少了洗涤塔内溶液的碱性浓度，也就减小了使用脱盐水置换碱性溶液的负荷。
[0029]同时，冷凝的碱性水回流至电解槽1，避免碱性成分的损失，同时降低了电解槽1脱盐水的使用量。原因说明：电解槽需要根据电流负荷每小时加入定量的脱盐水将碱浓度控制在31.5％
‑
32.5％，此浓度区间电解槽的电解效率最高，耗电量最低。
[0030]在本技术的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子膜电解槽氢气处理装置，其特征在于，包括：电解槽，所述电解槽的氢气总管依次连接于第一换热器的管程和氢气洗涤塔的下端侧，其中，所述第一换热器的管程远离所述电解槽的一端为管程远端；储水部，所述储水部包括热水循环机构和冷凝水回收机构，所述热水循环机构包括热水罐和采暖单元，所述第一换热器的壳程一端连接于所述热水罐的上端，所述热水罐的下端侧连接于所述采暖单元的进口，所述采暖单元的出口连接于所述第一换热器的壳程另一端，所述冷凝水回收机构包括冷凝水罐和回流管，所述回流管的一端连接于所述管程远端，另一端连接于所述冷凝水罐的上端，所述冷凝水罐的下端侧连接于所述电解槽。2.根据权利要求1所述的离子膜电解槽氢气处理装置，其特征在于，所述回流管的一端呈U形管段。3.根据权利要求1所述的离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杨，朱君晔，张金宝，罗烨栋，
申请(专利权)人：新疆中部合盛硅业有限公司，
类型：新型
国别省市：