CN104418409A - 强碱性(酸性)电解水生成装置 - Google Patents

Abstract

近年来随着人们对环境保护的重视，电解水作为可自然还原环保型液态，根据其pH值的特点，可以分类为强酸性电解水的pH2.3~2.7，强碱性电解水的pH11.0~13.5。强酸性电解水生成主要是以氯化钠为电解质，电解出酸性水。其用途主要在医疗领域消毒，特别是医疗器械及皮肤及人体粘膜消毒，同时对一般细菌HIV，HBV，芽孢菌也有除菌作用。碱性电解水主要是以碳酸钾作为电解质，电解出带有大量负离子的强碱性电解水。其主要用途是乳化脱脂，特别适合于金属加工零件的脱脂清洗，并有很好的防锈作用。

Description

强碱性(酸性)电解水生成装置

技术领域

本发明作为强酸性或者强碱性水的生成装置，更确切地说，这种制造装置生产的电解水，强碱性水可以用于金属及非金属机加工件的去油脂清洗，强酸性水可以用于医院及食品行业的消毒，并同时具有可以在低能耗及短时间大量生产出来的商用特性。 

背景技术

近年来随着人们对环境保护的重视，电解水作为可自然还原可再生环保型液态，根据其pH值的特点，可以分类为强酸性电解水的pH2.3~2.7，强碱性电解水的pH11.0~13.5。 强酸性电解水生成主要是以氯化钠为电解质，电解出酸性水。其用途主要在医疗领域消毒，特别是医疗器械，皮肤及人体粘膜消毒，同时对一般细菌HIV，HBV，芽孢菌也有除菌作用。碱性电解水主要是以碳酸钾作为电解质，电解出带有大量负离子的强碱性电解水。其主要用途是乳化脱脂，特别适合于金属加工零件的脱脂清洗，并有很好的防锈作用。 

电解槽由内筒和外筒两层构造组成，在内筒和外筒上附上电极形成直流电解槽。 

为了防止电解中不必要水的排放，采用内部和外部两层容器构造，内层容器外部渗透膜，里面放置碳酸钾或氯化钠电解质，不需要在水里面放置电解质。电极为柱状电极和外围圆筒状电极。 

发明内容

过去的电解水装置，低电压和低电流的电解条件，生成电解水的量十分有限，很难进入商业用途。同时未分解的盐水浓度有600～1200ppm含盐量。电解水的含盐量如果不能控制在100ppm以下，用于洗净金属零件时会发生严重的金属腐蚀。另外对电解时发生的氢气或氯气的控制也十分重要，因此开发达到上述要求电解水生成装置就显得很必要了。 

本发明的目其一，小型简单的电解槽构造的电解水生成装置。其二，可以在低电压及低电流的情况下生产电解水。其三是，生成的电解水内未分解盐浓度含量100ppm以下。其四，可以用于机加工零部件的清洗及医疗手术器械的消毒等。 

具体实施方式

本发明提到的直流式电解水装置，电解槽其他3各面除外，至少进水口相对面渗透膜的支撑框子开孔少于其他面的透水整流面。 

本发明提到的直流式电解水装置，全部为同轴心3层重叠构造。各个平面为平板电极，相对于圆筒形电解过程平稳，电极可以完全埋入电解槽里面。 

该电解水装置，进水口相对渗透膜的支撑材作为整流板其开孔少于另外3面透水平板，整流后的水流分两路进入两个侧流道进行电解，通过隔膜进行离子交换，该整流版的意义在于保证在其它侧面的有稳定的水流，进而在电极板间进行电解。 

本发明提到的直流式电解水装置，内侧电极平均分布若干孔，可以使内部的电解质渗透过去，避免了狭小空间里面的电解质流通障碍，使得电解效果更加安定化。 

作为本发明，内侧渗透膜，外侧电极，可以用各种形状的内部和外部电极。本专利建议使用长方形，结构简单电解效果平稳。 

作为本发明的第二个特征，内侧电极与渗透膜之间形成第一电解槽，渗透膜与外部电极形成第二电解槽，第一电解槽中垂直流通电解质，第二电解槽水平流通电解水，外部电极与开孔少于其他面的第一侧面形成整流面，与2～4面渗透膜形成电解装置槽。 

作为本发明的另一个特征，第一特征提到的交叉流电解槽构造，例如酸性水的情况，向第二电解槽内注入电解水，进一步电解后形成更高浓度的酸性水。碱性电解水则在电解槽内加入碳酸钾。 

作为本发明的电解装置为低能耗，也即电压8V，电流28A以下，最好是6v，26A以下更好。pH2.3以下，ORP（氧化还原电位）800mv以上，残留盐酸浓度50mg/升以上，未分解盐酸浓度100ppm以下。 

参照设计图进行方案实施说明 

［实施方法］

首先对电解水制造装置进行概略说明，如图1电解水生成装置100，电解槽10，电源装置25，碳酸钾供给装置30，给水管40，流量控制阀60，第一电解槽与第二电解槽构成电解槽装置。给水口2a，出水口2b，通电进行电解。

盐水供给装置，为了向电解槽10供给盐水，设置了盐水罐34，下面是盐槽32，使盐水循环的泵36，构成饱和盐水的供给装置。 

盐水供给装置30，链接电解槽管38，并在支撑板6，7内形成盐水通路，盐水回水管39形成盐水循环回路。设置了盐水罐34，下面是盐槽32，使盐水循环的泵36，构成饱和盐水的供给装置。 

链接电解槽的供水管40与2a链接，40与自来水链接。水源可以是纯净水或经过软化水处理的自来水管或给水塔。 

其次，电解槽10的构造，图2说明，长方框形电极70，渗透膜支撑体80及外部电极90，同心设置。内部电极70a～70b由2mm的钛材表面2μm白金涂覆，内测电极70a除外70b，70c，70d面上一定间距10×10mm开孔，电线将电极与电源装置25链接。 

渗透膜支撑材80，中间夹着格子样的框子和渗透膜，支撑材厚度是保证内部电极70和外部电极90间距的支撑体，80的3个面80b,80c,80d,氯乙烯制的支撑框80，聚偏氟乙烯树脂样的钛氧化物渗透膜附在支撑框上，框子80开口部分与渗透膜88露出部分进行离子交换，80部分80a面是开孔少于其他面的氯乙烯板并与80b,80c,80d构成整体，离子交换发生在80a, 80b,80c,80d面。 

外侧电极90，与70电极是相似形状的长方形，设置在70与80的外面，90的外面是90a,90b,90c,90d，也是2mm的钛材表面2μm白金涂覆，90a下面开设进水口及90c侧对称位置开设出水口，使得电解水可以在里面有比较长的电解时间，保证均一电流90外侧设置复数电极92，电线将电极与电源装置25链接。 

电解槽，以X轴为中心，外侧为90电极，80渗透膜，70内侧电极组成，内侧电极70，渗透膜支撑框80，外侧电极90，镶嵌上盖与下盖里面6，7里面，上盖6上方开放气孔和电解质流入孔66，6a和排气管相接，电解质导入管与电解质管38，为了保证同心度设置了如图2所示的上下盖6，7的上面设置凹槽。 

简单说明上述电解的化学反应，外部正电极90，水分解成含氧酸和氢离子(Ｈ＋)，负电极70和渗透膜88之间，供给的盐水中的氯离子(CI＋)穿过渗透膜88，与外部电极90之间的氯根反应产生氯气（CI2），氯气（CI2）再和水反应生成次氯酸钠（HCIO）及盐酸（HCI），电解槽外部电极90和渗透膜88之间，产生高杀菌效果的次氯酸钠（HCIO），电解槽可以出来高浓度氯离子(CI＋)，形成pH很低的强酸性水。 

【实施例1】 

图1～3说明了电解水制造装置及操作流程，外侧电极(+)和内测电极(－),由电压调节装置提供5V，15A电源，电解槽进水量是0.2升/分。氯化钠液态的供给量（循环）300CC/分。电解出来是pH2.3，氧化还原电位1180mV，残留盐酸浓度60mg/升（ppm）的强酸电解水0.2升/分。

【实施例2】 

基于实施例1，其他条件一样，正负电极互换，以碳酸钾为电解质，pH11.3，ORP是800mV，生成强碱性电解水。

上述实施例，渗透膜侧第一面是整流面，就是说给水口对面以及近旁为非透过材料构成的，为了是使得水流迅速进入乱流状态，便于进行离子交换。 

上述实施例，外侧电极与渗透膜之间给水，酸性水情况下内测电极与渗透膜之间供给盐水，碱性水情况下内测电极与渗透膜之间供给电解质，盐水可以用食盐进行稀释，电解质可以用氯化钠也可以用氯化钾。 

上述实施例，渗透膜支撑体80的格子状的孔板，构成渗透膜的结构整体，刚性的渗透膜可以不要这个孔板，例如陶瓷膜，可以省略支撑框。 

上述实施例，当需要大量生产电解水的情况下，可以采用并联电解槽连续放置的情况，可以固定在6，7上面构成贯通一体型电解槽。 

【商业化的可能性】 

上述实施例，一体型构造，低廉的设备制造价格及可以大量低成本生成不同pH值电解水，满足商业化需要。

【图解说明】 

图1 是构造概念图 

图2 是电解槽构造概念图 

图3 是电解流程示意图

【符号说明】 

6，7支持板，10电解槽，60阀门，25整流电源，30碳酸钾（盐水）供给装置，34碳酸钾或盐水槽，36碳酸钾或盐水泵，38碳酸钾或盐水给水管，40给水管，70内部电极，80离子交换膜支架，90外侧电极。

Claims (5)

1.直流式电解水生成装置，核心是由中空长方框内测电极，长方渗透膜及渗透膜支撑体，外侧长方框电极三重构造组成的电解槽构成；渗透膜和外部电极之间形成第一个电解水流动空间，隔膜内部电极与方框里面的空间形成电解液流通的第二空间；构成交叉流的电解核心部分。

2.根据权利要求1使用的该产品由长方桶型内部和外部电极组成。

3.根据权利要求1使用的该产品内部和外部电极之间设带有支撑框的离子渗透膜。

4.根据权利要求1，2，3所构成的该产品，正(+)负(－)极板之间电压为6V以下，电流为26A以下；为主要特征的电解水制造装置可以生成PH2.3以下或PH13以上的电解水。

5.根据权利要求1使用的该产品生产的电解水，与空气充分接触后会自然还原成无污染的天然水。