電解溶液漏電流阻擋器的製作方法

2023-07-01 08:22:41

專利名稱：電解溶液漏電流阻擋器的製作方法
技術領域：
本發明旨在降低化工行業電解裝置的電解液管道溶液漏電流，減少腐蝕和電能消 耗，屬於化工設備領域。
背景技術：
化工行業電解所用直流電由正極經導電銅(鋁)排進入電解槽，在陰、陽極進行電 化學反應，得到所需產物或中間物，直流電由最後一隻電槽陰極流入負極，構成直流電路。 電解質溶液屬第二類導電體，靠離子遷移導電，電阻率甚大於金屬導體。電解液管道和各電 解槽相通，處於不同位置的電解槽對地電位是不同的，則在溶液管道中存在電位差，有電位 差必然有電流通過，即電解液管道也組成一直流電路，其電流一般可達幾十安培。這部分溶 液漏電流絕大部分變成熱能，甚至在管道接連處，發生電化學腐蝕，影響正常生產。溶液管 道直徑越大，溶液電阻越小，或串聯的電解槽越多，管路兩端電位差越大，則通過的溶液電 流越多，損失的電功率越多。因此，減少溶液漏電流，有效辦法是減少管道局部位置的溶液 流道面積，增加溶液電阻。

發明內容
本發明要解決的技術問題是在上述需減少電流流動的電解液匯流管內設置一個 管道漏電流阻擋器，這個阻擋器只阻擋電流而不阻擋物流。阻擋器的結構原理是一個裝在 管內的多葉片旋轉輪，旋轉輪隨管道中的物流流動而自行旋轉，由於旋轉輪葉片由絕緣材 料製成，而且旋轉輪葉片與管道內壁絕緣襯壁的間隙很小，又是多片結構，大幅度增加了管 道內電解液沿管道軸線的總電阻，於是管道的漏電流就大幅度的下降，達到節省電能的目 的。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1為所示漏電流阻擋器設置的氯酸鈉電解裝置直流電迴路示意圖。圖2為本發明管道漏電流阻擋器基本結構的剖視圖。
具體實施例方式圖1為氯酸鈉電解裝置直流電迴路圖及漏電流阻擋器的設置。矽整流器7、導電匯 流排5、電解槽3組成電解電主迴路，對應電解液管路溶液組成洩漏電流迴路，它又分成電 解槽上部管路溶液電流迴路和下部管路溶液電流迴路。I總=I電解+1溶液I溶液⑴=AV(i)/R溶液⑴I溶液=Σ I溶液⑴式中:Δν⑴為第i電解槽的對地電位Rjga ω為第i電解槽的管路溶液電阻
3
Ijea (i)為第i電解槽的溶液漏電阻電解裝置通入直流電後，產生H2，形成升力，使電解溶液與H2混合液通過上升管 (鋼襯四氟管)進入上集管2 (鈦管)流入鈦反應器6，H2分離排出，靠重度差，電解液從下 集管4(鋼襯四氟管)流入電解槽3，形成電解液流的循環。靠矽整流端的電解槽，對地電位 最大，相應的溶液漏電流也最大。減少溶液迴路電流辦法對下集管4，可增加進電解支管的長度及下集管4採用變 徑的辦法，即靠矽整流端的下集管4適當縮小直徑，相對上集管2管徑較大，可安裝溶液漏 電流阻擋器1。圖2是本發明管道漏電流阻擋器的基本結構。管道金屬層8是金屬管，具備足夠 的強度、便於製造和連接。在金屬管內壁有抗腐蝕材料層9，通常使用聚四氟乙烯等化學穩 定性高的材料。例如，典型的氯酸鈉生產電解車間的上部的高位匯流管中，15是液態物流電 解液和流向，16是氣態物流氫氣。但管道漏電流17通過電解液15，會造成電能消耗。為了 減少漏電流，本發明在管道內設置漏電流阻擋器，它由12片左右的葉片在輪轂11外均布組 成多葉轉輪10，它安裝在電解液管道內。多葉轉輪10隨電解液15的流動自行旋轉，輪的葉 片形狀接近管道的截面，邊緣圓弧緊貼近管道內壁成為橢圓形，多葉轉輪10的旋轉軸線略 低於管道的水平中心線，有一個偏心距δ。葉片旋轉時，葉片外邊緣與管道內壁抗腐蝕絕 緣層9隻有很小的間隙，這一小的間隙使電解液15沿管道長度方向的電阻大幅度增加。電 阻的增加就減少了漏電流，達到管道漏電流阻擋的效果。而氣態物流氫氣16可以通過多葉 轉輪10的上部空隙不受阻礙地通過。這樣的結構既對物流沒有阻礙，又提高管道物流方向 的電阻從而達到了使管道漏電流減少的目的。結構上為了安裝和完成多葉轉輪10的功能， 在管道水平中心線偏下δ的位置鑽一小孔安裝軸12，外側是輪轂11及整個多葉轉輪10; 軸12穿過管道上的孔和輪轂11的孔，使多葉轉輪10可以自由旋轉。多葉轉輪(10)軸線 上的軸向緊定螺釘13和絕緣塞14、用於防止管道液洩漏和對多葉轉輪10作軸向定位。多 葉轉輪10、輪轂11、軸12、絕緣塞14全部由抗腐蝕材料製成，較合適地材料是聚四氟乙烯， 它的化學性能穩定，摩擦係數小，絕緣性能好。為了製造和安裝的方便性，以上結構可以做成管道中的一小段，兩端有法蘭，成為 專門產品供使用。
權利要求
一種電解溶液漏電流阻擋器，由多個葉片均布的多葉轉輪(10)，安裝在電解液管道內隨電解液(15)的流動自行旋轉，其特徵在於輪的葉片邊緣圓弧緊貼管道內壁(9)。
2.按照權利要求1所述的阻擋器，其特徵在於多葉轉輪(10)的旋轉軸線略低於管道 的水平中心線，有一個偏心距δ。
3.按照權利要求1所述的阻擋器，其特徵在於多葉轉輪(10)軸線上的軸向緊定螺釘 (13)和絕緣塞(14)、用於防止管道液洩漏和對多葉轉輪(10)作軸向定位。
全文摘要
本發明涉及化工行業電解槽的電解液匯流管內如何設置管道漏電流阻擋器，這個阻擋器只阻擋電流而不阻擋電解液流動。阻擋器的結構原理是一個裝在管內的多葉片旋轉輪(10)，旋轉輪隨管道中的電解液(15)流動而自行旋轉，由於旋轉輪葉片由絕緣材料製成，而且旋轉輪葉片與管道內壁(9)絕緣襯壁的間隙很小，又是多片結構，大幅度增加了管道內電解液沿管道軸線的總電阻，於是通過管道內電解液的漏電流就大幅度的下降，達到節省電能的目的。
文檔編號C25B15/08GK101899676SQ20091005941
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者劉永言 申請人:成都深藍高新技術發展有限公司