技术领域
[0001] 本实用新型涉及
电解槽技术领域，具体涉及一种电解槽小型中试实验装置。
背景技术
[0002] 电解槽由槽体和设置在槽体内的
阳极和
阴极等组成，并用隔膜将
阳极室和
阴极室隔开。按电解液的不同分为
水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生
氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
[0003] 为了提高电解槽的
电流效率、降低槽
电压、节省能耗，有必要对电解槽结构以及
电极、隔膜材料等进行优化设计，以实现电解槽性能的最优化。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种电解槽小型中试实验装置，并通过实验装置来实时监测试验用电解槽的运用情况，以验证电解槽的结构是否能满足其性能和寿命等要求。具体的技术方案如下：
[0005] 一种电解槽小型中试实验装置，包括试验用的电解槽、用于连接所述电解槽内阳极和阴极的直流电源、分别用于为所述电解槽提供作为电解液的阳极液和阴极液的阳极循环槽和阴极循环槽、分别连接所述阳极循环槽和阴极循环槽的热水加热循环装置，所述阳极循环槽上设置有连通所述电解槽的阳极室的阳极液供液管路，所述电解槽的阳极室上设置有连通所述阳极循环槽的阳极液
回流管路，所述阴极循环槽上设置有连通所述电解槽的阴极室的阴极液供液管路，所述电解槽的阴极室上设置有连通所述阴极循环槽的阴极液回流管路，在所述直流电源与所述阳极和阴极之间的连线上设置有用于实时检测电解时的电流和电压的电流表和电压表，在所述阳极液回流管路和阴极液回流管路上分别设置有电解液
温度传感器。
[0006] 本实用新型中，所述阳极液供液管路和阴极液供液管路上分别设置有电解液输送磁
力泵、金属管浮子流量计和隔膜调节
阀。
[0007] 上述技术方案中，通过设置连接试验用电解槽的阳极液供液管路和阴极液供液管路将电解液输送到电解槽内，同时电流表和电压表来实时监测电解时的电流和电压的变化情况，从而可以判断出在设定的试验周期内电解槽的性能情况。
[0008] 另外，通过设置金属管浮子流量计，能够监测到电解液的流量变化情况，从而有利于对电解槽的性能情况作综合判断。
[0009] 作为本实用新型的优选方案，所述阳极循环槽和阴极循环槽均具有双层壳体结构，所述双层壳体包括用于电解液储存和循环的内壳体、用于电解液保温的
外壳体，且所述内壳体和外壳体之间形成加热空腔，所述加热空腔通过设置在所述外壳体上的热水进口和热水出口连通所述热水加热循环装置。
[0010] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体的内部分别设置有用于监测电解液温度的循环槽温度传感器。
[0011] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体的内部分别设置有循环槽液位
开关。
[0012] 优选的，所述外壳体的壳体壁设有中间保温层，所述中间保温层为
硅酸
铝保温层。
[0013] 上述阳极循环槽和阴极循环槽上设置有保温结构和温控结构，有利于电解液温度的精确控制，且节能效果好。
[0014] 本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置还包括电解液原料桶和电解液成品桶，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体上设置有电解液原料进口和电解液溢流口，所述电解液原料桶通过
蠕动泵和管路连接所述电解液原料进口，所述电解液成品桶通过管路连接所述电解液溢流口。
[0015] 试验过程中，可以定时取样循环槽内的电解液，通过分析电解液的浓度情况，需要时开启蠕动泵向循环槽内补充电解液原料，以满足试验过中的电解液能够达到设定的浓度。
[0016] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽均通过管路连接有气体
净化处理装置，所述气体净化处理装置包括洗涤塔和设置在所述洗涤塔顶部的
风机。
[0017] 上述通过设置气体净化处理装置，大大改善了试验环境，其环保性较好。
[0018] 作为本实用新型的进一步改进，所述电解槽的阳极室和阴极室上分别连接有清洗管路系统，所述清洗管路系统包括清洗液输入管路和清洗液排出管路，所述清洗液输入管路上设置有清洗桶和清洗进液阀，所述清洗液排出管路上设置有排液阀和废液收集桶。
[0019] 上述通过设置清洗管路系统，大大方便了实验装置的维修保养。
[0020] 为了进一步优化试验装置的性能，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置还包括用于控制所述阳极循环槽和阴极循环槽内电解液温度的PLC
控制器，所述热水加热循环装置包括热水加热桶、设置在所述热水加热桶内的加热器、热水温度传感器和热水水位开关，以及用于进行热
水循环的热水输送磁力泵、用于调节热水循环量的循环加热进液阀，所述循环槽温度传感器、加热器、热水温度传感器、热水水位开关、循环槽液位开关、热水输送磁力泵分别连接所述PLC控制器。
[0021] 优选的，所述循环加热进液阀为电动调节循环加热进液阀，且所述电动调节循环加热进液阀连接PLC控制器。
[0022] 上述技术方案中的电解液
温度控制采用了两级温度控制的方案，即首先由热水温度传感器获得循环热水的温度并进行PLC控制，在此
基础上又通过循环槽温度传感器获得循环槽内的电解液温度，再通过循环加热进液阀来调节循环热水的流量以实现电解液温度的更精确、更灵敏的控制。
[0023] 另外，本实用新型通过在循环槽的内壳体上设置循环槽液位开关，可以防止循环槽内因故障而缺液，从而提高了实验装置的安全性和可靠性。
[0024] 本实用新型中，所述阳极循环槽、阴极循环槽还分别通过排液阀和管路连接所述废液收集筒。
[0025] 本实用新型中，所述洗涤塔上设置有玻璃管液位计。
[0026] 本实用新型中，所述热水加热循环装置的循环管路上设置有循环加热止回阀。
[0027] 采用本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置其工作流程如下：
[0028] 1、通
过热水加热桶将阴极循环槽和阳极循环槽加热，通过PLC控制器控制电解液的温度稳定在设定的温度范围内。
[0029] 2、阳极循环槽中阳极液通过磁力泵经金属管浮子流量计从阳极循环槽的循环槽出液口进入阳极室，并从阳极室上部的出液口流回阳极循环槽，阳极循环槽中的气体通过风机经洗涤塔排出，多出液体通过循环槽溢流口排入电解液成品桶，通过阳极液使电解槽升温达到需要的运行条件。
[0030] 3、阴极循环槽中阴极液通过磁力泵经金属管浮子流量计从阴极循环槽的循环槽出液口进入阴极室，并从阴极室上部的出液口流回阴极循环槽，阴极循环槽中的气体通过风机经洗涤塔排出，多出液体通过循环槽溢流口排入电解液成品桶，通过阴极液使电解槽升温达到需要的运行条件。
[0031] 4、达到运行环境后，运行整流电源调节到
指定的电流，通过记录设备进行实时记录。
[0032] 本实用新型的有益效果是：
[0033] 第一，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，通过设置连接试验用电解槽的阳极液供液管路和阴极液供液管路将电解液输送到电解槽内，同时电流表和电压表来实时监测电解时的电流和电压的变化情况，从而可以判断出在设定的试验周期内电解槽的性能情况。
[0034] 第二，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，通过设置金属管浮子流量计，能够监测到电解液的流量变化情况，从而有利于对电解槽的性能情况作综合判断。
[0035] 第三，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，阳极循环槽和阴极循环槽上设置有保温结构和温控结构，有利于电解液温度的精确控制，且节能效果好。
[0036] 第四，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，试验过程中，可以开启蠕动泵向循环槽内补充电解液原料，以满足试验过中的电解液能够达到设定的浓度。
[0037] 第五，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，通过设置气体净化处理装置，大大改善了试验环境，其环保性较好。
[0038] 第六，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，电解液温度控制采用了两级温度控制的方案，即首先由热水温度传感器获得循环热水的温度并进行PLC控制，在此基础上又通过循环槽温度传感器获得循环槽内的电解液温度，再通过循环加热进液阀来调节循环热水的流量以实现电解液温度的更精确、更灵敏的控制。
[0039] 第七，本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置，通过在循环槽的内壳体上设置循环槽液位开关，可以防止循环槽内因故障而缺液，从而提高了实验装置的安全性和可靠性。
附图说明
[0040] 图1是本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置的总体结构示意图；
[0041] 图2是将图1的幅面按照四个象限分割为四
块后，其第一象限
位置的局部放大视图；
[0042] 图3是将图1的幅面按照四个象限分割为四块后，其第二象限位置的局部放大视图；
[0043] 图4是将图1的幅面按照四个象限分割为四块后，其第三象限位置的局部放大视图；
[0044] 图5是将图1的幅面按照四个象限分割为四块后，其第四象限位置的局部放大视图；
[0045] 图6是图1中的循环槽(阳极循环槽和阴极循环槽)的结构示意图；
[0046] 图7是图6的俯视图。
[0047] 图6及图7中：1、内壳体，2、外壳体，3、加热空腔，4、热水进口，5、热水出口，6、循环槽温度传感器，7、循环槽液位开关，8、中间保温层，9、电解液原料进口，10、电解液溢流口，11、循环槽出液口，12、循环槽回液口。
具体实施方式
[0048] 下面结合附图和
实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0049] 如图1至7所示为本实用新型的一种电解槽小型中试实验装置的实施例，包括试验用的电解槽、用于连接所述电解槽内阳极和阴极的直流电源、分别用于为所述电解槽提供作为电解液的阳极液和阴极液的阳极循环槽和阴极循环槽、分别连接所述阳极循环槽和阴极循环槽的热水加热循环装置，所述阳极循环槽上设置有连通所述电解槽的阳极室的阳极液供液管路，所述电解槽的阳极室上设置有连通所述阳极循环槽的阳极液回流管路，所述阴极循环槽上设置有连通所述电解槽的阴极室的阴极液供液管路，所述电解槽的阴极室上设置有连通所述阴极循环槽的阴极液回流管路，在所述直流电源与所述阳极和阴极之间的连线上设置有用于实时检测电解时的电流和电压的电流表和电压表，在所述阳极液回流管路和阴极液回流管路上分别设置有电解液温度传感器。
[0050] 本实施例中，所述阳极液供液管路和阴极液供液管路上分别设置有电解液输送磁力泵、金属管浮子流量计和隔膜调节阀。
[0051] 上述技术方案中，通过设置连接试验用电解槽的阳极液供液管路和阴极液供液管路将电解液输送到电解槽内，同时电流表和电压表来实时监测电解时的电流和电压的变化情况，从而可以判断出在设定的试验周期内电解槽的性能情况。
[0052] 另外，通过设置金属管浮子流量计，能够监测到电解液的流量变化情况，从而有利于对电解槽的性能情况作综合判断。
[0053] 作为本实施例的优选方案，所述阳极循环槽和阴极循环槽均具有双层壳体结构，所述双层壳体包括用于电解液储存和循环的内壳体1、用于电解液保温的外壳体2，且所述内壳体1和外壳体2之间形成加热空腔3，所述加热空腔3通过设置在所述外壳体2上的热水进口4和热水出口5连通所述热水加热循环装置。
[0054] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体1的内部分别设置有用于监测电解液温度的循环槽温度传感器6。
[0055] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体1的内部分别设置有循环槽液位开关7。
[0056] 优选的，所述外壳体2的壳体壁设有中间保温层8，所述中间保温层8为
硅酸铝保温层。
[0057] 上述阳极循环槽和阴极循环槽上设置有保温结构和温控结构，有利于电解液温度的精确控制，且节能效果好。
[0058] 本实施例的一种电解槽小型中试实验装置还包括电解液原料桶和电解液成品桶，所述阳极循环槽和阴极循环槽的内壳体1上设置有电解液原料进口9和电解液溢流口10，所述电解液原料桶通过蠕动泵和管路连接所述电解液原料进口9，所述电解液成品桶通过管路连接所述电解液溢流口10。
[0059] 试验过程中，可以定时取样循环槽内的电解液，通过分析电解液的浓度情况，需要时开启蠕动泵向循环槽内补充电解液原料，以满足试验过中的电解液能够达到设定的浓度。
[0060] 优选的，所述阳极循环槽和阴极循环槽均通过管路连接有气体净化处理装置，所述气体净化处理装置包括洗涤塔和设置在所述洗涤塔顶部的风机。
[0061] 上述通过设置气体净化处理装置，大大改善了试验环境，其环保性较好。
[0062] 作为本实施例的进一步改进，所述电解槽的阳极室和阴极室上分别连接有清洗管路系统，所述清洗管路系统包括清洗液输入管路和清洗液排出管路，所述清洗液输入管路上设置有清洗桶和清洗进液阀，所述清洗液排出管路上设置有排液阀和废液收集桶。
[0063] 上述通过设置清洗管路系统，大大方便了实验装置的维修保养。
[0064] 为了进一步优化试验装置的性能，本实施例的一种电解槽小型中试实验装置还包括用于控制所述阳极循环槽和阴极循环槽内电解液温度的PLC控制器(图中未画出)，所述热水加热循环装置包括热水加热桶、设置在所述热水加热桶内的加热器、热水温度传感器和热水水位开关，以及用于进行热水循环的热水输送磁力泵、用于调节热水循环量的循环加热进液阀，所述循环槽温度传感器、加热器、热水温度传感器、热水水位开关、循环槽液位开关、热水输送磁力泵分别连接所述PLC控制器。
[0065] 优选的，所述循环加热进液阀为电动调节循环加热进液阀，且所述电动调节循环加热进液阀连接PLC控制器。
[0066] 上述技术方案中的电解液温度控制采用了两级温度控制的方案，即首先由热水温度传感器获得循环热水的温度并进行PLC控制，在此基础上又通过循环槽温度传感器获得循环槽内的电解液温度，再通过循环加热进液阀来调节循环热水的流量以实现电解液温度的更精确、更灵敏的控制。
[0067] 另外，本实施例通过在循环槽的内壳体1上设置循环槽液位开关7，可以防止循环槽内因故障而缺液，从而提高了实验装置的安全性和可靠性。
[0068] 本实施例中，所述阳极循环槽、阴极循环槽还分别通过排液阀和管路连接所述废液收集筒。
[0069] 本实施例中，所述洗涤塔上设置有玻璃管液位计。
[0070] 本实施例中，所述热水加热循环装置的循环管路上设置有循环加热止回阀。
[0071] 采用本实施例的一种电解槽小型中试实验装置其工作流程如下：
[0072] 1、通过热水加热桶将阴极循环槽和阳极循环槽加热，通过PLC控制器控制电解液的温度稳定在设定的温度范围内。
[0073] 2、阳极循环槽中阳极液通过磁力泵经金属管浮子流量计从阳极循环槽的循环槽出液口进入阳极室，并从阳极室上部的出液口流回阳极循环槽，阳极循环槽中的气体通过风机经洗涤塔排出，多出液体通过循环槽溢流口排入电解液成品桶，通过阳极液使电解槽升温达到需要的运行条件。
[0074] 3、阴极循环槽中阴极液通过磁力泵经金属管浮子流量计从阴极循环槽的循环槽出液口进入阴极室，并从阴极室上部的出液口流回阴极循环槽，阴极循环槽中的气体通过风机经洗涤塔排出，多出液体通过循环槽溢流口排入电解液成品桶，通过阴极液使电解槽升温达到需要的运行条件。
[0075] 4、达到运行环境后，运行整流电源调节到指定的电流，通过记录设备进行实时记录。
[0076] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
