一种氢氧化钠生产系统的制作方法

1.本发明涉及氢氧化钠生产技术领域，具体为一种氢氧化钠生产系统。


背景技术：

2.氢氧化钠，又称烧碱和苛性钠，化学式为naoh，是一种具有高腐蚀性的强碱，一般为白色片状或颗粒，能溶于水生成碱性溶液，也能溶于甲醇及乙醇。氢氧化钠具有潮解性，会吸收空气里的水蒸气，也会吸取二氧化碳、二氧化硫等酸性气体，氢氧化钠是化学实验室中一种必备的化学品，亦为常见的化工品之一，纯品氢氧化钠是无色透明的晶体。
3.现有的氢氧化钠生产系统大多是通过电解氯化钠方式制取氢氧化钠，在电解箱内的阳极室和阴极室内分别注入纯水，将氯化钠固体溶解到电解箱阳极室内的水中，电解槽内的正反电极均采用惰性电极，通电进行反应，在反应的过程中，于阳极室电极产生氯气，于阴极室电极产生氢气，氯气和氢气分别通过管道进行收集处理，在阴极室水中产生氢氧化钠。
4.现有技术中的氢氧化钠生产系统中电解箱阳极室溶液中的氯化钠浓度在电解反应的持续进行中逐渐降低，降到一定程度时，电解反应就会停止，这时就需要有工作人员向电解箱阳极室重新加入氯化钠固体并搅拌至其溶解，从而使电解反应继续进行，但是电解反应过程中，溶液中氯化钠浓度的降低会造成溶液导电率和电极电流效率的下降，造成氯气在阳极上的溶解度升高，从而导致氢氧化钠的制取效率降低。
5.为此，提出一种氢氧化钠生产系统。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种氢氧化钠生产系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氢氧化钠生产系统，包括：
8.电解槽，所述电解槽左侧外表面下端中间位置固定连接有进水管；所述电解槽左右两侧外表面下端均固定连接有排水管；
9.槽盖，固定安装于电解槽上表面；所述槽盖上表面呈对角对称固定连接有两个排气管；
10.离子交换膜，固定连接与槽盖下表面中间位置，且与电解槽内壁固定连接；
11.电极板，对称固定连接于槽盖下表面；
12.工作台，固定连接于槽盖上表面后端中间位置；及:
13.搅拌下料机构；
14.所述工作台内部开设有一腔体；所述腔体内设置有搅拌下料机构，且所述搅拌下料机构贯穿腔体侧壁延伸至工作台外部，能够向电解槽内间歇投放氯化钠固体并搅拌。
15.工作时，现有技术中的氢氧化钠生产系统中电解箱阳极室溶液中的氯化钠浓度在电解反应的持续进行中逐渐降低，降到一定程度时，电解反应就会停止，这时就需要有工作
人员向电解箱阳极室重新加入氯化钠固体并搅拌至其溶解，从而使电解反应继续进行，但是电解反应过程中，溶液中氯化钠浓度的降低会造成溶液导电率和电极电流效率的下降，造成氯气在阳极上的溶解度升高，从而导致氢氧化钠的制取效率降低；本发明通过设置搅拌下料机构，打开进水管向电解槽内离子交换膜两侧加一定量的水，启动搅拌下料机构向电解槽内加氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，将搅拌下料机构所在一侧的排气管连通氯气收集器，另一侧的排气管连通氢气收集器，将搅拌下料机构所在一侧的电极板连通阳极，另一侧连通阴极，开始进行电解反应，待离子交换膜前侧腔体内溶液中氢氧化钠浓度上升到一定高度时，关闭搅拌下料机构，打开排水管对氢氧化钠和淡盐水进行收集处理，待电解槽内溶液完全排出后重复上诉操作，进行新一轮的电解反应；本发明通过设置搅拌下料机构，能够间歇向电解槽阳极室内投放氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，保证电解槽阳极室内溶液中氯化钠浓度不会因持续电解反应而降的过低，避免出现由于溶液中氯化钠浓度过低导致溶液导电率和电极电流效率的下降以及氯气在阳极上的溶解度升高的现象，避免降低氢氧化钠的制取效率，保证氢氧化钠的制取效率。
16.优选的，所述搅拌下料机构包括第一电机、搅拌轴、叶片、间歇齿轮、圆柱块、轮齿、定容孔、料箱、转动辅助机构以及下料口；所述工作台内部开设有一腔体；所述工作台上表面左端中间位置固定连接有第一电机；所述第一电机输出端固定连接有搅拌轴，且所述搅拌轴贯穿工作台、腔体以及槽盖延伸至电解槽内部；所述搅拌轴外圆面对应腔体的位置固定连接有间歇齿轮；所述搅拌轴外圆面靠近下端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的叶片；所述叶片内部均设有电阻丝；所述腔体右端通过销杆转动连接有圆柱块；所述圆柱块外圆面靠近上端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的轮齿，且所述轮齿能够与间歇齿轮啮合；所述圆柱块上表面贯穿开设有定容孔；所述工作台上表面右端对应圆柱块右半部位置固定连接有料箱，且所述料箱下端贯穿有与定容孔对应且相同的进料口；所述腔体下表面对应圆柱块左半部开设有下料口，且所述下料口截面与定容孔截面相同；所述工作台侧壁对应轮齿的右侧位置设置有转动辅助机构。
17.工作时，为解决现有技术中电解反应过程中，溶液中氯化钠浓度的降低会造成溶液导电率和电极电流效率的下降，造成氯气在阳极上的溶解度升高，从而导致氢氧化钠的制取效率降低的问题；本发明通过设置搅拌下料机构，启动第一电机，带动搅拌轴转动，带动间歇齿轮和叶片转动，间歇齿轮转动与轮齿啮合，使圆柱块转动，圆柱块在转动过程中使定容孔与料箱下端的进料口向对应，料箱内的氯化钠固体进入到定容孔内，圆柱块继续转动使定容孔与下料口对应，氯化钠固定掉落进入电解槽阳极室内并通过叶片的搅拌溶解，叶片内部的电阻丝通电后能够对电解槽内液体进行加热，加速氯化钠固体的溶解速度和电解反应速度；本发明通过设置搅拌下料机构，能够间歇向电解槽阳极室内投放氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，保证电解槽阳极室内溶液中氯化钠浓度不会因持续电解反应而降的过低，避免出现由于溶液中氯化钠浓度过低导致溶液导电率和电极电流效率的下降以及氯气在阳极上的溶解度升高的现象，避免降低氢氧化钠的制取效率，保证氢氧化钠的制取效率。
18.优选的，所述圆柱块的上下端面分别与工作台内开设的腔体上下表面紧密配合。
19.工作时，在圆柱块转动进行间歇性的投放氯化钠固体的过程中，可能会有部分氯化钠固体进入到圆柱块上下端面与工作台内腔体上下表面的空隙中，造成圆柱块的转动困
难和每次投放进入电解槽内的氯化钠固体的量不相同，造成电机槽内氢氧化钠的制取效率出现较大波动；本分通过限制圆柱块的上下端面分别与工作台内开设的腔体上下表面紧密配合，使圆柱块的上下端面工作台内腔体上下表面之间的空隙较小甚至不存在，避免出现氯化钠固体进入到空隙内造成圆柱块转动困难和氯化钠故土的量不同，保证圆柱块能够正常转动，避免氢氧化钠的制取效率出现较大的波动。
20.优选的，所述叶片转动至与电极板或离子交换膜垂直时，与电极板和离子交换膜均保持2～5
㎝
的距离。
21.工作时，在搅拌轴带动叶片转动对电解槽内液体进行搅拌的过程中，可能会出现由于叶片较长，与电极板和离子交换膜发生碰撞，致使电极板和离子交换膜的损坏，造成电解反应的停止及无法正常进行，使氢氧化钠的制取出现偏差甚至停止；本发明通过限制叶片转动至与电极板或离子交换膜垂直时，与电极板和离子交换膜均保持2～5
㎝
的距离，保证叶片转动过程中不会与电极板和离子交换膜发生碰撞致使电极板与离子交换膜的损坏，避免造成电解反应的停止及无法正常进行，避免造成氢氧化钠的制取出现偏差甚至停止。
22.优选的，所述转动辅助机构包括转动轴、旋柄以及蜗杆筒；所述工作台侧壁对应轮齿右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台内部腔体相通；所述贯穿孔内转动安装有转动轴，且所述转动轴延伸至工作台外部；所述转动轴延伸至工作台外部的两端均固定连接有旋柄；所述转动轴外圆面中间位置固定连接有蜗杆筒，且所述蜗杆筒套接在转动轴上；所述转动轴外圆面位于旋柄与蜗杆筒之间的位置均设置有固定机构。
23.工作时，在搅拌下料机构最开始工作时，可能会出现定容孔与料箱下端的进料口刚好错开，需要圆柱块转动一周后才能进行第一份氯化钠固体的投入，造成计算电解槽内氢氧化钠浓度的不正确，造成后续对氢氧化钠溶液的处理出现错误；本发明通过设置转动辅助机构，转动旋柄，带动转动轴以及蜗杆筒转动，蜗杆筒与轮齿啮合转动，带动圆柱块转动，使定容孔与料箱下端进料口相对应，接取到第一份氯化钠固体，而后启动第一电机，带动圆柱块转动进行氯化钠固体的投放；本发明通过设置转动辅助机构，能够通过带动圆柱块转动使定容孔与料箱下端进料口相对应，保证能够正确向电解槽内投入氯化钠固体，避免出现电解槽内氢氧化钠浓度计算错误的现象，避免由浓度计算错误导致的后续氢氧化钠溶液的处理出现错误。
24.优选的，所述固定机构包括固定钩、弹簧以及套筒；所述工作台侧壁对应轮齿右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台内部腔体相通；所述贯穿孔右端侧壁对称开设有两个限位槽；所述限位槽底面均固定连接有弹簧；所述弹簧的一端均固定连接有套筒，且所述套筒套接在转动轴外圆面上；所述工作台前后两侧外表面靠近贯穿孔右侧位置均通过铆钉转动连接有固定钩。
25.工作时，由于蜗杆筒与轮齿啮合连接，第一电机带动圆柱块转动的同时也会带动转动辅助机构转动，蜗杆筒与轮齿的啮合状态比较容易造成磨损，长时间工作可能会造成蜗杆筒的损坏，从而造成转动辅助机构的失效；本发明通过设置固定机构，在转动辅助机构带动圆柱块转动后，向右侧推动旋柄，带动转动轴向右侧移动，带动套筒对弹簧进行压缩，待转动轴移动到最右侧时，放下固定钩对转动轴进行固定，待到需要转动辅助机构工作时，拉起固定钩，转动轴在弹簧的伸展带动下向左侧移动并与轮齿啮合；本发明通过设置固定机构，能够在转动辅助机构工作后，对转动辅助机构进行固定，使蜗杆筒与轮齿脱离啮合状
态，避免长时间的啮合磨损造成蜗杆筒的损坏，防止出现转动辅助机构的失效现象。
26.优选的，所述右侧排水管的右端面上固定连接有固碱机构；所述固碱机构包括第一电磁阀、离心泵、进水阀、蒸发锅、加热层、支撑柱、出料口、刮除机构、锅盖、空气单向阀、第二电磁阀以及真空泵；位于右侧的所述排水管的右端面固定连接有第一电磁阀；所述第一电磁阀右端固定连接有输送管道；所述输送管道外圆面靠近第一电磁阀的位置设置有离心泵；所述输送管道外圆面靠近右端边缘位置固定连接有蒸发锅；所述输送管道外圆面靠近蒸发锅的位置设置有进水阀；所述蒸发锅锅体内部设置有加热层；所述蒸发锅外圆面下端呈环状固定连接有均匀分布的支撑柱；所述蒸发锅外圆面一侧开设有出料口；所述蒸发锅上表面通过铰链转动连接有锅盖；所述蒸发锅内圆面中间位置设置有刮除机构；所述锅盖上表面中间位置设置有出气管，且所述出气管外圆面靠近锅盖的位置设置有空气单向阀；所述锅盖上表面靠近出气管的一侧设置有抽吸管，且所述抽吸管上端面固定连接有真空泵；所述抽吸管外圆面靠近锅盖的位置设置有第二电磁阀。
27.工作时，现有技术中，电解制取出的氢氧化钠溶液需要先进行收集，而后再集中进行固碱处理，由于氢氧化钠是具有强腐蚀性的强碱，在对氢氧化钠溶液进行收集运转的过程中，可能会出现由于氢氧化钠溶液的泄露造成的对工作人员的衣物以及皮肤的腐蚀，造成工作人员的财产损失以及身体的伤害；本发明通过设置固碱机构，当电解槽阴极室内溶液中氢氧化钠达到一定浓度时，打开第一电磁阀和及进水阀，启动离心泵，待电解槽阴极室内溶液全部抽出后，关闭离心泵，关闭第一电磁阀和进水阀，通过进水管向电解槽阴极室内重新注入水进行下一轮的电解反应，打开第二电磁阀，启动真空泵，将蒸发锅与锅盖形成的密闭空间内的空气抽出，关闭真空泵，关闭第二电磁阀，启动加热层对蒸发锅内进行加热，加热蒸发出的水蒸气通过空气单向阀排出，待氢氧化钠晶体析出，关闭加热层，打开第二电磁阀，启动真空泵抽取锅内残留的高温水蒸气，打开锅盖将氢氧化钠晶体从蒸发锅内壁刮下，而后通过出料口将氢氧化钠晶体取出；本发明通过设置固碱机构，能够对电解槽阴极室内的氢氧化钠溶液进行固碱操作，省去氢氧化钠溶液的收集转运，避免由于氢氧化钠溶液泄露造成的工作人员的衣物及皮肤的腐蚀，避免造成工作人员的财产损失和身体伤害。
28.优选的，所述刮除机构包括第二电机、输出轴以及弧形刮板；所述蒸发锅内圆面中间位置转动连接有输出轴，且所述输出轴的一端贯穿蒸发锅内壁延伸至其外部；所述输出轴外圆面靠近上端边缘位置对称固定连接有两个弧形刮板；所述输出轴贯穿延伸至蒸发锅外部的一端固定连接有第二电机。
29.工作时，蒸发锅对氢氧化钠溶液进行固碱操作后，通过打开锅盖对蒸发锅内壁上的氢氧化钠固体进行刮取，而后从出料口刮出进行收集，由于相较于氢氧化钠溶液，氢氧化钠固体的腐蚀性更强，在刮取过程中氢氧化钠固体很容易工作人员进行造成腐蚀伤害，同时氢氧化钠具有潮解性，会吸收空气中的水分和二氧化碳等酸性气体，造成氢氧化钠固体的纯度降低；本发明通过设置刮除机构，启动第二电机，带动输出轴转动，带动弧形刮板对蒸发锅内壁上析出的氢氧化钠晶体进型刮除，经过弧形刮板的转动刮除后，打开出料口，将刮除下来的氢氧化钠固体刮出；本分明通过设置刮除机构，能够通过第二电机带动转动对蒸发锅内壁上的氢氧化钠晶体进行刮除，省去由工作人员进行的刮取操作，避免对工作人员造成腐蚀伤害，不需要打开锅盖，避免氢氧化钠与空气接触并吸收空气中的水分和二氧化碳等酸性气体，防止造成氢氧化钠固体的纯度降低。
30.优选的，所述蒸发锅内圆面对应出料口的上端固定连接有三角块。
31.工作时，由于弧形刮板通过输出轴转动连接在蒸发锅内壁上，在进行固碱操作的过程中，会有部分氢氧化钠晶体在弧形刮板外表面析出，弧形刮板在进行刮除操作时，并不能对其本体上的氢氧化钠晶体进行刮除，造成得到的氢氧化钠固体的量减少；本发明通过设置三角块，在弧形刮板在进行转动刮除时，转动到三角块所在位置时，会经三角块的斜面产生一次振动，通过振动能够将弧形刮板外表面上的氢氧化钠晶体振落，而后又经弧形刮板刮除收集；本发明通过设置三角块，能够使弧形刮板转动经过三角块时产生振动，从而使弧形刮板外表面上的氢氧化钠晶体掉落，防止出现部分氢氧化钠晶体析出在弧形刮板外表面无法被刮除，避免造成固碱操作得到的氢氧化钠固体减少的现象。
32.优选的，所述弧形刮板、输出轴以及三角块均为镍基耐蚀合金材质的构件。
33.工作时，在对氢氧化钠进行固碱操作时，由于氢氧化钠具有强腐蚀性，在固碱操作过程中可能会与弧形刮板、输出轴以及三角块反应形成沉淀，造成固碱得到的氢氧化钠固体内含有杂质较多，降低氢氧化钠固体的纯净度，严重时会造成次弧形刮板的损坏，致使刮除操作失效；本发明通过限制弧形刮板、输出轴以及三角块均为镍基耐蚀合金材质的构件，镍基耐蚀合金是一种高性能的耐蚀材料，很难与氢氧化钠反应，在对氢氧化钠进行固碱操作时，能够降低杂质沉淀物的产生量，降低固碱得到的氢氧化钠固体内杂质的含量，增强固碱得到的氢氧化钠固体的纯净度。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
35.本发明通过设置搅拌下料机构，能够间歇向电解槽阳极室内投放氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，保证电解槽阳极室内溶液中氯化钠浓度不会因持续电解反应而降的过低，避免出现由于溶液中氯化钠浓度过低导致溶液导电率和电极电流效率的下降以及氯气在阳极上的溶解度升高的现象，避免降低氢氧化钠的制取效率，保证氢氧化钠的制取效率。
附图说明
36.图1为本发明的整体结构示意图；
37.图2为本发明的搅拌下料机构结构视图；
38.图3为本发明的转动辅助机构结构视图；
39.图4为本发明的固定机构结构视图；
40.图5为本发明的固定钩结构视图；
41.图6为本发明的固碱机构结构视图；
42.图7为本发明的刮除机构结构视图；
43.图8为本发明的图6中a处结构视图。
44.图中：1、电解槽；2、槽盖；3、工作台；4、搅拌下料机构；41、第一电机；42、搅拌轴；43、叶片；44、间歇齿轮；45、圆柱块；46、轮齿；47、定容孔；48、料箱；49、转动辅助机构；491、转动轴；492、旋柄；493、蜗杆筒；494、固定机构；4941、固定钩；4942、弹簧；4943、套筒；410、下料口；5、进水管；6、排水管；7、固碱机构；71、第一电磁阀；72、离心泵；73、进水阀；74、蒸发锅；75、加热层；76、支撑柱；77、出料口；78、刮除机构；781、第二电机；782、输出轴；783、弧形刮板；79、锅盖；710、空气单向阀；711、第二电磁阀；712、真空泵；713、三角块；8、排气管；9、电极板；10、离子交换膜。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
47.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：
49.一种氢氧化钠生产系统，如图1所示，包括：
50.电解槽1，所述电解槽1左侧外表面下端中间位置固定连接有进水管5；所述电解槽1左右两侧外表面下端均固定连接有排水管6；
51.槽盖2，固定安装于电解槽1上表面；所述槽盖2上表面呈对角对称固定连接有两个排气管8；
52.离子交换膜10，固定连接与槽盖2下表面中间位置，且与电解槽1内壁固定连接；
53.电极板9，对称固定连接于槽盖2下表面；
54.工作台3，固定连接于槽盖2上表面后端中间位置；及:
55.搅拌下料机构4；
56.所述工作台3内部开设有一腔体；所述腔体内设置有搅拌下料机构4，且所述搅拌下料机构4贯穿腔体侧壁延伸至工作台3外部，能够向电解槽1内间歇投放氯化钠固体并搅拌。
57.工作时，现有技术中的氢氧化钠生产系统中电解箱阳极室溶液中的氯化钠浓度在电解反应的持续进行中逐渐降低，降到一定程度时，电解反应就会停止，这时就需要有工作人员向电解箱阳极室重新加入氯化钠固体并搅拌至其溶解，从而使电解反应继续进行，但是电解反应过程中，溶液中氯化钠浓度的降低会造成溶液导电率和电极电流效率的下降，造成氯气在阳极上的溶解度升高，从而导致氢氧化钠的制取效率降低；本发明通过设置搅拌下料机构4，打开进水管5向电解槽1内离子交换膜10两侧加一定量的水，启动搅拌下料机构4向电解槽1内加氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，将搅拌下料机构4所在一侧的排气管8连通氯气收集器，另一侧的排气管8连通氢气收集器，将搅拌下料机构4所在一侧的电极板9连通阳极，另一侧连通阴极，开始进行电解反应，待离子交换膜10前侧腔体内溶液中氢氧化
钠浓度上升到一定高度时，关闭搅拌下料机构4，打开排水管6对氢氧化钠和淡盐水进行收集处理，待电解槽内溶液完全排出后重复上诉操作，进行新一轮的电解反应；本发明通过设置搅拌下料机构4，能够间歇向电解槽1阳极室内投放氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，保证电解槽1阳极室内溶液中氯化钠浓度不会因持续电解反应而降的过低，避免出现由于溶液中氯化钠浓度过低导致溶液导电率和电极电流效率的下降以及氯气在阳极上的溶解度升高的现象，避免降低氢氧化钠的制取效率，保证氢氧化钠的制取效率。
58.作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述搅拌下料机构4包括第一电机41、搅拌轴42、叶片43、间歇齿轮44、圆柱块45、轮齿46、定容孔47、料箱48、转动辅助机构49以及下料口410；所述工作台3内部开设有一腔体；所述工作台3上表面左端中间位置固定连接有第一电机41；所述第一电机41输出端固定连接有搅拌轴42，且所述搅拌轴42贯穿工作台3、腔体以及槽盖2延伸至电解槽1内部；所述搅拌轴42外圆面对应腔体的位置固定连接有间歇齿轮44；所述搅拌轴42外圆面靠近下端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的叶片43；所述叶片43内部均设有电阻丝；所述腔体右端通过销杆转动连接有圆柱块45；所述圆柱块45外圆面靠近上端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的轮齿46，且所述轮齿46能够与间歇齿轮44啮合；所述圆柱块45上表面贯穿开设有定容孔47；所述工作台3上表面右端对应圆柱块45右半部位置固定连接有料箱48，且所述料箱48下端贯穿有与定容孔47对应且相同的进料口；所述腔体下表面对应圆柱块45左半部开设有下料口410，且所述下料口410截面与定容孔47截面相同；所述工作台3侧壁对应轮齿46的右侧位置设置有转动辅助机构49。
59.工作时，为解决现有技术中电解反应过程中，溶液中氯化钠浓度的降低会造成溶液导电率和电极电流效率的下降，造成氯气在阳极上的溶解度升高，从而导致氢氧化钠的制取效率降低的问题；本发明通过设置搅拌下料机构4，启动第一电机41，带动搅拌轴42转动，带动间歇齿轮44和叶片43转动，间歇齿轮44转动与轮齿46啮合，使圆柱块45转动，圆柱块45在转动过程中使定容孔47与料箱48下端的进料口向对应，料箱48内的氯化钠固体进入到定容孔47内，圆柱块45继续转动使定容孔47与下料口410对应，氯化钠固定掉落进入电解槽1阳极室内并通过叶片43的搅拌溶解，叶片43内部的电阻丝通电后能够对电解槽1内液体进行加热，加速氯化钠固体的溶解速度和电解反应速度；本发明通过设置搅拌下料机构4，能够间歇向电解槽1阳极室内投放氯化钠固体并通过搅拌使其溶解，保证电解槽1阳极室内溶液中氯化钠浓度不会因持续电解反应而降的过低，避免出现由于溶液中氯化钠浓度过低导致溶液导电率和电极电流效率的下降以及氯气在阳极上的溶解度升高的现象，避免降低氢氧化钠的制取效率，保证氢氧化钠的制取效率。
60.作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述圆柱块45的上下端面分别与工作台3内开设的腔体上下表面紧密配合。
61.工作时，在圆柱块45转动进行间歇性的投放氯化钠固体的过程中，可能会有部分氯化钠固体进入到圆柱块45上下端面与工作台3内腔体上下表面的空隙中，造成圆柱块45的转动困难和每次投放进入电解槽1内的氯化钠固体的量不相同，造成电机槽1内氢氧化钠的制取效率出现较大波动；本分通过限制圆柱块45的上下端面分别与工作台3内开设的腔体上下表面紧密配合，使圆柱块45的上下端面工作台3内腔体上下表面之间的空隙较小甚至不存在，避免出现氯化钠固体进入到空隙内造成圆柱块45转动困难和氯化钠故土的量不同，保证圆柱块45能够正常转动，避免氢氧化钠的制取效率出现较大的波动。
62.作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述叶片43转动至与电极板9或离子交换膜10垂直时，与电极板9和离子交换膜10均保持2～5
㎝
的距离。
63.工作时，在搅拌轴42带动叶片43转动对电解槽1内液体进行搅拌的过程中，可能会出现由于叶片43较长，与电极板9和离子交换膜10发生碰撞，致使电极板9和离子交换膜10的损坏，造成电解反应的停止及无法正常进行，使氢氧化钠的制取出现偏差甚至停止；本发明通过限制叶片43转动至与电极板9或离子交换膜10垂直时，与电极板9和离子交换膜10均保持2～5
㎝
的距离，保证叶片43转动过程中不会与电极板9和离子交换膜10发生碰撞致使电极板9与离子交换膜10的损坏，避免造成电解反应的停止及无法正常进行，避免造成氢氧化钠的制取出现偏差甚至停止。
64.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述转动辅助机构49包括转动轴491、旋柄492以及蜗杆筒493；所述工作台3侧壁对应轮齿46右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台3内部腔体相通；所述贯穿孔内转动安装有转动轴491，且所述转动轴491延伸至工作台3外部；所述转动轴491延伸至工作台3外部的两端均固定连接有旋柄492；所述转动轴491外圆面中间位置固定连接有蜗杆筒493，且所述蜗杆筒493套接在转动轴491上；所述转动轴491外圆面位于旋柄492与蜗杆筒493之间的位置均设置有固定机构494。
65.工作时，在搅拌下料机构4最开始工作时，可能会出现定容孔47与料箱48下端的进料口刚好错开，需要圆柱块45转动一周后才能进行第一份氯化钠固体的投入，造成计算电解槽1内氢氧化钠浓度的不正确，造成后续对氢氧化钠溶液的处理出现错误；本发明通过设置转动辅助机构49，转动旋柄492，带动转动轴491以及蜗杆筒493转动，蜗杆筒493与轮齿46啮合转动，带动圆柱块45转动，使定容孔47与料箱48下端进料口相对应，接取到第一份氯化钠固体，而后启动第一电机41，带动圆柱块45转动进行氯化钠固体的投放；本发明通过设置转动辅助机构49，能够通过带动圆柱块45转动使定容孔47与料箱48下端进料口相对应，保证能够正确向电解槽1内投入氯化钠固体，避免出现电解槽1内氢氧化钠浓度计算错误的现象，避免由浓度计算错误导致的后续氢氧化钠溶液的处理出现错误。
66.作为本发明的一种实施方式，如图4和图5所示，所述固定机构494包括固定钩4941、弹簧4942以及套筒4943；所述工作台3侧壁对应轮齿46右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台3内部腔体相通；所述贯穿孔右端侧壁对称开设有两个限位槽；所述限位槽底面均固定连接有弹簧4942；所述弹簧4942的一端均固定连接有套筒4943，且所述套筒4943套接在转动轴491外圆面上；所述工作台3前后两侧外表面靠近贯穿孔右侧位置均通过铆钉转动连接有固定钩4941。
67.工作时，由于蜗杆筒493与轮齿46啮合连接，第一电机41带动圆柱块45转动的同时也会带动转动辅助机构49转动，蜗杆筒493与轮齿46的啮合状态比较容易造成磨损，长时间工作可能会造成蜗杆筒493的损坏，从而造成转动辅助机构49的失效；本发明通过设置固定机构494，在转动辅助机构49带动圆柱块45转动后，向右侧推动旋柄492，带动转动轴491向右侧移动，带动套筒4943对弹簧4942进行压缩，待转动轴491移动到最右侧时，放下固定钩4941对转动轴491进行固定，待到需要转动辅助机构49工作时，拉起固定钩4941，转动轴491在弹簧4942的伸展带动下向左侧移动并与轮齿46啮合；本发明通过设置固定机构494，能够在转动辅助机构49工作后，对转动辅助机构49进行固定，使蜗杆筒493与轮齿46脱离啮合状态，避免长时间的啮合磨损造成蜗杆筒493的损坏，防止出现转动辅助机构49的失效现象。
68.作为本发明的一种实施方式，如图6所示，所述右侧排水管6的右端面上固定连接有固碱机构7；所述固碱机构7包括第一电磁阀71、离心泵72、进水阀73、蒸发锅74、加热层75、支撑柱76、出料口77、刮除机构78、锅盖79、空气单向阀710、第二电磁阀711以及真空泵712；位于右侧的所述排水管6的右端面固定连接有第一电磁阀71；所述第一电磁阀71右端固定连接有输送管道；所述输送管道外圆面靠近第一电磁阀71的位置设置有离心泵72；所述输送管道外圆面靠近右端边缘位置固定连接有蒸发锅74；所述输送管道外圆面靠近蒸发锅74的位置设置有进水阀73；所述蒸发锅74锅体内部设置有加热层75；所述蒸发锅74外圆面下端呈环状固定连接有均匀分布的支撑柱76；所述蒸发锅74外圆面一侧开设有出料口77；所述蒸发锅74上表面通过铰链转动连接有锅盖79；所述蒸发锅74内圆面中间位置设置有刮除机构78；所述锅盖79上表面中间位置设置有出气管，且所述出气管外圆面靠近锅盖79的位置设置有空气单向阀710；所述锅盖79上表面靠近出气管的一侧设置有抽吸管，且所述抽吸管上端面固定连接有真空泵712；所述抽吸管外圆面靠近锅盖79的位置设置有第二电磁阀711。
69.工作时，现有技术中，电解制取出的氢氧化钠溶液需要先进行收集，而后再集中进行固碱处理，由于氢氧化钠是具有强腐蚀性的强碱，在对氢氧化钠溶液进行收集运转的过程中，可能会出现由于氢氧化钠溶液的泄露造成的对工作人员的衣物以及皮肤的腐蚀，造成工作人员的财产损失以及身体的伤害；本发明通过设置固碱机构7，当电解槽1阴极室内溶液中氢氧化钠达到一定浓度时，打开第一电磁阀71和及进水阀73，启动离心泵72，待电解槽1阴极室内溶液全部抽出后，关闭离心泵72，关闭第一电磁阀71和进水阀73，通过进水管5向电解槽1阴极室内重新注入水进行下一轮的电解反应，打开第二电磁阀711，启动真空泵712，将蒸发锅74与锅盖79形成的密闭空间内的空气抽出，关闭真空泵712，关闭第二电磁阀711，启动加热层75对蒸发锅74内进行加热，加热蒸发出的水蒸气通过空气单向阀710排出，待氢氧化钠晶体析出，关闭加热层75，打开第二电磁阀711，启动真空泵712抽取锅内残留的高温水蒸气，打开锅盖79将氢氧化钠晶体从蒸发锅74内壁刮下，而后通过出料口77将氢氧化钠晶体取出；本发明通过设置固碱机构7，能够对电解槽1阴极室内的氢氧化钠溶液进行固碱操作，省去氢氧化钠溶液的收集转运，避免由于氢氧化钠溶液泄露造成的工作人员的衣物及皮肤的腐蚀，避免造成工作人员的财产损失和身体伤害。
70.作为本发明的一种实施方式，如图7所示，所述刮除机构78包括第二电机781、输出轴782以及弧形刮板783；所述蒸发锅74内圆面中间位置转动连接有输出轴782，且所述输出轴782的一端贯穿蒸发锅74内壁延伸至其外部；所述输出轴782外圆面靠近上端边缘位置对称固定连接有两个弧形刮板783；所述输出轴782贯穿延伸至蒸发锅74外部的一端固定连接有第二电机781。
71.工作时，蒸发锅74对氢氧化钠溶液进行固碱操作后，通过打开锅盖79对蒸发锅74内壁上的氢氧化钠固体进行刮取，而后从出料口77刮出进行收集，由于相较于氢氧化钠溶液，氢氧化钠固体的腐蚀性更强，在刮取过程中氢氧化钠固体很容易工作人员进行造成腐蚀伤害，同时氢氧化钠具有潮解性，会吸收空气中的水分和二氧化碳等酸性气体，造成氢氧化钠固体的纯度降低；本发明通过设置刮除机构78，启动第二电机781，带动输出轴782转动，带动弧形刮板783对蒸发锅74内壁上析出的氢氧化钠晶体进型刮除，经过弧形刮板783的转动刮除后，打开出料口77，将刮除下来的氢氧化钠固体刮出；本分明通过设置刮除机构
78，能够通过第二电机781带动转动对蒸发锅74内壁上的氢氧化钠晶体进行刮除，省去由工作人员进行的刮取操作，避免对工作人员造成腐蚀伤害，不需要打开锅盖79，避免氢氧化钠与空气接触并吸收空气中的水分和二氧化碳等酸性气体，防止造成氢氧化钠固体的纯度降低。
72.作为本发明的一种实施方式，如图7所示，所述蒸发锅74内圆面对应出料口77的上端固定连接有三角块713。
73.工作时，由于弧形刮板783通过输出轴782转动连接在蒸发锅74内壁上，在进行固碱操作的过程中，会有部分氢氧化钠晶体在弧形刮板783外表面析出，弧形刮板783在进行刮除操作时，并不能对其本体上的氢氧化钠晶体进行刮除，造成得到的氢氧化钠固体的量减少；本发明通过设置三角块713，在弧形刮板783在进行转动刮除时，转动到三角块713所在位置时，会经三角块713的斜面产生一次振动，通过振动能够将弧形刮板783外表面上的氢氧化钠晶体振落，而后又经弧形刮板783刮除收集；本发明通过设置三角块713，能够使弧形刮板783转动经过三角块713时产生振动，从而使弧形刮板783外表面上的氢氧化钠晶体掉落，防止出现部分氢氧化钠晶体析出在弧形刮板783外表面无法被刮除，避免造成固碱操作得到的氢氧化钠固体减少的现象。
74.作为本发明的一种实施方式，如图7所示，所述弧形刮板783、输出轴782以及三角块713均为镍基耐蚀合金材质的构件。
75.工作时，在对氢氧化钠进行固碱操作时，由于氢氧化钠具有强腐蚀性，在固碱操作过程中可能会与弧形刮板783、输出轴782以及三角块713反应形成沉淀，造成固碱得到的氢氧化钠固体内含有杂质较多，降低氢氧化钠固体的纯净度，严重时会造成次弧形刮板783的损坏，致使刮除操作失效；本发明通过限制弧形刮板783、输出轴782以及三角块713均为镍基耐蚀合金材质的构件，镍基耐蚀合金是一种高性能的耐蚀材料，很难与氢氧化钠反应，在对氢氧化钠进行固碱操作时，能够降低杂质沉淀物的产生量，降低固碱得到的氢氧化钠固体内杂质的含量，增强固碱得到的氢氧化钠固体的纯净度。
76.使用方法：本发明在使用时，首先打开进水管5向电解槽1内离子交换膜10两侧加一定量的水，拉起固定钩4941，转动轴491在弹簧4942的伸展带动下向左侧移动并与轮齿46啮合，转动旋柄492，带动转动轴491以及蜗杆筒493转动，蜗杆筒493与轮齿46啮合转动，带动圆柱块45转动，使定容孔47与料箱48下端进料口相对应，接取到第一份氯化钠固体，向右侧推动旋柄492，带动转动轴491向右侧移动，带动套筒4943对弹簧4942进行压缩，待转动轴491移动到最右侧时，放下固定钩4941对转动轴491进行固定，启动第一电机41，带动搅拌轴42转动，带动间歇齿轮44和叶片43转动，间歇齿轮44转动与轮齿46啮合，使圆柱块45转动，圆柱块45在转动过程中使定容孔47与料箱48下端的进料口向对应，料箱48内的氯化钠固体进入到定容孔47内，圆柱块45继续转动使定容孔47与下料口410对应，氯化钠固定掉落进入电解槽1阳极室内并通过叶片43的搅拌溶解，叶片43内部的电阻丝通电后能够对电解槽1内液体进行加热，加速氯化钠固体的溶解速度和电解反应速度，当电解槽1阴极室内溶液中氢氧化钠达到一定浓度时，打开第一电磁阀71和及进水阀73，启动离心泵72，待电解槽1阴极室内溶液全部抽出后，关闭离心泵72，关闭第一电磁阀71和进水阀73，通过进水管5向电解槽1阴极室内重新注入水进行下一轮的电解反应，打开第二电磁阀711，启动真空泵712，将蒸发锅74与锅盖79形成的密闭空间内的空气抽出，关闭真空泵712，关闭第二电磁阀711，启
动加热层75对蒸发锅74内进行加热，加热蒸发出的水蒸气通过空气单向阀710排出，待氢氧化钠晶体析出，关闭加热层75，打开第二电磁阀711，启动真空泵712抽取锅内残留的高温水蒸气，启动第二电机781，带动输出轴782转动，带动弧形刮板783对蒸发锅74内壁上析出的氢氧化钠晶体进型刮除，经过弧形刮板783的转动刮除后，打开出料口77，将刮除下来的氢氧化钠固体刮出。
77.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
78.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种氢氧化钠生产系统，包括：电解槽(1)，所述电解槽(1)左侧外表面下端中间位置固定连接有进水管(5)；所述电解槽(1)左右两侧外表面下端均固定连接有排水管(6)；固碱机构(7)，固定连接于电解槽(1)右侧外表面上的排水管(6)的右端面上；槽盖(2)，固定安装于电解槽(1)上表面；所述槽盖(2)上表面呈对角对称固定连接有两个排气管(8)；离子交换膜(10)，固定连接与槽盖(2)下表面中间位置，且与电解槽(1)内壁固定连接；电极板(9)，对称固定连接于槽盖(2)下表面；工作台(3)，固定连接于槽盖(2)上表面后端中间位置；及:搅拌下料机构(4)；其特征在于:所述工作台(3)内部开设有一腔体；所述腔体内设置有搅拌下料机构(4)，且所述搅拌下料机构(4)贯穿腔体侧壁延伸至工作台(3)外部，能够向电解槽(1)内间歇投放氯化钠固体并搅拌。2.根据权利要求1所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述搅拌下料机构(4)包括第一电机(41)、搅拌轴(42)、叶片(43)、间歇齿轮(44)、圆柱块(45)、轮齿(46)、定容孔(47)、料箱(48)、转动辅助机构(49)以及下料口(410)；所述工作台(3)内部开设有一腔体；所述工作台(3)上表面左端中间位置固定连接有第一电机(41)；所述第一电机(41)输出端固定连接有搅拌轴(42)，且所述搅拌轴(42)贯穿工作台(3)、腔体以及槽盖(2)延伸至电解槽(1)内部；所述搅拌轴(42)外圆面对应腔体的位置固定连接有间歇齿轮(44)；所述搅拌轴(42)外圆面靠近下端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的叶片(43)；所述叶片(43)内部均设有电阻丝；所述腔体右端通过销杆转动连接有圆柱块(45)；所述圆柱块(45)外圆面靠近上端边缘位置呈环状固定连接有均匀分布的轮齿(46)，且所述轮齿(46)能够与间歇齿轮(44)啮合；所述圆柱块(45)上表面贯穿开设有定容孔(47)；所述工作台(3)上表面右端对应圆柱块(45)右半部位置固定连接有料箱(48)，且所述料箱(48)下端贯穿有与定容孔(47)对应且相同的进料口；所述腔体下表面对应圆柱块(45)左半部开设有下料口(410)，且所述下料口(410)截面与定容孔(47)截面相同；所述工作台(3)侧壁对应轮齿(46)的右侧位置设置有转动辅助机构(49)。3.根据权利要求2所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述圆柱块(45)的上下端面分别与工作台(3)内开设的腔体上下表面紧密配合。4.根据权利要求1或2所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述叶片(43)转动至与电极板(9)或离子交换膜(10)垂直时，与电极板(9)和离子交换膜(10)均保持2～5
㎝
的距离。5.根据权利要求2所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述转动辅助机构(49)包括转动轴(491)、旋柄(492)以及蜗杆筒(493)；所述工作台(3)侧壁对应轮齿(46)右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台(3)内部腔体相通；所述贯穿孔内转动安装有转动轴(491)，且所述转动轴(491)延伸至工作台(3)外部；所
述转动轴(491)延伸至工作台(3)外部的两端均固定连接有旋柄(492)；所述转动轴(491)外圆面中间位置固定连接有蜗杆筒(493)，且所述蜗杆筒(493)套接在转动轴(491)上；所述转动轴(491)外圆面位于旋柄(492)与蜗杆筒(493)之间的位置均设置有固定机构(494)。6.根据权利要求4所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述固定机构(494)包括固定钩(4941)、弹簧(4942)以及套筒(4943)；所述工作台(3)侧壁对应轮齿(46)右侧位置开设有贯穿孔，且所述贯穿孔与工作台(3)内部腔体相通；所述贯穿孔右端侧壁对称开设有两个限位槽；所述限位槽底面均固定连接有弹簧(4942)；所述弹簧(4942)的一端均固定连接有套筒(4943)，且所述套筒(4943)套接在转动轴(491)外圆面上；所述工作台(3)前后两侧外表面靠近贯穿孔右侧位置均通过铆钉转动连接有固定钩(4941)。7.根据权利要求1所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述右侧排水管(6)的右端面上固定连接有固碱机构(7)；所述固碱机构(7)包括第一电磁阀(71)、离心泵(72)、进水阀(73)、蒸发锅(74)、加热层(75)、支撑柱(76)、出料口(77)、刮除机构(78)、锅盖(79)、空气单向阀(710)、第二电磁阀(711)以及真空泵(712)；位于右侧的所述排水管(6)的右端面固定连接有第一电磁阀(71)；所述第一电磁阀(71)右端固定连接有输送管道；所述输送管道外圆面靠近第一电磁阀(71)的位置设置有离心泵(72)；所述输送管道外圆面靠近右端边缘位置固定连接有蒸发锅(74)；所述输送管道外圆面靠近蒸发锅(74)的位置设置有进水阀(73)；所述蒸发锅(74)锅体内部设置有加热层(75)；所述蒸发锅(74)外圆面下端呈环状固定连接有均匀分布的支撑柱(76)；所述蒸发锅(74)外圆面一侧开设有出料口(77)；所述蒸发锅(74)上表面通过铰链转动连接有锅盖(79)；所述蒸发锅(74)内圆面中间位置设置有刮除机构(78)；所述锅盖(79)上表面中间位置设置有出气管，且所述出气管外圆面靠近锅盖(79)的位置设置有空气单向阀(710)；所述锅盖(79)上表面靠近出气管的一侧设置有抽吸管，且所述抽吸管上端面固定连接有真空泵(712)；所述抽吸管外圆面靠近锅盖(79)的位置设置有第二电磁阀(711)。8.根据权利要求7所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述刮除机构(78)包括第二电机(781)、输出轴(782)以及弧形刮板(783)；所述蒸发锅(74)内圆面中间位置转动连接有输出轴(782)，且所述输出轴(782)的一端贯穿蒸发锅(74)内壁延伸至其外部；所述输出轴(782)外圆面靠近上端边缘位置对称固定连接有两个弧形刮板(783)；所述输出轴(782)贯穿延伸至蒸发锅(74)外部的一端固定连接有第二电机(781)。9.根据权利要求7所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述蒸发锅(74)内圆面对应出料口(77)的上端固定连接有三角块(713)。10.根据权利要求8或9所述的一种氢氧化钠生产系统，其特征在于：所述弧形刮板(783)、输出轴(782)以及三角块(713)均为镍基耐蚀合金材质的构件。

技术总结
本发明涉及氢氧化钠生产技术领域，具体为一种氢氧化钠生产系统，包括电解槽，所述电解槽左侧外表面下端中间位置固定连接有进水管；所述电解槽左右两侧外表面下端均固定连接有排水管；右侧所述排水管右端面固定连接有固碱机构；所述电解槽上表面固定安装有槽盖；所述槽盖上表面呈对角对称固定连接有两个排气管；所述槽盖下表面中间位置有离子交换膜；槽盖下表面对称固定连接两个电极板；所述槽盖上表面后端中间位置有工作台；所述工作台内部开设有一腔体，所述腔体内设置有搅拌下料机构，且所述搅拌下料机构贯穿腔体侧壁延伸至工作台外部。本发明能够向电解槽内间歇投放氯化钠固体并搅拌以保证氢氧化钠的制取效率。并搅拌以保证氢氧化钠的制取效率。并搅拌以保证氢氧化钠的制取效率。


技术研发人员：李枭 倪龙千
受保护的技术使用者：李枭
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2023/9/20