CN102021602B - 次氯酸钠发生器 - Google Patents
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Abstract
一种NaClO发生器,包括电控柜、电解装置,溶盐装置和NaClO存储罐,其特征在于:所述电控柜与电解装置通过电连接,在电解装置内设有电解槽,所述水分别通过管道引入电解装置和溶盐装置;在溶盐装置和电解装置之间设有提升泵,所述提升泵的进口端通过管道与溶盐装置贯通连接,所述提升泵的出口端通过管道与电解装置贯通连接;在电解装置上设有NaClO引出口,所述NaClO引出口通过管道连接NaClO存储罐。本发明了解决现有技术中次氯酸钠发生器,采用管式电解管结构复杂,制造成本高、维护繁琐,运行周期短,影响设备长期安全运行的问题,提供了一种设备结构简化,占地面积小,运行成本低,维护方便,能在复杂环境中长期安全可靠运行的次氯酸钠发生器。
Description
技术领域
本发明涉及电化学技术领域,特别是涉及一种次氯酸钠发生器电解装置。
背景技术
次氯酸钠发生器管式钛基电极,80年代从欧美引进,并迅速应用在饮用水消毒,医院废水处理,食品器具消毒,印染废水脱色,工业循环水除藻等行业,改善工业区水域生态,保护水环境。普遍采用电解食盐水方法生产次氯酸钠消毒液,其基本结构采用管式电解装置。申请号为87202871-次氯酸钠发生器管式电解槽,包括端盖,绝缘垫,阳极座,密封垫,阴极管,阳极管,阳极堵,垫圈,绝缘垫,密封垫。电解时,使用塑料离心泵循环盐水,在电解槽内完成电解过程,产生次氯酸钠溶液。二根以上管式电解槽组成次氯酸钠发生器时,其电极联线采用串联式,以提高电解电压,降低电解电流,减小导线截面。阳极采用金属钛管,阴极采用不锈钢管。管式电解装置运行因水或盐中含有少量钙镁离子,电解管易结垢,使电极击穿损坏;且管式电解管结构复杂,制造成本高、维护繁琐,运行周期短,影响设备长期安全运行。同时目前的NaClO发生设备盐耗、电耗、水耗,维修费高等,使运行成本上升,并且制造费居高不下影响市场推广。
发明内容
为了解决现有技术中次氯酸钠发生器,采用管式电解管结构复杂,制造成本高、维护繁琐,运行周期短,影响设备长期安全运行的问题,本发明提供了一种设备结构简化,占地面积小,运行成本低,维护方便,能在复杂环境中长期安全可靠运行的次氯酸钠发生器。
本发明NaClO发生器的反应原理是:将NaCl和H2O溶液通入电解装置内,
H+←H2O→OH-
Na+←NaCl→Cl-
2Cl--2e→Cl2(阳极)
2H++2e→H2(阴极)
Cl2+2NaOH→NaClO+NaCl+H2O+H↑
为了达到上述目的,本发明所采取的技术方案是:
一种NaClO发生器,包括电控柜、电解装置、溶盐装置和NaClO存储罐,其特征在于:所述电控柜与电解装置通过电连接,所述电解装置外壳采用增强PVC材料,在电解装置内设有电解槽,所述水分别通过管道引入电解装置和溶盐装置;
在溶盐装置和电解装置之间设有提升泵,所述提升泵的进口端通过管道与溶盐装置贯通连接,所述提升泵的出口端通过管道与电解装置贯通连接;
在电解装置上设有NaClO引出口,所述NaClO引出口通过管道连接NaClO存储罐,在NaClO存储罐上设有出药阀。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:还包括酸罐,在电解装置与酸罐之间设有酸泵,所述酸泵的进口端通过管道与酸罐贯通连接,所述酸泵的出口端通过管道与电解装置贯通连接,在电解装置的侧面开设有若干排放管道,所述排放管道与回收管道相连接,所述回收管道通入酸罐内。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述溶盐装置内盛放有NaCl固体,在溶盐装置的顶部设有能够混合NaCl固体和水的提升管道,所述提升管道的后端与溶盐泵的进口端连接,所述溶盐泵的出口端通过进液管与溶盐装置相连接,在提升管道旁设有搅拌阀和溶盐阀。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述电解槽内的电解单元由多片复式电极组成,所述复式电极的材料为TA1钛板,所述电解槽内电解液呈“S”形流动。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:在电解装置的顶部设有将电解时产生的氢气排出的排氢风机。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述电控柜内设置有高频开关电源。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:在电解装置的NaClO引出口与NaClO存储罐之间分别设有慢进管道和快进管道,所述慢进管道上设有控制慢进管道流速的慢进阀,所述快进管道上设有控制快进管道流速的快进阀。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:在水通入电解装置的管道上设有水清洗装置。
前述的一种NaClO发生器,其特征在于:在溶盐装置上设有磁翻板液位计,在NaClO存储罐上设有浮球液位计。
本发明的有益效果是
1、电解装置外壳——装置外壳采用增强PVC材料,耐温>60℃、抗氧化防腐>30年、耐压0.4Mpa。
2、复式电极——装置核心,电极采用TA1钛板、数控机床加工成形,无焊接,表面涂铱、钌等多种稀金属,提高电极抗氧化性,降低折氯电位,精确的极水比,定期换向运行,电极表面不易结垢,延长设备连续运行时间,减少酸洗次数(>90天),提高装置产能,降低盐耗、电耗、水耗。
3、电解槽结构——电解单元N片复式电极组成,槽内电解液呈“S”形流动。增加溶液反应接触时间及紊流特性,定期换向运行,减少电极表面结垢,提高电流效率,降低盐耗。负压式排氢,将电解时产的氢气稀释后安全排出室外。
4、电解电源——高频开关电源替代可控硅整流器。采用进口元件、数字控制、液晶显示仪,产品体积小、效率高、维护方便,比调压器调压或饱和电抗器调压节能30%,比可控硅调压节能18%。
5、本发明NaClO发生器电解装置我国同类A级产品,技术指标对比
技术参数 | 本发明产品 | 同类产品 |
电流效率% | >80 | 70 |
盐耗kg/kg | <3.5 | 4 |
交流电耗KW·h/kg | <4.2 | 6 |
直流电耗KW·h/kg | <3.8 | 4.5 |
有效浓度g/L | 8.5 | 7.2 |
水耗m3/kg | 0.125 | - |
电极有效运行时间h | >50000 | 20000 |
6、本发明NaClO发生器制备1kg有效率成本测算
电费4度*0.85元/度=3.4元
精盐3.2kg*0.8元/kg=2.56元 合计:6.35元/kg·Cl2
水耗0.13m3*3元/m3=0.39元
附图说明
图1为本发明NaClO发生器结构示意图;
图2为本发明电解装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1和图2所示,一种NaClO发生器,包括电控柜1、电解装置2,溶盐装置3、NaClO存储罐4和酸罐5。
电控柜1与电解装置2通过电连接,在电控柜1内设置有高频开关电源,高频开关电源用来向电解装置2供电。电解装置2外壳采用增强PVC材料,在电解装置2内设有电解槽,电解槽内的电解单元由多片复式电极组成,所述复式电极的材料为TA1钛板,所述电解槽内电解液呈“S”形流动。所述水能够通过管道7引入电解装置2,且能够通过管道6引入溶盐装置3,在管道7上设有水清洗装置24。
在溶盐装置3和电解装置2之间设有提升泵8,提升泵8的进口端通过管道与溶盐装置3贯通连接,提升泵8的出口端通过管道与电解装置2贯通连接,在溶盐装置3上设有磁翻板液位计25,用来显示液位,便于操作者进行控制。
本发明NaClO发生器设有酸罐5,可用来对电解装置2内的电极进行酸洗,在电解装置2与酸罐5之间设有酸泵13,酸泵13的进口端通过管道14与酸罐5贯通连接,酸泵13的出口端通过管道15与电解装置2贯通连接,在电解装置2的侧面开设有若干排放管道16,排放管道16与回收管道17相连接,回收管道17通入酸罐5内,通过以上设计组成循环系统进行酸洗。
在电解装置2的顶部设有将电解时产生的氢气排出的排氢风机23,在电解装置2上设有NaClO引出口,NaClO引出口与NaClO存储罐4之间分别设有慢进管道9和快进管道10,在慢进管道9上设有控制慢进管道9流速的慢进阀11,在快进管道10上设有控制快进管道10流速的快进阀12,生产出的NaClO溶液通过慢进管道9和快进管道10输送入NaClO存储罐4进行存储,在NaClO存储罐4上设有出药阀27,在NaClO存储罐4上还设有浮球液位计26,用来显示液位,便于操作者进行控制。
本发明的溶盐装置3内盛放有NaCl固体,在溶盐装置3的顶部设有能够混合NaCl固体和水的提升管道18,提升管道18的后端与溶盐泵19的进口端连接,溶盐泵19的出口端通过进液管20与溶盐装置3相连接,在提升管道18旁设有搅拌阀22和溶盐阀21,用来搅拌NaCl固体和水使其混合生成NaCl溶液。
下面对本发明电解装置和电极的制造进行详细的描述。
1、电解箱(电解装置)制作——增强白色PVC板焊接成形
箱体耐压测试——设备常压运行,箱内注满水试压,箱体无变形、泄漏。
箱体耐温测试——箱内注水加温至65℃,恒温6小时,箱体无变形、泄漏。
耐老化测试——紫外线照射48小时,箱体与样板对比不变色。
耐腐蚀——90%工业硫酸中浸泡一周,表面光度不变,材料韧性不变。
2、电极采用优质钛板(TA1)线切割成形,厚度满足导电系数(1A/mm2)。
预处理:①表面打磨,喷丸除去氧化层。②混合酸浸泡,煮沸2小时,表面灰白无杂质,洁净水漂洗,烘干待用。
涂层:复式涂液由多种稀金属特殊配置,极板涂30遍,在高温炉多次恒温烧结使涂层与极板紧密接触,附着力强,不脱落。
安装:电极垂直安装在电解槽内,电极之间四氟螺钉固定支撑,电解液下进、上出,控制流量通过电极区,通直流电溶液产生电化学反应产生消毒液,副反应氢气由排氢风机稀释排出室外。
本发明各项数据的具体参数:
显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种NaClO发生器,包括电控柜、电解装置、溶盐装置和NaClO存储罐,其特征在于:所述电控柜与电解装置通过电连接,所述电解装置外壳采用增强PVC材料,在电解装置内设有电解槽,所述水分别通过管道引入电解装置和溶盐装置;
在溶盐装置和电解装置之间设有提升泵,所述提升泵的进口端通过管道与溶盐装置贯通连接,所述提升泵的出口端通过管道与电解装置贯通连接;
在电解装置上设有NaClO引出口,所述NaClO引出口通过管道连接NaClO存储罐,在NaClO存储罐上设有出药阀。
2.根据权利要求1所述的一种NaClO发生器,其特征在于:还包括酸罐,在电解装置与酸罐之间设有酸泵,所述酸泵的进口端通过管道与酸罐贯通连接,所述酸泵的出口端通过管道与电解装置贯通连接,在电解装置的侧面开设有若干排放管道,所述排放管道与回收管道相连接,所述回收管道通入酸罐内。
3.根据权利要求2所述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述溶盐装置内盛放有NaCl固体,在溶盐装置的顶部设有能够混合NaCl固体和水的提升管道,所述提升管道的后端与溶盐泵的进口端连接,所述溶盐泵的出口端通过进液管与溶盐装置相连接,在提升管道旁设有搅拌阀和溶盐阀。
4.根据权利要求3所述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述电解槽内的电解单元由多片复式电极组成,所述复式电极的材料为TA1钛板,所述电解槽内电解液呈“S”形流动。
5.根据权利要求4所述的一种NaClO发生器,其特征在于:在电解装置的顶部设有将电解时产生的氢气排出的排氢风机。
6.根据权利要求5所述的一种NaClO发生器,其特征在于:所述电控柜内设置有高频开关电源。
7.根据权利要求6所述的一种NaClO发生器,其特征在于:在电解装置的NaClO引出口与NaClO存储罐之间分别设有慢进管道和快进管道,所述慢进管道上设有控制慢进管道流速的慢进阀,所述快进管道上设有控制快进管道流速的快进阀。
8.根据权利要求7所述的一种NaClO发生器,其特征在于:在水通入电解装置的管道上设有水清洗装置。
9.根据权利要求8所述的一种NaClO发生器,其特征在于:在溶盐装置上设有磁翻板液位计,在NaClO存储罐上设有浮球液位计。
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