一种适用于钛阴极板的电解槽制造技术

本发明专利技术涉及一种适用于钛阴极板的电解槽，包括：槽体，所述槽体内设置有离子交换膜，所述离子交换膜将所述槽体分割为阳极室和阴极室，所述槽体的底部还设一出料漏斗，且所述出料漏斗与所述阴极室相连；在所述阳极室和阴极室之间设有钛阴极板；所述出料漏斗与一出液管相连以排放电解废液；在所述出料漏斗的底部设一适于收集析出的金属的收集仓，且该收集仓的入口与所述出料漏斗的底部相连。本发明专利技术通过收集仓对析出金属进行收集，能实现析出多少收集多少，做到电解和收集两个工作分开，互相独立，提高了电解效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于钛阴极板的电解槽。
技术介绍
当前我国的电路板工业发展迅猛，由于电路板生产企业所生产的废水中往往含有大量的具有回收价值的金属物质，且重金属超标严重，特别是蚀刻液中还有大量的铜离子，其排放会给环境带来极大的危害，所以如何能提炼出蚀刻液中的铜离子，提高电解铜的生产效率是本领域的技术难题，并且传统的 电解槽很单一，无法电解多种金属。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种适于提高电解效率，方便取出析出金属的适用于钛阴极板的电解槽。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种适用于钛阴极板的电解槽，包括:槽体，所述槽体内设置有离子交换膜，所述离子交换膜将所述槽体分割为阳极室和阴极室，在所述阳极室和阴极室之间设有钛阴极板；所述槽体的底部还设一出料漏斗，且所述出料漏斗与所述阴极室相连； 所述出料漏斗与一出液管相连以排放电解废液； 在所述出料漏斗的底部设一适于收集析出的金属的收集仓，且该收集仓的入口与所述出料漏斗的底部相连。进一步，中央处理器，所述收集仓的底部设有卸料口，在收集仓内的底部设一重量传感器以检测收集仓内的金属的重量，该重量传感器与所述中央处理器相连，在所述收集仓的入口处设一阀，该阀和卸料口由中央处理器控制； 其中，当所述重量传感器检测到所述收集仓收集的金属达到一定重量时所述中央处理器关闭所述阀，并打开卸料口卸下收集仓内的金属。进一步，为了对适用于钛阴极板的电解槽在工作时产生的无功功率进行补偿，提高电网的带载能力，在所述适用于钛阴极板的电解槽的三相电源输入端连接一适于矫正功率因素的链式SVG装置。所述链式SVG装置包括: H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路；该多电平逆变器能自动旁路发生故障的H桥单元电路，以保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，使所述链式SVG装置继续达到矫正功率因素的目的， 自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一 H电桥单元电路发生损坏时，将该H电桥单元电路旁路； 采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值；分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连的适于根据所述三相电源的电压和电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角S ； 脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调制比M和相位角￡ 对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；S卩，当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形。进一步，所述分相电流独立控制 电路，包括: 锁相环，根据所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位； 无功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出； 有功电流给定模块，适于根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出； 瞬时电流跟踪模块，用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角多。与现有技术相比，本专利技术的适用于钛阴极板的电解槽具有如下优点:(1)利用所述链式SVG装置，矫正由于适用于钛阴极板的电解槽的电解过程造成电网的功率因素下降的问题，提高了变压器的利用率；(2)在所述链式SVG装置中设有备用H桥单元电路，能再一H桥单元电路发生故障时，把该故障的H桥单元电路自动旁路，并且保证H电桥多联型多电平逆变器正常工作，即，矫正电网功率因素；(3)并且在该H桥功率模块发生损坏时，无需停机检修，保证了电网的稳定；(4)脉宽调制电路调节发生损坏的一相H桥功率模块的调制波，有效的避免了谐波产生；(5)通过分相电流独立控制实现了三相电源不平衡输出的补偿问题；(6)通过收集仓对析出金属进行收集，能实现析出多少收集多少，做到电解和收集两个工作分开，互相独立；当收集仓内的金属达到一定重量时，关闭阀防止液体流出，保证蚀刻液在电解槽内继续进行反应，但是同时进行卸料工作，当卸料结束，关闭卸料口，控制阀打开继续收集析出的金属，极大地提高了生产效率；(7)当蚀刻液的金属被电解完毕之后，废液从出液管排出，排出过程中不会冲掉收集仓的金属；(8)通过钛阴极板还可以电解出镍，增加了电解的效率。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种适于提高电解效率，方便取出析出金属的适用于钛阴极板的电解槽的工作方法。 为了解决上述问题，本专利技术的适用于钛阴极板的电解槽的工作方法，包括: ①所述适用于钛阴极板的电解槽的电解反应析出的金属滑入出料漏斗，并进入收集仓； ②当所述重量传感器检测到所述收集仓收集的金属达到一定重量时所述中央处理器关闭所述阀，并打开卸料口卸下收集仓内的金属； ③卸料完毕后，关闭所 述卸料口和阀，所述适用于钛阴极板的电解槽继续电解反应。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种适于提高电解效率，补偿适用于钛阴极板的电解槽的功率因数的工作方法。为了解决上述问题，本专利技术的适用于钛阴极板的电解槽的工作方法，包括: 一种适于链式SVG装置的工作方法，包括: A:当一 H电桥单元电路损坏时,相应的自动旁路电路旁路该H电桥单元电路； B:所述脉宽调制电路在保持所述采 样电路的采样周期不变的基础上，改变所述损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形； 所述分相电流独立控制电路的工作方法包括如下步骤: (1)通过锁相环根据输入的所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电压相位； (2)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的余弦量并与一无功电流参考值相乘，以得到实际的无功电流输出； (3)根据所述锁相环得出的电压相位计算出该电压相位的正弦量，同时根据所述各相H桥功率模块的直流侧电容的电压平均值与一直流侧电容的电压参考值相减并经过PI控制后再与所述正弦量相乘，以得到实际的有功电流输出； (4)用于先将所述无功电流给定模块和有功电流给定模块输出的电流叠加，然后减去所述三相电源中的瞬时电流，并通过控制器以计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角4-5。与现有技术相比，本专利技术的适用于钛阴极板的电解槽的工作方法具有如下优点:(I)通过每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路，使H桥功率模块发生损坏时，自动旁路故障模块，无需停机检修；(2)脉宽调制电路调节发生损坏的一相H桥功率模块的调制波，有效的避免了谐波产生；(3)通过分相电流独立控制实现了三相电源不平衡输出的补偿问题。(4)通过收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于钛阴极板的电解槽，包括：钛阴极板,槽体，所述槽体内设置有离子交换膜，所述离子交换膜将所述槽体分割为阳极室和阴极室，其特征在于，在所述阳极室和阴极室之间设有钛阴极板；所述槽体的底部还设一出料漏斗，且所述出料漏斗与所述阴极室相连；所述出料漏斗与一出液管相连以排放电解废液；在所述出料漏斗的底部设一适于收集析出的金属的收集仓，且该收集仓的入口与所述出料漏斗的底部相连。

【技术特征摘要】
1.一种适用于钛阴极板的电解槽，包括:钛阴极板，槽体，所述槽体内设置有离子交换膜，所述离子交换膜将所述槽体分割为阳极室和阴极室，其特征在于，在所述阳极室和阴极室之间设有钛阴极板；所述槽体的底部还设一出料漏斗，且所述出料漏斗与所述阴极室相连； 所述出料漏斗与一出液管相连以排放电解废液； 在所述出料漏斗的底部设一适于收集析出的金属的收集仓，且该收集仓的入口与所述出料漏斗的底部相连。2.根据权利要求1所述的适用于钛阴极板的电解槽，其特征在于还包括:中央处理器，所述收集仓的底部设有卸料口，在收集仓内的底部设一重量传感器以检测收集仓内的金属的重量，该重量传感器与所述中央处理器相连，在所述收集仓的入口处设一阀，该阀和卸料口由中央处理器控制； 其中，当所述重量传感器检测到所述收集仓收集的金属达到一定重量时所述中央处理器关闭所述阀，并打开卸料口卸下收集仓内的金属。3.根据权利要求2所述的适用于钛阴极板的电解槽，其特征在于还包括:在所述适用于钛阴极板的电解槽的三相电源输入端连接一适于矫正功率因素的链式SVG装置； 所述链式SVG装置包括: H电桥多联型的多电平逆变器，其由连接于所述三相电源的三相H桥功率模块构成，其中，每相H桥功率模块中增设至少一个备用H电桥单元电路； 自动旁路电路，设于各H电桥单元电路的输出端，且当一 H电桥单元电路发生损坏时，将该H电桥单元电路旁路； 采样电路，适于采集所述三相电源的电压和电流的瞬时值； 分相电流独立控制电路，其与所述采样电路相连的适于根据所述三相电源的电压和电流的瞬时值计算出所述脉宽调制电路所需的正弦调制波的调制比M和相位角^ ; 脉宽调制电路，与所述分相电流独立控制电路相连，用于根据所述正弦调制波的调制比M和相位角J对各H电桥单元电路之间采用的载波三角波移相SPWM进行控制；S卩，当损坏的H电桥单元电路旁路后，该脉宽调制电路适于在保持所述采样电路的采样周期不变的基础上，改变该损坏的H电桥单元电路所在的一相H桥功率模块的所述载波三角波移相SPWM的载波频率，以获得与该相H桥功率模块中剩余的H电桥单元电路数量相对应的载波三角波移相SPWM的脉冲调制波形。4.根据权利要求3所述的适用于钛阴极板的电解槽，其特征在于，所述分相电流独立控制电路，包括: 锁相环，根据所述三相电源的电压的瞬时值以跟踪所述三相电源的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，包金祥，
申请(专利权)人：苏州新区化工节能设备厂，
类型：发明
国别省市：江苏;32