用于氯酸钠电解系统的气液分离器

摘要

一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，包括筒体、PTFE膨胀节及弯头。根据产能需要将若干段筒节用螺栓连接成筒体，筒体上方设置有爆破口，氮气进口及氢气出口均设在筒体上方，电解液进口设在筒体侧面的中心位置，气液分离器由支座支撑，筒体的一端用法兰盖封堵，筒体之间可根据需要安装PTFE膨胀节；筒体的另一端连接弯头，弯头上方设有视镜，弯头的另一端电解液反应器。根据电解工艺及电解液的特性，气液分离器设有接地装置，电解液进口中安装有PTFE衬管，支座上安装有绝缘座，连接螺栓配套有绝缘套，降低了电腐蚀对设备的损坏。

权利要求

1.一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：包括筒体（8）及弯头（13），筒体（8）由2段以上筒节（81）串联而成，所述筒节（81）之间安装膨胀节（9），筒体（8）上部设有爆破口（5），爆破口（5）包括爆破片（4）及导气管（3），爆破片（4）位于导气管（3）下部，筒体（8）上部设有氮气进口（2）及氢气出口（11），电解液进口（7）设在筒体（8）侧面，筒体（8）与支座（17）相连，筒体（8）的一端用法兰盖（1）封堵，筒体（8）的另一端连接弯头（13），弯头（13）连接电解液出口（15）。

2.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：所述筒节（81）之间用螺栓（18）、螺母（20）连接而成。

3.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：所述螺栓（18）套有绝缘套（19）。

4.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：电解液进口（7）内安装有内衬管（6）。

5.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：弯头（13）靠近电解液出口（15）端设有防涡流装置（14）。

6.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：筒体（8）内部设有接地装置（10）。

7.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：所述支座（17）上安装有绝缘座（16）。

8.根据权利要求1所述用于氯酸钠电解系统的气液分离器，其特征在于：所述弯头（13）上部设有视镜（12）。

说明书

用于氯酸钠电解系统的气液分离器

技术领域

[0001] 本发明涉及氯酸钠电解生产设备技术领域，具体是一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器。

背景技术

[0002] 氯酸钠的化学式为NaClO3，相对分子质量106.44。通常为白色或微黄色等轴晶体。味咸而凉，易溶于水、微溶于乙醇。在酸性溶液中有强氧化作用，300℃ 以上分解出氧气。氯酸钠不稳定，与磷、硫及有机物混合受撞击时易发生燃烧和爆炸，易吸潮结块，有毒。氯酸钠用途广泛，工业上主要用于制造二氧化氯，印染工业用作染精元布的氧化剂，也可作染剂。
无机工业用作氧化剂，也可用于制造亚氯酸钠及高氯酸钠。医药工业用于制造药用氧化锌、二硫基丁二酸钠。颜料工业用于制造高级氧化锌。农业上用作除草剂。此外，还用于造纸、鞣革．矿石处理、海水提溴和制造印刷油墨、炸药等。

[0003] 电解法是目前生产氯酸钠的最常用方法，是以精制盐水为原料，在电解槽中进行电解得到氯酸钠溶液。电解过程反应式为：

[0004] NaCl + 3H2O → NaClO3 + 3H2

[0005] 精制盐水在电解槽电解所得的电解液温度达85～90℃，液体中含有大量的氢气混合气，电解液本省身有强腐蚀性，液体中含有杂散电流，容易产生电腐蚀，因此，制造一种适用于氯酸钠电解系统的气液分离器已成为共识。

[0006] 在现有技术关于用于氯酸盐电解系统的气液分离器的报道，如中国专利《具有自然循环功能的氯酸钠电解装置》（公开号：CN204174289U）所公开的氯酸钠电解装置，其中包括有用于分离电解液和气体的气液分离器。该装置在气液分离过程中，容易由于气液分离器气体压力过高引起设备损坏，且在氯酸盐电解中，电解液中含有杂散电流，会产生电腐蚀对设备的损坏，而上述文献没有提到具体的应对措施，而且气液分离器容易因热伸长或温度应力而引起筒体变形或破坏。

发明内容

[0007] 为克服现有技术问题，本发明提供一种适用于氯酸钠电解系统的气液分离器，该装置爆破口上的爆破片会自动破裂以降低气液分离器内气体压力，设置的接地装置、绝缘座、绝缘套可以减少电腐蚀，增设的膨胀节可减小筒体变形或破坏。

[0008] 本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

[0009] 一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，包括筒体（8）及弯头（13），筒体（8）由2段以上筒节（81）串联而成，所述筒节（81）之间安装膨胀节（9），筒体（8）上部设有爆破口（5），爆破口（5）包括爆破片（4）及导气管（3），爆破片（4）位于导气管（3）下部，筒体（8）上部设有氮气进口（2）及氢气出口（11），电解液进口（7）设在筒体（8）侧面，筒体（8）与支座（17）相连，筒体（8）的一端用法兰盖（1）封堵，筒体（8）的另一端连接弯头（13），弯头（13）连接电解液出口（15）。

[0010] 优选地，为连接多段筒节（81），所述筒节（81）之间用螺栓（18）、螺母（20）连接而成。

[0011] 优选地，为减少电腐蚀损坏，所述螺栓（18）套有绝缘套（19）。

[0012] 优选地，为减少电腐蚀损坏，电腐蚀损坏电解液进口（7）内安装有内衬管（6），与电解系统的电解槽上升管连接。

[0013] 优选地，为防止涡流，弯头（13）靠近电解液出口（15）端设有防涡流装置（14）。

[0014] 优选地，为减少电腐蚀损坏，筒体（8）内部设有接地装置（10）。

[0015] 优选地，为减少电腐蚀损坏，所述支座（17）上安装有绝缘座（16）。

[0016] 优选地，为便于观察，所述弯头（13）上方设有视镜（12）。

[0017] 其中，弯头（13）的电解液出口（15）与氯酸钠电解系统反应器连接。

[0018] 其中，所述气液分离器的主要材质为钛材，膨胀节（9）、内衬管（6）、绝缘套（19）材质为聚四氟乙烯。

[0019] 其中，防涡流装置（14）是在管内部设置有十字挡板（21），如图3所示。

[0020] 其中，接地装置（10）包括接地电极（22）和接地板（23）和地线（24），地线（24）直接和大地相连，如图4所示。

[0021] 本发明效果：

[0022] 1、当气液分离器内的气体压力过高时，安装在爆破口（5）上的爆破片（4）会自动破裂，降低气液分离器内气体压力，避免设备受到损坏。

[0023] 2、气液分离器设有接地装置（10），电解液进口（7）中安装有内衬管（6），支座上安装有绝缘座（16），连接螺栓（18）配套有绝缘套（19），上述设置可以减少因电解液中含有杂散电流引起的设备电腐蚀损坏。

[0024] 3、当氢气混合气中的氧气含量过高，需从氮气进口（2）将氮气加入气液分离器内，保证生产安全进行。

[0025] 4、筒体增设的膨胀节可用于降噪减振，防止由于热伸长或温度应力而引起筒体变形或破坏。

附图说明

[0026] 图1是本发明所述的一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器结构示意图。

[0027] 图2是本发明所述的一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器筒体剖面图。

[0028] 图3是本发明所述的防涡流装置俯视图。

[0029] 图4是本发明所述的接地装置结构图。

[0030] 图5、图6是本发明所述的现有气液分离器结构示意图。

[0031] 图中：1、法兰盖，2、氮气进口，3、导气管，4、爆破片，5、爆破口，6、内衬管，7、电解液进口，8、筒体，81、筒节，9、膨胀节，10、接地装置，11、氢气出口，12、视镜，13、弯头，14、防涡流装置，15、电解液出口，16、绝缘座，17、支座，18、螺栓，19、绝缘套，20、螺母，21、十字挡板，22、地极，23、接地板，24、地线。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

[0033] 实施例1

[0034] 如图1所示，一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，包括筒体（8）及弯头（13），筒体（8）由2段筒节（81）用螺栓（18）、螺母（19）连接而成，所述筒节（81）之间安装膨胀节（9），筒体（8）上部设有爆破口（5），爆破口（5）包括爆破片（4）及导气管（3），爆破片（4）位于导气管（3）下部，筒体（8）上部设有氮气进口（2）及氢气出口（11），电解液进口（7）设在筒体（8）侧面，筒体（8）与支座（17）相连，筒体（8）的一端用法兰盖（1）封堵，筒体（8）的另一端连接弯头（13），弯头（13）连接电解液出口（15）。为减少电腐蚀损坏，电解液进口（7）内安装有内衬管（6），与电解系统的电解槽上升管连接, 为防止涡流，弯头（13）靠近电解液出口（15）端设有防涡流装置（14），筒体（8）内部设有接地装置（10），所述支座（17）上安装有绝缘座（16），所述弯头（13）上方设有视镜（12），其中，弯头（13）的电解液出口（15）与氯酸钠电解系统反应器连接，所述气液分离器的主要材质为钛材，膨胀节（9）材质为聚四氟乙烯，内衬管（6）材质为聚四氟乙烯。

[0035] 工作时，从电解槽出来的电解液通过上升管经电解液进口（7）进入气液分离器筒体（8），电解液在筒体内进行气液分离，液体从电解液出口（15）进入电解液反应器，氢气混合气从氢气出口（11）进入电解液反应器，实现气液分离。如果氢气混合气中的氧气含量过高，需从氮气进口（2）将氮气加入气液分离器内，保证生产安全进行；当气液分离器内的气体压力过高时，安装在爆破口（5）上的爆破片（4）会自动破裂，降低气液分离器内气体压力，避免设备受到损坏。

[0036] 因电解液中含有杂散电流，气液分离器设有接地装置（10），电解液进口（7）中安装有内衬管（6），支座上安装有绝缘座（16），连接螺栓（18）配套有绝缘套（19），可减少电腐蚀对设备的损坏。

[0037] 实施例2

[0038] 如图1所示，一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，包括筒体（8）及弯头（13），筒体（8）由3段筒节（81）用螺栓（18）、螺母（19）连接而成，所述筒节（81）之间安装膨胀节（9），筒体（8）上部设有爆破口（5），爆破口（5）包括爆破片（4）及导气管（3），爆破片（4）位于导气管（3）下部，筒体（8）上部设有氮气进口（2）及氢气出口（11），电解液进口（7）设在筒体（8）侧面，筒体（8）与支座（17）相连，筒体（8）的一端用法兰盖（1）封堵，筒体（8）的另一端连接弯头（13），弯头（13）连接电解液出口（15）。为减少电腐蚀损坏，电解液进口（7）内安装有内衬管（6），与电解系统的电解槽上升管连接, 为防止涡流，弯头（13）靠近电解液出口（15）端设有防涡流装置（14），筒体（8）内部设有接地装置（10），所述支座（17）上安装有绝缘座（16），所述弯头（13）上方设有视镜（12），其中，弯头（13）的电解液出口（15）与氯酸钠电解系统反应器连接，所述气液分离器的主要材质为钛材，膨胀节（9）材质为聚四氟乙烯，内衬管（6）材质为聚四氟乙烯。

[0039] 工作时，从电解槽出来的电解液通过上升管经电解液进口（7）进入气液分离器筒体（8），电解液在筒体内进行气液分离，液体从电解液出口（15）进入电解液反应器，氢气混合气从氢气出口（11）进入电解液反应器，实现气液分离。如果氢气混合气中的氧气含量过高，需从氮气进口（2）将氮气加入气液分离器内，保证生产安全进行；当气液分离器内的气体压力过高时，安装在爆破口（5）上的爆破片（4）会自动破裂，降低气液分离器内气体压力，避免设备受到损坏。

[0040] 因电解液中含有杂散电流，气液分离器设有接地装置（10），电解液进口（7）中安装有内衬管（6），支座上安装有绝缘座（16），连接螺栓（18）配套有绝缘套（19），可减少电腐蚀对设备的损坏。

[0041] 实施例3

[0042] 如图1所示，一种用于氯酸钠电解系统的气液分离器，包括筒体（8）及弯头（13），筒体（8）由4段筒节（81）用螺栓（18）、螺母（19）连接而成，所述筒节（81）之间安装膨胀节（9），筒体（8）上部设有爆破口（5），爆破口（5）包括爆破片（4）及导气管（3），爆破片（4）位于导气管（3）下部，筒体（8）上部设有氮气进口（2）及氢气出口（11），电解液进口（7）设在筒体（8）侧面，筒体（8）与支座（17）相连，筒体（8）的一端用法兰盖（1）封堵，筒体（8）的另一端连接弯头（13），弯头（13）连接电解液出口（15）。为减少电腐蚀损坏，电解液进口（7）内安装有内衬管（6），与电解系统的电解槽上升管连接, 为防止涡流，弯头（13）靠近电解液出口（15）端设有防涡流装置（14），筒体（8）内部设有接地装置（10），所述支座（17）上安装有绝缘座（16），所述弯头（13）上方设有视镜（12），其中，弯头（13）的电解液出口（15）与氯酸钠电解系统反应器连接，所述气液分离器的主要材质为钛材，膨胀节（9）材质为聚四氟乙烯，内衬管（6）材质为聚四氟乙烯。

[0043] 工作时，从电解槽出来的电解液通过上升管经电解液进口（7）进入气液分离器筒体（8），电解液在筒体内进行气液分离，液体从电解液出口（15）进入电解液反应器，氢气混合气从氢气出口（11）进入电解液反应器，实现气液分离。如果氢气混合气中的氧气含量过高，需从氮气进口（2）将氮气加入气液分离器内，保证生产安全进行；当气液分离器内的气体压力过高时，安装在爆破口（5）上的爆破片（4）会自动破裂，降低气液分离器内气体压力，避免设备受到损坏。

[0044] 因电解液中含有杂散电流，气液分离器设有接地装置（10），电解液进口（7）中安装有内衬管（6），支座上安装有绝缘座（16），连接螺栓（18）配套有绝缘套（19），可减少电腐蚀对设备的损坏。

[0045] 对比例：

[0046] 将现有气液分离器（如图5或图6）用于氯酸钠电解系统中。

[0047] 实验例：

[0048] 表1设备运行实验

[0049]编号 故障率/% 设备稳定运行天数/日
实施例1 7 120
实施例2 4 130
实施例3 3 122
对比例 13 68

[0050] 由上表可知，本实施例的故障率比对比例低，设备稳定运行天数比对比例长，这是因为该装置爆破口上的爆破片会因气体压力过高自动破裂以降低气液分离器内气体压力避免设备受到损坏，筒节之间安装膨胀节减小机械应力或温度应力引起的筒体管壁变形，同时设置的接地装置、绝缘座、绝缘套可以减少设备电腐蚀损坏。与现有气液分离器设置成一体化容器不同，本发明设置成几段筒节相连结构，可以根据产能需要增减筒节数量，安装灵活。

[0051] 以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。