一种隔膜电解框的制作方法

1.本实用新型是一种隔膜电解框，具体涉及隔膜电解法用电解隔膜框架，属于电解设备技术领域。


背景技术：

2.隔膜电解法是利用多孔渗透性的材料作为电解槽内的隔层，以分隔阳极产物和阴极产物的电解方法，并被广泛应用于化工、环保、有色冶金等工业领域中。目前，工业上用的较多的是立式隔膜电解槽，以金属锰电解工艺为例，在电解槽内采用隔膜袋或隔膜布将电解槽分隔形成多个间隔排列的阴极室和阳极室，向电解槽内注入含硫酸锰水溶液的电解液，再经电渗析后，在阴极室的阴极板上析出金属锰，在阳极室的阳极板上析出氧气。
3.公告号为cn214572283u的实用新型专利公开了一种节能型电解槽隔膜框，采用两排平行且对应布置的间隔板，两排间隔板分别与顶块和底块的两端通过连杆连接形成长方体形框架，其中设置有若干顶部和底部均开口的隔膜布袋，隔膜布袋的顶部固定在顶块处，隔膜布袋的底部向底块下部延伸并通过底块固定，且相邻隔膜布袋的底部在底块下部连通。隔膜布袋内形成阳极室，相邻隔膜布袋之间形成阴极室，使用时，需要将长方体形框架两端用封闭端板密封后，再放置在假底上，因此，该专利还存在以下问题需要解决：
4.（1）安装问题，由于每相邻两个隔膜布袋在底块下方连通，使得长方体形框架中的多个隔膜布袋形成一个整体，在安装时，可先将间隔板插入或固定在假底上，使隔膜布袋对应放置在两排平行且对应的间隔板之间后，再将底块由相邻隔膜布袋之间放入并撑开隔膜布袋底部，用顶块固定隔膜布袋顶部，最后，用连杆穿过间间隔板、顶块和底块后，将其组合形成长方体形框架。整体结构安装操作步骤多，隔膜布袋如出现破损或穿孔，不仅需要整体更换隔膜布袋，还需要将整体结构拆卸后再进行更换并组装，不利于工业实际生产。
5.（2）密封问题，由于长方体形框架形成的电解槽隔膜框还需要配合假底在电解槽中进行电渗析，为提高电解产品质量，需要保证长方体形框架底部与假底密封紧固，但由于该专利中长方体形框架由若干部件组成，包括间隔板、底块等，密封面较多，为更好的实现长方体形框架与底板的密封，其结构还有待进一步的改进。
6.（3）清洗问题，由于隔膜布袋内为阳极室，阳极室底部与假底连通，电渗析时，阳极室内产生的阳极渣汇集在假底内，需定期拆卸电解槽隔膜框，对假底进行清理。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种隔膜电解框，以单框组件为电解框的主体结构，将隔膜框固定在单框组件形成的空腔内，形成阳极区域，相邻单框组件则组合形成阴极区域，实现隔膜电解框阴阳极室的间隔排列，且组装方便快捷。
8.本实用新型通过下述技术方案实现：一种隔膜电解框，包括若干隔膜框及依次并排设置的若干单框组件，单框组件包括分设于隔膜框两侧的两个边框，两个边框组合形成容纳隔膜框的空腔，隔膜框为套设有隔膜袋的框架结构，隔膜袋顶部开口，隔膜袋内为阳极
板插入区，相邻单框组件的边框组合形成阴极板插入区。
9.所述隔膜框包括第一上部横档、第一下部横档以及设于第一上部横档、第一下部横档之间的两个第一竖档，第一上部横档上设有阳极板插入槽，第一下部横档上设通槽，隔膜袋套设于通槽外。
10.所述边框包括第二上部横档、第二下部横档以及设于第二上部横档、第二下部横档之间的两个第二竖档，每组单框组件中，至少一个边框的第二下部横档向阳极板插入区的方向延伸形成供隔膜框放置的第一底座，第一底座上设阳极液通孔；相邻单框组件中，至少一个边框的第二下部横档向阴极板插入区的方向延伸形成封闭阴极板插入区底部的第二底座。
11.所述每组单框组件中，至少一个边框的第二上部横档向阳极板插入区的方向延伸形成隔膜框插入槽；相邻单框组件中，至少一个边框的第二上部横档向阴极板插入区的方向延伸形成阴极板插入槽。
12.所述边框的第二竖档向阴极板插入区的下方延伸形成下部竖档，同一边框的两下部竖档之间设底部横档，若干单框组件的下部竖档和底部横档组合形成阳极液收集槽。
13.所述边框对应隔膜框的位置设密封件。
14.所述相邻单框组件中，形成阴极板插入区的相邻边框之间设密封件；所述相邻下部竖档之间，相邻底部横档之间均设密封件。
15.所述隔膜框为第一上部横档、第一下部横档以及两个第一竖档组成的一体结构。
16.所述边框为第二上部横档、第二下部横档、两个第二竖档、第一底座/第二底座、两个下部竖档以及底部横档组成的一体结构。
17.所述若干单框组件由贯穿边框的连杆固定形成长方体形框架结构，长方体形框架结构的两端部设封闭端板。
18.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
19.（1）本实用新型安装快捷，通过隔膜框可实现隔膜袋的支撑，安装时，采用若干单框组件组成隔膜电解框的主体结构，再将隔膜框插入单框组件的空腔内，实现隔膜袋的安装和固定，同时，若干单框组件依次排列设置，相邻单框组件则组合形成阴极板插入区，实现隔膜电解框阴阳极室的间隔排列。
20.（2）本实用新型在现有结构的基础上减少了设备密封部件的数量，隔膜框和边框等结构采用一体化成模技术，并在形成阳极板插入区、阴极板插入区、阳极液收集槽的各部件之间设置密封垫进行密封，提高了阳极区域和阴极区域的密封隔离，可避免槽体返酸对电解生产造成的影响。
21.（3）本实用新型采用连杆将若干单框组件进行固定并形成长方体形框架结构，隔膜框则可抽插地安装于长方体形框架结构内，便于操作人员在不拆卸单框组件的情况下即可将隔膜框取出，实现对隔膜袋的清洗或更换。
22.（4）本实用新型在边框下部增设下部竖档和底部横档，随着单框组件的并排设置，相邻下部竖档和底部横档之间相互连接形成阳极液收集槽，阳极液收集槽的顶部通过阳极液通孔与阳极板插入区连通，阳极液收集槽的顶部通过第二底座与阴极板插入区隔离，不仅可实现阳极液的收集，还可以更好的实现阳极液与阴极区域的隔离，避免出现反酸现象。
附图说明
23.图1为本实用新型单框组件和隔膜框的俯视图。
24.图2为本实用新型单框组件、隔膜框及其组合的侧视图。
25.图3为本实用新型的结构示意图。
26.其中，1—隔膜框，1-1—第一上部横档，1-2—第一下部横档，1-3—第一竖档，1-4—阳极板插入槽，1-5—通槽，1-6—隔膜袋，2—单框组件，2-1—边框，2-101—第二上部横档，2-102—第二下部横档，2-103—第二竖档，2-104—第一底座，2-105—阳极液通孔，2-106—第二底座，2-107—隔膜框插入槽，2-108—阴极板插入槽，2-109—下部竖档，2-110—底部横档，3—阳极板插入区，4—阴极板插入区，5—平台。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
28.实施例1：
29.本实施例是一种隔膜电解框。
30.如图1至图3所示，主要由若干单框组件2和隔膜框1组成，每一单框组件2和隔膜框1组合形成阳极板插入区3，相邻单框组件2之间形成阴极板插入区4，若干单框组件2和隔膜框1的排列设置，即可实现阴阳极室的间隔排列，可作为金属锰电解工艺用隔膜电解框使用。
31.在本实施例中，隔膜框1由第一上部横档1-1、第一下部横档1-2以及设于第一上部横档1-1、第一下部横档1-2之间的两个第一竖档1-3组成，隔膜框1的作用是用于支撑隔膜袋1-6，因此，可将隔膜袋1-6套设于隔膜框1外，隔膜袋1-6顶部开口，隔膜袋1-6内为阳极板插入区3，同时，在第一上部横档1-1上设阳极板插入槽1-4，为阳极板的插入进行导向和限位，在第一下部横档1-2上设通槽1-5，隔膜袋1-6套设于通槽1-5外，阳极液通过通槽1-5流出阳极板插入区3，并将阳极渣拦截在隔膜袋1-6内。
32.单框组件2由两个边框2-1组成，分设于隔膜框1的两侧并组合形成容纳隔膜框1的空腔，相邻单框组件2的边框2-1组合形成阴极板插入区4。边框2-1由第二上部横档2-101、第二下部横档2-102以及设于第二上部横档2-101、第二下部横档2-102之间的两个第二竖档2-103组成，为实现对隔膜框1的支撑，每组单框组件2中，至少一个边框2-1的第二下部横档2-102向阳极板插入区3的方向延伸形成供隔膜框1放置的第一底座2-104，第一底座2-104上还应设置阳极液通孔2-105，便于阳极液的流出。除此之外，每组单框组件2中，至少一个边框2-1的第二上部横档2-101向阳极板插入区3的方向延伸形成隔膜框插入槽2-107。例如，在一个具体的实施例中，如图1至图3所示，仅在其中一个边框2-1上设置第一底座2-104，当两个边框2-1组合时，第一底座2-104与另一边框2-1的第二下部横档2-102配合，两个边框2-1组合形成空腔，空腔顶部开口，可供隔膜框1插入和固定，第二上部横档2-101上设置的隔膜框插入槽2-107可为隔膜框1插入时进行导向和限位。当然，在另一个可能的实施例中，可在两个边框2-1上设置第一底座2-104，使两个边框2-1的结构相对应，当两个边框2-1组合时，两边框2-1的第一底座2-104配合，使得两个边框2-1组合形成空腔，对应的，两边框2-1上的隔膜框插入槽2-107的结构也相对应，为隔膜框1的插入导向和限位。在另一
个具体的实施例中，可在第二下部横档2-102的两个端部分别设置第一底座2-104，第一底座2-104设置为仅供隔膜框1支撑的一个平台5，两平台5之间的空缺为阳极液通孔2-105，保证阳极液的流通。
33.若干单框组件2组合后，不仅形成固定隔膜框1的空腔，并在隔膜框1的隔膜袋1-6内形成阳极板插入区3，相邻单框组件2还可组合形成阴极板插入区4，具体如图1至图3所示，相邻单框组件2中，至少一个边框2-1的第二下部横档2-102向阴极板插入区4的方向延伸形成封闭阴极板插入区4底部的第二底座2-106，第二底座2-106用于封闭阴极板插入区4的底部，避免阳极液汇入阴极室造成槽体反酸。除此之外，相邻单框组件2中，至少一个边框2-1的第二上部横档2-101向阴极板插入区4的方向延伸形成阴极板插入槽2-108。例如，在一个具体的实施例中，如图1至图3所示，仅在其中一个边框2-1上设置第二底座2-106，当两个边框2-1组合时，第二底座2-106与之相邻单框组件2中的边框2-1的第二下部横档2-102配合，两边框2-1组合形成阴极板插入区4，阴极板插入区4顶部（还包括两侧）开口，供阴极板插入并形成阴极室，第二上部横档2-101上设置的阴极板插入槽2-108可为阴极板插入时进行导向和限位（当两个相邻单框组件2的相邻边框2-1组成阴极板插入区4时，也可省略其中一个边框2-1的第二上部横档2-101，如图3所示，在第二竖档2-103的上端部设置阴极板插入槽2-108与另一边框2-1的相应结构进行配合）。当然，在另一个可能的实施例中，可在两个边框2-1上均设置第二底座2-106，使两个边框2-1的结构相对应，当两个边框2-1组合时，两边框2-1的第二底座2-106配合，使得两个边框2-1组合形成阴极板插入区4，对应的，两边框2-1上的阴极板插入槽2-108的结构也相对应，为阴极板的插入导向和限位。
34.实施例2：
35.本实施例在实施例1的基础上还增加了阳极液收集区，具体采用下部竖挡和底部横档2-110组成。如图1至3所示，沿边框2-1第二竖档2-103下方的向阴极板插入区4的下方延伸为下部竖档2-109，同一边框2-1的两下部竖档2-109之间设底部横档2-110，当若干单框组件2组合形成长方体形框架结构时，边框2-1的下部竖档2-109和底部横档2-110随之组合形成阳极液收集槽，阳极液收集槽的顶部与阳极室连通，且密封于阴极室的底部。
36.在具体使用时，为保证阴阳极室间的密封，在单框组件2上还设置有相应的密封件，例如，在第二上部横档2-101与隔膜框1的接触面、在第二下部横档2-102与第一底座2-104（第二底座2-106之间）的接触面、在相邻下部竖档2-109之间的接触面、在相邻底部横档2-110的接触面均设置密封条。或者是采用一体成模技术将单框组件2的两个边框2-1设置为一体结构，减少拼装单框组件2的步骤，进一步提高隔膜电解框的安装效率。同样的，隔膜框1也可采用一体成模技术制得一体结构，减少部件安装步骤。
37.若干单框组件2组合形成的长方体形框架结构由贯穿边框2-1的连杆进行紧固，长方体形框架结构的两端部设封闭端板。在边框2-1周边设置供连杆卡入或插入的安装孔或凹槽，例如在第二竖档2-103、下部竖档2-109上设置对应的安装孔，或者是在第二竖档2-103、下部竖档2-109的外侧设置对应的安装6或凹槽。
38.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。