專利名稱：采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法。
背景技術(shù)：
金屬鈉具有化學(xué)性質(zhì)活潑、熔點低、沸點高、易于氧化、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好的特點，是制造化工冶金還原劑、漂白劑、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥中間體、核電冷卻材料、鈉電池等產(chǎn)品的重要原料。傳統(tǒng)的金屬鈉生產(chǎn)方法是以氯化鈉為主要原料，采用單陽極或四陽極電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉和氯氣，其陽極為圓柱形，電解槽殼體接近圓形，電解槽頂部敞口為非密閉型，容積小，陰陽極間距大，槽內(nèi)的液位和溫度不可調(diào)控，車間環(huán)境差，能耗大、生產(chǎn)成本高，且電解槽數(shù)量多，不便于管理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法， 該方法所用電解槽陰陽極間距小，槽內(nèi)空間大，電解槽數(shù)量少，槽內(nèi)的液位和溫度可調(diào)控， 便于管理，電解效率高，生產(chǎn)成本低，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是采用由槽體、槽蓋、設(shè)置在槽體內(nèi)的陰陽極、平行布置在陰陽極之間的至少兩個感應(yīng)式電極構(gòu)成的雙極性電解槽，槽蓋與槽體之間密封，在槽體內(nèi)設(shè)有液位控制裝置、換熱器和調(diào)溫單元，陽極、陰極及感應(yīng)式電極的極間距為5mm 8mm,由進(jìn)料口向電解槽內(nèi)添加多元電解質(zhì)，在陰陽極之間通直流電，電流為9X IO4A 1.6X IO5A,電壓為IOV 14V，經(jīng)電解反應(yīng)，在陽極區(qū)生成氯氣，在陰極區(qū)生成金屬鈉；金屬鈉經(jīng)出鈉口排出，氯氣由氯氣出口排出。上述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，所述的液位控制裝置是由罐體、充在罐體內(nèi)上部的壓縮氣體、充在罐體內(nèi)下部的電解液、位于罐體頂部的進(jìn)氣口和位于罐體底部的出液口構(gòu)成。上述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，所述的換熱器纏繞在所述液位控制裝置上，并且換熱器的氣體進(jìn)出口位于電解槽頂部。上述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，所述的調(diào)溫單元是由溫控電路、熱電偶和交流加熱器組成。上述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，所述的多元電解質(zhì)按照重量比是由 NaCl 25 30%、CaCl2 23 27%、BaCl245 48% 組成。本發(fā)明的優(yōu)點是由于采用雙極性電解槽(也稱多極槽)，結(jié)構(gòu)簡單，陰陽極間距小，槽內(nèi)空間大，電解槽數(shù)量少；電解槽采用封閉式結(jié)構(gòu)，可改善車間環(huán)境；由于采用液位控制裝置、用于對電解液降溫的換熱器和用于對電解液升溫及控溫的調(diào)溫單元，使液位和溫度便于控制，便于管理，電解效率高，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)生的廢渣少，節(jié)能環(huán)保。


圖1是本發(fā)明采用的雙極性電解槽結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明中陰、陽極與感應(yīng)電極位置示意圖3是圖1的A-A剖視圖4是圖3中液位控制裝置和換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖1中調(diào)溫單元的方框圖。圖中1-槽體、2-調(diào)溫單元、3-出鈉口、4-槽蓋、5-氯氣出口、6-液位控制裝置、 7-換熱器、8-陽極、9-感應(yīng)式電極、10-陰極，201-溫控電路、202-熱電偶、203-交流加熱器、601-進(jìn)氣口、602_罐體、603-壓縮氣體、604-電解液、605-出液口、701-氣體進(jìn)出口。
具體實施例方式如圖所示，采用雙極性電解槽，所述的雙極性電解槽是由槽體1、槽蓋4、設(shè)在槽體 1內(nèi)的陰陽極10、8，平行布置在陰陽極10、8之間的至少兩個感應(yīng)式電極9構(gòu)成。本實施例以采用兩個感應(yīng)式電極9為例，也可采用三個或更多；所述的槽體1與槽蓋4之間密封。在槽體1內(nèi)設(shè)有液位控制裝置6、換熱器7和調(diào)溫單元2，所述的液位控制裝置6是由罐體602、 充在罐體602內(nèi)上部的壓縮氣體603、充在罐體602內(nèi)下部的電解液604、位于罐體602頂部的槽蓋4上的進(jìn)氣口 601和位于罐體602底部的出液口 605構(gòu)成。所述的換熱器7纏繞在罐體602上，并且換熱器7的氣體進(jìn)出口 701位于槽體1頂部的槽蓋4上。所述的調(diào)溫單元2是由溫控電路201、熱電偶202及交流加熱器203組成。陽極8和與其相鄰的感應(yīng)式電極9、相鄰的感應(yīng)式電陰9、陰極10和與其相鄰的感應(yīng)式電極9之間的極間距為5mm 8mm， 向槽體1內(nèi)連續(xù)(或間斷)添加多元電解質(zhì)，所述的多元電解質(zhì)按照重量比是由NaCl 25 30%、CaCl2 23 27%、BaCl245 48% 組成，本實施例以 NaCl 28%、CaCl225%、BaCl2 47% 為例，在陰陽極10、8之間通直流電，電流為9 X IO4A 1. 6 X IO5A,電壓為10 14V，電流和電壓在上述范圍內(nèi)可調(diào)，經(jīng)電解反應(yīng)，在陽極區(qū)生成氯氣，在陰極區(qū)生成金屬鈉；金屬鈉經(jīng)出鈉口 3排出，氯氣由氯氣出口 5排出。
權(quán)利要求
1.一種采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特征是采用由槽體、槽蓋、設(shè)置在槽體內(nèi)的陰陽極、平行布置在陰陽極之間的至少兩個感應(yīng)式電極構(gòu)成的雙極性電解槽， 槽蓋與槽體之間密封，在槽體內(nèi)設(shè)有液位控制裝置、換熱器和調(diào)溫單元，陽極、陰極及感應(yīng)式電極的極間距為5mm 8mm，由進(jìn)料口向電解槽內(nèi)添加多元電解質(zhì)，在陰陽極之間通直流電，電流為9X IO4A 1.6X IO5A,電壓為IOV 14V，經(jīng)電解反應(yīng)，在陽極區(qū)生成氯氣，在陰極區(qū)生成金屬鈉；金屬鈉經(jīng)出鈉口排出，氯氣由氯氣出口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特征是所述的液位控制裝置是由罐體、充在罐體內(nèi)上部的壓縮氣體、充在罐體內(nèi)下部的電解液、位于罐體頂部的進(jìn)氣口和位于罐體底部的出液口構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特征是所述的換熱器纏繞在所述液位控制裝置上，并且換熱器的氣體進(jìn)出口位于電解槽頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特征是所述的調(diào)溫單元是由溫控電路、熱電偶及交流加熱器組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特征是所述的多元電解質(zhì)按照重量比是由NaCl 25 30%、CaCl2 23 27%、BaCl245 48%組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用雙極性電解槽電解生產(chǎn)金屬鈉的方法，其特殊之處是采用由槽體、槽蓋、設(shè)置在槽體內(nèi)的陰陽極、平行布置在陰陽極之間的至少兩個感應(yīng)式電極構(gòu)成的雙極性電解槽，槽蓋與槽體之間密封，在槽體內(nèi)設(shè)有液位控制裝置、換熱器和調(diào)溫單元，陽極、陰極及感應(yīng)式電極的極間距為5mm～8mm，由進(jìn)料口向電解槽內(nèi)添加多元電解質(zhì)，在陰陽極之間通直流電，電流為9×104A～1.6×105A，電壓為10V～14V，經(jīng)電解反應(yīng)，在陽極區(qū)生成氯氣，在陰極區(qū)生成金屬鈉；金屬鈉經(jīng)出鈉口排出，氯氣由氯氣出口排出。該方法所用陰陽極間距小，槽內(nèi)空間大，電解槽數(shù)量少，槽內(nèi)的液位和溫度可調(diào)控，便于管理，電解效率高，生產(chǎn)成本低，節(jié)能環(huán)保。
文檔編號C25C3/02GK102242377SQ20111018387
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月2日
發(fā)明者王連成 申請人:王連成