带有恒温装置的电解槽的制作方法

本实用新型涉及电解装置领域，尤其是一种带有恒温装置的电解槽。

背景技术：

目前车间电解生产化学品的电解槽均采用长方体形电解槽，电解的阴极和阳极采用水平平行放置的方式，层层堆叠在一起，阴极和阳极之间采用pvc支架隔开，在电解过程中，稀硫酸从电解槽上方补充加入，电解产生的化学品由于比重较大，从电解槽下方流出。在电解生产过程中，由于环境因素、人为因素和电解槽体系变化因素，电解槽温度可能会出现过高或者过低现象，电解槽温度过低，电解液的黏度大，电导率低，导致槽电压上升而影响电流效率，需要提高温度，提高温度可以增加电解液的比电导度，减少离子通过溶剂运动的摩擦力，而降低槽电压；而电解槽温度过高，又会导致电解液中的水分蒸发增大，酸气溢出量增加，且电解液中的2价锡更容易水解和氧化，影响下一步生产，温度过高还易诱发阳极表面发生钝化现象，长时间高温甚至还会使电解槽pvc发生变形，所以需要对电解槽进行温度控制。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便的带有恒温电解装置的电解槽。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种带有恒温装置的电解槽，包括电解槽和恒温装置；

所述电解槽包括槽体，槽体为顶部开口的容器，在槽体侧壁上且靠近底部的位置设置有带有开关的电解液排出口；在槽体内腔的底部设置有阳极底板支撑架，阳极导电底板、阳极金属锡锭、阴极导电支撑架和阴极导电板从下往上依次堆叠设置在阳极底板支撑架上；

所述恒温装置包括设置于槽体内部的温度感应探头、设置于槽体外部的dcs自动控制装置以及紧贴着槽体的侧壁外表面呈螺旋形缠绕设置的热水盘管和冷水盘管；

温度感应探头与dcs自动控制装置信号相连；

热水盘管的两端分别设置热水进口阀门和热水出口阀门，冷水盘管的两端分别设置冷水进口阀门和冷水出口阀门，热水进口阀门、热水出口阀门、冷水进口阀门和冷水出口阀门分别与dcs自动控制装置信号相连。

作为本实用新型的带有恒温装置的电解槽的改进：

温度感应探头的高度位于阳极底板支撑架和阴极导电支撑架之间。

作为本实用新型的带有恒温装置的电解槽的进一步改进：

所述阳极导电底板为矩形薄板且中心位置设置有矩形通孔，矩形通孔的长度小于阳极金属锡锭的长度，矩形通孔的宽度大于阳极金属锡锭的宽度；阳极导电锡条为圆弧形长条，阳极导电锡条的一端与阳极导电底板固定连接、另一端向上伸出槽体的顶部开口；

阳极金属锡锭沿长度方向平放在阳极导电底板上且横跨矩形通孔；

所述阴极导电板包括主板和阴极导电锡条，主板为“丰”字形的薄板，阴极导电锡条为圆弧形长条，阴极导电锡条的一端与主板固定连接、另一端向上伸出槽体的顶部开口。

作为本实用新型的带有恒温装置的电解槽的进一步改进：

阳极底板支撑架和阴极导电支撑架均为管材构成的框架式结构，阳极底板支撑架高度不高于10cm，阴极导电支撑架的高度小于阳极底板支撑架的高度。

dcs自动控制装置能通过常规的市购方式轻易获得。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、本实用新型利用温度感应探头信号实时检测电解液温度，dsc自动控制装置控制热水进口阀门、热水出口阀门、冷水进口阀门和冷水出口阀门进行冷、热水的流量控制，使得电解槽内电解液的温度相对恒定在40-50℃之间，简单有效地实现了电解液的稳定工作；

2、本实用新型在槽体内的底部设置的阳极底板支撑架使得阳极金属锡锭处于相对低浓度的电解液区域，提高了电解效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种带有恒温装置的电解槽的结构示意图；

图2是图1中的冷水盘管16和热水盘管15围绕槽体1的示意图；

图3是图1中的阳极导电底板3的结构示意图；

图4是图1中的阴极导电板6的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此：

实施例1、一种带有恒温装置的电解槽，如图1-4所示，包括电解槽和恒温装置；

电解槽包括槽体1，槽体1为采用耐酸耐腐蚀且绝缘的材料制成的顶部开口、内部中空的长方体型容器，在槽体1侧壁上且靠近底部的位置设有带有开关的电解液排出口7，电解槽排液口7与槽体1的内腔相连通，用于将电解反应后达到工艺要求的电解液排出至槽体1外；在槽体1内腔的底部从下往上依次堆叠设置阳极底板支撑架2、阳极导电底板3、阳极金属锡锭4(可为含有杂质的锡锭)、阴极导电支撑架5和阴极导电板6；阳极导电底板3、阴极导电板6的材质均为锡。

阳极底板支撑架2的总高度不高于10cm，采用耐酸耐腐蚀且具有一定结构强度的绝缘管材(例如pvc管)制成的框架式结构，阳极底板支撑架2的顶部为支撑面。

阳极导电底板3平放于阳极底板支撑架2的顶部，阳极导电底板3为“回”字形锡板，即阳极导电底板3为矩形锡板且中心位置设置一个矩形通孔31，矩形通孔31的长度小于阳极金属锡锭4的长度，矩形通孔31的宽度大于阳极金属锡锭4的宽度，使用时，将阳极金属锡锭4平放于阳极导电底板3上，使得在宽度方向上矩形通孔31和阳极金属锡锭4之间留有间隙，一般在阳极导电底板3上方堆叠四块到五块的阳极金属锡锭4；阳极导电底板3通过阳极导电锡条32与电源正极相连接，阳极导电锡条32形状为圆弧形长条，一端与阳极导电底板3固定连接，另一端向上弯曲伸出槽体1的顶部开口，然后通过导线与外界电源正极相连接。

阳极金属锡锭4的上下表面平整，方便堆叠多层阳极金属锡锭4，沿阳极金属锡锭4的长度方向，阳极金属锡锭4平放阳极导电底板3上且横跨矩形通孔31。

阴极导电支撑架5放置于最顶层的阳极金属锡锭4上，采用耐酸耐腐蚀绝缘的管材(例如pvc管)制成的框架式结构，阴极导电支撑架5高度比阳极底板支撑架2的高度小，在5厘米左右，阴极导电支撑架5用以确保阴极导电板6不会和阳极金属锡锭4接触的同时减少阳极金属锡锭4和阴极导电板6之间的反应距离。

阴极导电板6包括主板61和阴极导电锡条63；主板61为“丰”字形的锡制的薄板，平放于阴极导电支撑架5上，可以增加主板61与电解液的接触面积，增加电解反应的效率；主板61通过阴极导电锡条63与外界电源负极相连接，阴极导电锡条63形状为圆弧形长条，阴极导电锡条63的一端与主板61固定连接，另一端向上弯曲伸出槽体1的顶部开口。

恒温装置包括设置于槽体1内部的温度感应探头10、独立设置于槽体1外部的dcs自动控制装置9和设置于槽体1外侧壁上的热水盘管15及冷水盘管16；温度感应探头10设置于槽体1内腔的下半部，位于阳极底板支撑架2和阴极导电支撑架5之间，以确保浸没在电解液中获得良好的电解液温度数据，温度感应探头10与dcs自动控制装置9信号相连，用以将槽体1内腔中的电解液温度数据实时传送给dcs自动控制装置9；热水盘管15及冷水盘管16采用导热良好的材料制成，紧贴着槽体1侧壁外表面呈螺旋形缠绕设置，在热水盘管15中通入热水或冷水盘管16中通入冷水，通过槽体1的侧壁与槽体1内的电解液发生热交换，从而达到对电解液升温或降温的目的；在热水盘管15的两端分别设置热水进口阀门11和热水出口阀门13，热水盘管15通过热水进口阀门11和热水出口阀门13与外界热水源相连通；在冷水盘管16的两端分别设置冷水进口阀门12和冷水出口阀门14，冷水盘管16通过冷水进口阀门12和冷水出口阀门14与外部冷水源相连接；热水进口阀门11、热水出口阀门13、冷水进口阀门12和冷水出口阀门14均为电子阀门，分别与dcs自动控制装置9信号相连，使dcs自动控制装置9能够根据温度需要，控制热水进口阀门11、热水出口阀门13的开合从而使得热水通入热水盘管15，或者控制冷水进口阀门12、冷水出口阀门14的开合从而使得冷水通入冷水盘管16内，电解过程中，dcs自动控制装置9对热水进口阀门11、热水出口阀门13、冷水进口阀门12和冷水出口阀门14下达指令的温度区间设置为低于40℃或高于50℃。

本实用新型的使用过程为：

1、准备电解：

阳极导电锡条32伸出槽体1的顶部开口的这端与外部电源的正极相连，阴极导电锡条63伸出槽体1的顶部开口的这端与外部电源的负极相连；

电解液排出口7处于常闭状态，向槽体1的内腔中加入电解液(稀硫酸溶液)，直到电解液浸没阴极导电板6为止；

2、电解：

打开电源，开始电解；dcs自动控制装置9控制热水进口阀门11、热水出口阀门13、冷水进口阀门12和冷水出口阀门14均处于常闭状态；

2.1、温度感应探头10实时将电解液的温度数据传输至dcs自动控制装置9：

2.2、升温控制：

当电解液的温度低于40℃时，dcs自动控制装置9判断温度过低，dcs自动控制装置9控制打开热水进口阀门11和热水出口阀门13，同时关闭冷水进口阀门12和冷水出口阀门14，从而导通热水关闭冷水，热水盘管15中循环通入热水，通过槽体1的侧壁对槽体1内的电解液进行加热，电解液温度得到提高，增加了电解液的电导率，减少了离子通过溶剂运动的摩擦力，从而降低槽电压，提高电流效率；

当温度超过40℃时，dcs自动控制装置9控制热水进口阀门11和热水出口阀门13逐渐关闭均匀减少热水流量；

当温度超过42℃时，dcs自动控制装置9控制热水进口阀门11和热水出口阀门13完全关闭，不再通入热水；

2.3、降温控制：

当电解液的温度高于50℃时，dcs自动控制装置9判断温度过高，dcs自动控制装置9控制打开冷水进口阀门12和冷水出口阀门14，同时关闭热水进口阀门11和热水出口阀门13，关闭热水导通冷水，冷水盘管16中循环通入冷水，通过槽体1的侧壁对槽体1内的电解液进行降温；

当温度低于50℃时，dcs自动控制装置9控制冷水进口阀门12和冷水出口阀门14逐渐关闭均匀减少冷水流量；

当温度低于48℃时，dcs自动控制装置9控制冷水进口阀门12和冷水出口阀门14完全关闭，不再通入冷水；

说明：阀门不立即关死而是缓慢减少至关闭，有利于进一步减少温度变化区间，使电解更加稳定；

3、电解过程中人工定期取样测电解液波美度和浓度，电解液的波美度和浓度达到标准之后关闭电源停止电解；然后打开电解液排出口7，将电解液全部排出；此为常规技术。

4、由于电解，当在阴极导电板6上形成的海绵锡过多时，可以将阴极导电板6取出并用铲刀铲掉海绵锡。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。