專利名稱：水電解槽的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水電解槽處理技術(shù)，主要涉及一種水電解槽的清洗方法。
背景技術(shù)：
水電解槽是制氫的主要設(shè)備，利用對(duì)重蒸餾水電解進(jìn)行制氫。重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的混合液組成電解液，其中，重蒸餾水為二次蒸餾獲得的蒸餾水，加入氫氧化鉀溶液的目的是提高電解時(shí)的導(dǎo)電率。電解液進(jìn)入水電解槽，進(jìn)行電解制氫；其作用原理是當(dāng)水電解槽的電解小室通入直流電后，電解小室內(nèi)的水被電解，在陰極析出氫氣，在陽(yáng)極析出氧氣，重蒸餾水是弱電解質(zhì)，與殘留在槽體內(nèi)氫氧化鉀溶液混合后，形成的混合液存在著大量鈣、鎂、鐵、氯等離子，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中，不斷地補(bǔ)充重蒸餾水和氫氧化鉀溶液，也會(huì)將雜質(zhì)帶入槽體內(nèi)，影響電解的效果。一般運(yùn)行6000小時(shí)需要對(duì)水電解槽進(jìn)行清洗操作，以清除槽體內(nèi)的雜質(zhì)，改善氣體純度，均勻分布極間電壓，延長(zhǎng)槽體使用壽命。目前國(guó)內(nèi)浮法玻璃生產(chǎn)線的水電解槽清洗工藝為將水電解槽放掉電解液，通入自來(lái)水進(jìn)行清洗，自來(lái)水與殘留在槽體內(nèi)的氫氧化鉀溶液混合，自來(lái)水中的鈣離子含量為450mg/l，鎂離子含量為110.7mg/l；鐵離子含量為0.04mg/l；氫離子含量為5mg/l；電阻率為730-810μΩ.cm，進(jìn)一步加大了雜質(zhì)含量，因此自來(lái)水與殘留電解液直接混合排放，既污染了環(huán)境，又造成大量的堿液浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提出一種水電解槽的清洗方法，主要利用重蒸餾水清洗水電解槽，使氫氧化鉀溶液損耗降低，從而降低生產(chǎn)成本，同時(shí)使清洗水可得到無(wú)污染排放，以克服現(xiàn)有清洗方法所存在的缺陷。
本發(fā)明提出水電解槽的清洗方法為清洗時(shí)，首先將電解液即重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的混合液排放回堿箱內(nèi)，將另一備用堿箱充入重蒸餾水，并使重蒸餾水通過(guò)管路灌滿電解小室，在循環(huán)泵的作用下，重蒸餾水返回備用堿箱，循環(huán)兩次以上；對(duì)電解小室進(jìn)行清洗；并使電解小室中的殘余氫氧化鉀溶液與重蒸餾水充分混合，返回堿箱；放置一定時(shí)間并沉淀，電解液濃度因清洗后降低，根據(jù)計(jì)算再配置一定量的氫氧化鉀溶液，使其符合電解液中重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的比例，即可作為電解液再次使用；再通入一定壓力的自來(lái)水對(duì)電解小室進(jìn)行整體清洗和部分噴沖清洗，清洗水可直接排放，再通過(guò)備用堿箱通入重蒸餾水對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，清洗液放掉。
本發(fā)明采用重蒸餾水清洗水電解槽的方法，水電解槽循環(huán)正常，槽體密封性能提高，在滿足水電解槽正常運(yùn)行的同時(shí)，又極大地降低了氫氧化鉀用量，為提高水電解槽清洗質(zhì)量，降低氫氧化鉀堿耗摸索一條新的途徑。本發(fā)明提出的清洗方法，利用水電解制氫工藝正常使用的重蒸餾水，基本上不用增加投資，具有較好的推廣使用價(jià)值。


附圖1為本發(fā)明水電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、負(fù)極端頭板，2、氣液分離器，3、電解液循環(huán)泵電機(jī)，4、過(guò)濾器，5、過(guò)濾器進(jìn)口閥，6、逆止閥，7、泵出口料道閥，8、壓力表，9、槽體表面溫度計(jì)，10、料道支管，11、電解液循環(huán)泵，12、氣道支管，13、氣體排出閥，14、氣體放空閥，15、電解液循環(huán)管，16、冷卻水進(jìn)口閥，17、18、電解液進(jìn)出口閥，19、氣體出口壓力表，20、蒸汽進(jìn)口閥，21、堿液取樣口閥，22、電解液循環(huán)泵進(jìn)口閥，23、堿液循環(huán)泵進(jìn)口閥，24、堿液循環(huán)泵出口閥，25、堿液循環(huán)泵，26、堿液循環(huán)泵壓力表，27、堿液循環(huán)泵旁通閥，28、備用堿箱排污閥，29、備用堿箱進(jìn)出口閥，30、備用堿箱過(guò)濾器，31、備用堿箱。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的實(shí)施例如下本發(fā)明方法具體過(guò)程為準(zhǔn)備工作對(duì)水電解槽極間電壓分布情況進(jìn)行測(cè)試，重點(diǎn)清除槽體兩端雜質(zhì)。測(cè)試水電解槽運(yùn)行中的堿液比重，掌握清洗后堿液消耗量。對(duì)運(yùn)行中的水電解槽按正常步驟進(jìn)行停機(jī)，將水電解槽溫度降至40℃以下(防止通入水后，引起水電解槽驟烈伸縮，影響石棉橡膠墊的密封)，把電解小室內(nèi)的電解液排放到地坪上的堿箱內(nèi)，電解液排放后，將重蒸餾水由備用堿箱31通過(guò)管路灌滿電解小室；對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，再將電解小室內(nèi)的重蒸餾水返回備用堿箱31，靜止2小時(shí)后，重蒸餾水再通過(guò)管路進(jìn)入電解小室進(jìn)行二次清洗，如此反復(fù)三次，電解小室內(nèi)的殘余氫氧化鉀溶液與重蒸餾水充分混合后，返回堿箱，并將其放置36小時(shí)沉淀后，測(cè)退回堿箱的混合液的比重，電解液濃度因清洗后降低，補(bǔ)充氫氧化鉀溶液，使其符合電解液中重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的比例，即作為電解液再次利用。重蒸餾水進(jìn)入水電解槽、再進(jìn)入電解小室對(duì)其進(jìn)行清洗并與其內(nèi)的剩余氫氧化鉀溶液充分混合的過(guò)程為重蒸餾水(備用堿箱)氣液分離器2→過(guò)濾器進(jìn)口閥5→過(guò)濾器4→電解液循環(huán)泵進(jìn)口閥22→電解液循環(huán)泵11→逆止閥6→泵出口料道閥7→料道支管10→電解小室。即清洗干凈后的備用堿箱31儲(chǔ)備一定量的重蒸餾水，由堿液循環(huán)泵25將堿箱31中的重蒸餾水抽出，經(jīng)堿液過(guò)濾器4打入氣液分離器2中，當(dāng)氣液分離器液位計(jì)顯示為滿時(shí)，停止堿液循環(huán)泵25。關(guān)閉電解液進(jìn)出口閥17、18，開(kāi)啟電解液循環(huán)泵11，將氣液分離器內(nèi)的重蒸餾水通過(guò)過(guò)濾器抽出，經(jīng)逆止閥6、進(jìn)料道支管10進(jìn)入每個(gè)電解小室中去，直到氣液分離器液位顯示值下降時(shí)，關(guān)閉電解液循環(huán)泵11，關(guān)閉電解液循環(huán)泵進(jìn)口閥17、18，使重蒸餾水與殘余氫氧化鉀溶液充分混合。重蒸餾水進(jìn)入電解小室與氫氧化鉀殘液混合后，返回備用堿箱的過(guò)程為打開(kāi)電解液進(jìn)出口閥17、18，開(kāi)啟堿液循環(huán)泵進(jìn)口閥23，開(kāi)啟堿液循環(huán)泵25，開(kāi)啟堿液循環(huán)泵旁通閥27，使混合液返回備用堿箱。
用自來(lái)水清洗水電解槽1、整體清洗φ25mm耐壓膠管與氣液分離器上電解液排放閥相接，通入具有0.3-0.4Mpa(3-4Kg/cm2)壓力的自來(lái)水，將水灌滿整個(gè)槽體，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，再由水電解液出口閥排放，進(jìn)行槽體整體清洗。
2、部分清洗挪掉進(jìn)料支管和其對(duì)面的清洗塞頭，少量殘余流出的堿量應(yīng)立即洗去。φ10mm耐壓膠皮帶一端連接氮?dú)馄?，用氧壓表控制氮?dú)馄繅毫Γ涣硪桓?0mm的不銹鋼一端為噴咀，另一端接自來(lái)水，氮?dú)夤芤欢说膰娤搭^插入清洗電解小室一側(cè)，自來(lái)水管噴咀對(duì)準(zhǔn)電解小室另一側(cè)，對(duì)槽體翻上來(lái)的雜質(zhì)進(jìn)入清除，沉積雜質(zhì)被水帶走，再清洗另一電解小室，直到槽體部分洗完為止。清洗檢查合格后，用重蒸餾水再清洗一遍，按工藝操作規(guī)程，測(cè)量每個(gè)部位絕緣，通入原先退回的電解液，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)到最佳值。
權(quán)利要求
1.一種水電解槽的清洗方法，其特征是將電解小室內(nèi)的電解液即重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的混合液排放回堿箱內(nèi)，將另一備用堿箱充入重蒸餾水并使重蒸餾水灌滿電解小室，對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，在循環(huán)泵作用下，重蒸餾水返回備用堿箱，循環(huán)兩次以上，使電解小室中的氫氧化鉀殘液與重蒸餾水充分混合，返回堿箱，放置一定時(shí)間并沉淀，配置一定量的氫氧化鉀溶液，使其符合電解液中重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的比例，作為電解液再次利用，再利用自來(lái)水對(duì)電解小室進(jìn)行整體和部分清洗，清洗水直接排放，最后再通過(guò)備用堿箱通入重蒸餾水對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，清洗液放掉，清洗過(guò)程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明提出的水電解槽的清洗方法，將電解小室內(nèi)的電解液即重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的混合液排放回堿箱內(nèi)，對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，在循環(huán)泵作用下，重蒸餾水返回備用堿箱，循環(huán)兩次以上，使電解小室中的氫氧化鉀殘液與重蒸餾水充分混合，返回堿箱，放置一定時(shí)間并沉淀，配置一定量的氫氧化鉀溶液，使其符合電解液中重蒸餾水與氫氧化鉀溶液的比例，作為電解液再次利用，再利用自來(lái)水對(duì)電解小室進(jìn)行整體和部分清洗，清洗水直接排放，最后再通過(guò)備用堿箱通入重蒸餾水對(duì)電解小室進(jìn)行清洗，清洗液放掉，清洗過(guò)程結(jié)束。本發(fā)明主要利用重蒸餾水清洗水電解槽，使氫氧化鉀溶液損耗降低，從而降低生產(chǎn)成本，同時(shí)使清洗水可得到無(wú)污染排放，以克服現(xiàn)有清洗方法所存在的缺陷。
文檔編號(hào)C25B15/00GK1699630SQ20041001028
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月21日
發(fā)明者蔡曉玲, 趙宗洛, 許寧, 李學(xué)紅, 呂國(guó)慶 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)玻璃股份有限公司