一種全密封型過硫酸銨電解系統的製作方法

2023-10-17 12:59:24 3

專利名稱：一種全密封型過硫酸銨電解系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及硫酸銨生產系統技術領域，特別涉及一種全密封型過硫酸銨電解系統及方法。
背景技術：
電解是整個過硫酸銨生產中最重要一個工序，其能耗、環保和安全是電解工序最重要的環節，會涉及整個生產成本，也是影響著整體的生產環保以及安全的重要工序。目前，國內相關的電解過程基本都是排全密封型，以極式隔膜為主，其特點是投資少，但電耗高，安全性差，環境衛生差，且清理過程中勞動強度大，同時在其工藝中電解鉬金的損耗也大，更換電極較頻繁，所以生產的穩定性差。雖然隨著生產和技術的發展進行了個別的改造，如改變其板式隔膜為管式隔膜，這種改造的效果比板式隔膜稍強，能夠降低少量的電耗和清理難度，但是，無法讓生產中所存在的問題得到本質的改變，生產依舊處於高電耗，非·全密封性，清理勞動強度大等狀態中，不利於高效生產。

實用新型內容本實用新型的目的在於解決現有技術中存在的問題，提供一種更為高效的全密封型過硫酸銨電解系統。本實用新型通過以下技術方案得以實現一種全密封型過硫酸銨電解系統，包括密封箱，密封箱內設有石墨電板和鉬金電極，其中，鉬金電極作為陽電極，石墨電板作為陰電極，且石墨電板和鉬金電極的上端均延伸出密封箱之外；其中，鉬金電極外套有離子膜層；密封箱外側壁設有陰極液輸送端，密封箱上端設有陰極液輸入端。密封箱外側壁還設有電解液輸送端，電解液輸送端延伸進入密封箱內部並與離子膜層的上端連通。密封箱外側壁還設有陽極液輸入端，陽極液輸入端延伸進入向密封箱內部並與離子膜層的下端無縫連接。本實用新型系統的運行方法，具體包括生產中將密封箱內的溫度保持在30 32°C，通過陰極液輸入端輸入陰極液至密封箱內，反應後的陰極液通過陰極液輸送端排出，在此過程中，離子膜層包覆鉬金電極，將其與陰極液隔離，通過陽極液輸入端與離子膜層連通的管道將陽極液進行輸送；另外，將陽極液與鉬金電極反應過後形成的電解陽極液通過電解液輸送端排出，在此過程中，通過電解液輸送端與離子膜層間連接的管道進行隔離，避免陽極液與電解陽極液和陰極液之間的接觸。所述陽極液輸入端的輸入流量控制在260 270L/h。所述陰極液輸入端的輸入流量控制在60 70L/h，所述電解液輸送端的管道壓力控制為I 2cm水柱。所述陰極液的物料配比包含I. 5 I. 6mol/L硫酸、500 540g/L硫酸銨。[0013]所述陽極液的物料配比包含硫酸O O. 4mol/L,硫酸銨420 440g/L,過硫酸銨60 70g/L ;同時，所述的陽極液中依據具體需求能夠加入不同類型的適應性的工業添加齊U，且工業添加劑的用量為O. OImoI/m3。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型有效實現了節能、安全、環保、全密封型的生產效果，通過鉬金電極和石墨電板的應用縮短了陰陽極的電解距離，在過硫酸銨生產的節能方面得到了質的改變，完全改變了以往電解過硫酸銨生產的高耗能特性，同時，通過有效隔離避免了陽極液與電解液和陰極液之間的接觸，有效減少了氫氣生產所帶來的安全隱患，而且還在生產中降低了突氧、粉塵、酸霧等因素所造成的影響，具備良好的實用效果和廣泛的可推廣性。
下面將結合實施例和附圖對本實用新型作進一步的詳細描述圖I所示為本實用新型一具體實施例的系統結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。如圖I所示為可作為本實用新型較佳實施例的一種全密封型過硫酸銨電解系統，包括密封箱(6),密封箱(6)內設有石墨電板(2)和鉬金電極(3),其中，鉬金電極(3)作為陽電極，石墨電板(2)作為陰電極，由此縮短了陰陽極的電解距離，所以也減少了電解過程的電阻。石墨電板(2)和鉬金電極(3)的上端均延伸出密封箱(6)之外；其中，鉬金電極(3)外套有離子膜層(5)，將鉬金電極(3)其與陰極液進行隔離；密封箱(6)外側壁設有陰極液輸送端(8),密封箱(6)上端設有陰極液輸入端(I)。密封箱(6)外側壁還設有電解液輸送端(4)，電解液輸送端(4)延伸進入密封箱
(6)內部並與離子膜層(5)的上端連通。密封箱(6 )外側壁還設有陽極液輸入端(7 )，陽極液輸入端(7 )延伸進入向密封箱
(6)內部並與離子膜層(5)的下端無縫連接。上述系統在實際生產中的運行方法，具體包括生產中將密封箱6內的溫度保持在30 32°C，通過陰極液輸入端I輸入陰極液至密封箱6內，反應後的陰極液通過陰極液輸送端8排出，此過程有助於改變原有電解過程中的間歇性，完成連續性電解，同時在此過程中，離子膜層5包覆鉬金電極3，將其與陰極液隔離，通過陽極液輸入端7與離子膜層5連通的管道將陽極液進行輸送。另外，將陽極液與鉬金電極3反應過後形成的電解陽極液通過電解液輸送端4排出，在此過程中，通過電解液輸送端4與離子膜層5間連接的管道進行隔離，避免陽極液與電解陽極液和陰極液之間的接觸。所述陽極液輸入端7的輸入流量控制在260 270L/h。所述陰極液輸入端I的輸入流量控制在60 70L/h，[0028]所述電解液輸送端4的管道壓力控制為I 2cm水柱。所述陰極液的物料配比包含I. 5 I. 6mol/L硫酸、500 540g/L硫酸銨。所述陽極液的物料配比包含硫酸O O. 4mol/L,硫酸銨420 440g/L,過硫酸銨60 70g/L ;同時，所述的陽極液中依據具體需求能夠加入不同類型的適應性的工業添加齊U，且工業添加劑的用量為O. OImoI/m3。同時在上述過程中，可以引用或增設管道，將電解出來的氫氣用管道引出空中進行排放，並將電解出來的氧氣和臭氧與氫氣隔離，採用不同的管道引出處理，如此能夠保持電解車間中不再有物料結晶粉塵，利於環保。 本實用新型的技術方案與原有技術的實測效果對比如下
原有電解技木發明技術方對比情況 術方案案
電解槽產能 8.3kg/h9 kg/ ι增加0.7kg/h
電解槽電噸耗 2566kwh/t 1637.4 kwh/t 減少 928.6 kwh/t 同等電流槽壓6.5V4.4V降低2.IV
權利要求1.一種全密封型過硫酸銨電解系統，其特徵在於包括密封箱(6)，密封箱(6)內設有石墨電板(2)和鉬金電極(3)，其中，鉬金電極(3)作為陽電極，石墨電板(2)作為陰電極，且石墨電板(2)和鉬金電極(3)的上端均延伸出密封箱(6)之外；其中，鉬金電極(3)外套有離子膜層(5);密封箱(6)外側壁設有陰極液輸送端(8)，密封箱(6)上端設有陰極液輸入端(I)。
2.根據權利要求I所述的全密封型過硫酸銨電解系統，其特徵在於所述的密封箱(6)外側壁還設有電解液輸送端(4)，電解液輸送端(4)延伸進入密封箱(6)內部並與離子膜層(5)的上端連通。
3.根據權利要求I所述的全密封型過硫酸銨電解系統，其特徵在於所述的密封箱(6)外側壁還設有陽極液輸入端(7)，陽極液輸入端(7)延伸進入向密封箱(6)內部並與離子膜層(5)的下端無縫連接。
專利摘要本實用新型公開了一種全密封型過硫酸銨電解系統，通過陰極液輸入端輸入陰極液至密封箱內，反應後的陰極液通過陰極液輸送端排出，在此過程中，離子膜層包覆鉑金電極，將其與陰極液隔離，通過陽極液輸入端與離子膜層連通的管道將陽極液進行輸送；另外，將陽極液與鉑金電極反應過後形成的電解陽極液通過電解液輸送端排出，在此過程中，通過電解液輸送端與離子膜層間連接的管道進行隔離。相對於傳統的直線式數粒裝瓶，本實用新型有效實現了節能、安全、環保、全密封型的生產效果，有效減少了氫氣生產所帶來的安全隱患，而且還在生產中降低了突氧、粉塵、酸霧等因素所造成的影響，具備良好的實用效果和廣泛的可推廣性。
文檔編號C25B9/06GK202786447SQ20122044314
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者黃文青, 梁國仁, 舒飛, 蘇文進, 成國華, 符明荷, 楊曉峰, 陳慶球, 尤立高, 徐燕周 申請人:雲浮市銀利化工有限公司