專利名稱：一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及過硫酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
電解是整個過硫酸銨生產(chǎn)中最重要一個工序，其能耗、環(huán)保和安全是電解工序最重要的環(huán)節(jié)，會涉及整個生產(chǎn)成本，也是影響著整體的生產(chǎn)環(huán)保以及安全的重要工序。目前，國內(nèi)相關(guān)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(huán)境衛(wèi)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(chǎn)的穩(wěn)定性差。雖然隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)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(chǎn)中所存在的問題得到本質(zhì)的改變，生產(chǎn)依舊處于高電耗，非全密封性，清理勞動強度大等狀態(tài)中，不利于高效生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)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(tǒng)及方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)，包括密封箱，密封箱內(nèi)設(shè)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(cè)壁設(shè)有陰極液輸送端，密封箱上端設(shè)有陰極液輸入端。密封箱外側(cè)壁還設(shè)有電解液輸送端，電解液輸送端延伸進(jìn)入密封箱內(nèi)部并與離子膜層的上端連通。密封箱外側(cè)壁還設(shè)有陽極液輸入端，陽極液輸入端延伸進(jìn)入向密封箱內(nèi)部并與離子膜層的下端無縫連接。根據(jù)上述系統(tǒng)運行的一種全密封型過硫酸銨電解方法，具體包括生產(chǎn)中將密封箱內(nèi)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(nèi)，反應(yīng)后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(jìn)行輸送；另外，將陽極液與鉬金電極反應(yīng)過后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(jìn)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。
所述陽極液的物料配比包含硫酸0 0. 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(jù)具體需求能夠加入不同類型的適應(yīng)性的工業(yè)添加齊U，且工業(yè)添加劑的用量為0. Olmol/m3。本發(fā)明有益之處在于本發(fā)明有效實現(xiàn)了節(jié)能、安全、環(huán)保、全密封型的生產(chǎn)效果，通過鉬金電極和石墨電板的應(yīng)用縮短了陰陽極的電解距離，在過硫酸銨生產(chǎn)的節(jié)能方面得到了質(zhì)的改變，完全改變了以往電解過硫酸銨生產(chǎn)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(chǎn)所帶來的安全隱患，而且還在生產(chǎn)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(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖I為本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示為可作為本發(fā)明較佳實施例的一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)，包括密封箱(6),密封箱(6)內(nèi)設(shè)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(jìn)行隔離；密封箱(6)外側(cè)壁設(shè)有陰極液輸送端(8),密封箱(6)上端設(shè)有陰極液輸入端(I)。密封箱(6)外側(cè)壁還設(shè)有電解液輸送端(4)，電解液輸送端(4)延伸進(jìn)入密封箱
(6)內(nèi)部并與離子膜層(5)的上端連通。密封箱(6 )外側(cè)壁還設(shè)有陽極液輸入端(7 )，陽極液輸入端(7 )延伸進(jìn)入向密封箱
(6)內(nèi)部并與離子膜層(5)的下端無縫連接。根據(jù)上述系統(tǒng)運行的一種全密封型過硫酸銨電解方法，具體包括生產(chǎn)中將密封箱6內(nèi)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(nèi)，反應(yīng)后的陰極液通過陰極液輸送端8排出，此過程有助于改變原有電解過程中的間歇性，完成連續(xù)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(jìn)行輸送。另外，將陽極液與鉬金電極3反應(yīng)過后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(jìn)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，
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0 0. 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(jù)具體需求能夠加入不同類型的適應(yīng)性的工業(yè)添加齊U，且工業(yè)添加劑的用量為0. Olmol/m3。同時在上述過程中，可以引用或增設(shè)管道，將電解出來的氫氣用管道引出空中進(jìn)行排放，并將電解出來的氧氣和臭氧與氫氣隔離，采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(jié)晶粉塵，利于環(huán)保。本發(fā)明的技術(shù)方案與原有技術(shù)的實測效果對比如下
權(quán)利要求
1.一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)，其特征在于包括密封箱(6)，密封箱(6)內(nèi)設(shè)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(cè)壁設(shè)有陰極液輸送端(8)，密封箱(6)上端設(shè)有陰極液輸入端(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)，其特征在于所述的密封箱(6)外側(cè)壁還設(shè)有電解液輸送端(4)，電解液輸送端(4)延伸進(jìn)入密封箱(6)內(nèi)部并與離子膜層(5)的上端連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)，其特征在于所述的密封箱(6)外側(cè)壁還設(shè)有陽極液輸入端(7)，陽極液輸入端(7)延伸進(jìn)入向密封箱(6)內(nèi)部并與離子膜層(5)的下端無縫連接。
4.一種全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于，生產(chǎn)中將密封箱(6)內(nèi)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(nèi)，反應(yīng)后的陰極液通過陰極液輸送端(8)排出，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(jìn)行輸送；另外，將陽極液與鉬金電極(3 )反應(yīng)過后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(jìn)行隔離，避免陽極液與電解陽極液和陰極液之間的接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于將所述陽極液輸入端(7)的輸入流量控制在260 270L/h。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于將所述陰極液輸入端(I)的輸入流量控制在60 70L/h。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于將所述電解液輸送端(4)的管道壓力控制為I 2cm水柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于所述的陰極液的物料配比包含I. 5 I. 6mol/L硫酸、500 540g/L硫酸銨。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于所述的陽極液的物料配比包含硫酸0 0. 4mol/L，硫酸銨420 440g/L，過硫酸銨60 70g/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全密封型過硫酸銨電解方法，其特征在于所述的陽極液中能夠加入工業(yè)添加劑，且工業(yè)添加劑的用量為0. Olmol/m3。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全密封型過硫酸銨電解系統(tǒng)及方法，通過陰極液輸入端輸入陰極液至密封箱內(nèi)，反應(yīng)后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(jìn)行輸送；另外，將陽極液與鉑金電極反應(yīng)過后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(jìn)行隔離。本發(fā)明有效實現(xiàn)了節(jié)能、安全、環(huán)保、全密封型的生產(chǎn)效果，有效減少了氫氣生產(chǎn)所帶來的安全隱患，而且還在生產(chǎn)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C25B1/28GK102828197SQ20121031997
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者黃文青, 梁國仁, 舒飛, 蘇文進(jìn), 成國華, 符明荷, 楊曉峰, 陳慶球, 尤立高, 徐燕周 申請人:云浮市銀利化工有限公司