CN104711631B - 一种制备次氯酸水的装置及其电解装置 - Google Patents
一种制备次氯酸水的装置及其电解装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种电解装置,包括:电源;用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源相连。本发明提供的电解装置的壳体内部无隔膜,这种无隔膜的电解装置在电解的过程中产生氯气,将产生的氯气与水直接反应即可得到具有消毒作用的次氯酸水。与现有技术相比,本发明提供的这种无隔膜电解装置的结构简单、不易产生故障。
Description
技术领域
本发明涉及消毒剂技术领域,尤其涉及一种制备次氯酸水的装置及其电解装置。
背景技术
日常生活中使用的消毒剂可以通过将次氯酸钠或次氯酸钙与水混合制备得到,也可以通过电化学技术电解氯化钠溶液制备得到。次氯酸钠或次氯酸钙与水混合后得到次氯酸钠溶液或次氯酸钙溶液,这种次氯酸钠溶液或次氯酸钙溶液中含有高浓度的氯,以其作为消毒剂会对人体产生较强的毒副作用;而采用电化学技术制备得到的消毒剂一般为酸性氧化电位水,这种酸性氧化电位水无毒、环保并且具有较好的消毒杀菌性能。
电化学技术制备酸性氧化电位水的过程为,将质量浓度小于0.1%的氯化钠溶液在带有高度离子隔膜的电解槽中进行电解,这种高度离子隔膜将电解槽分为阳极侧和阴极测,使电解槽内部形成阳极槽和阴极槽,这种高度离子隔膜能够使阳离子从阳极槽进入阴极槽,但是阻碍阴离子从阴极槽进入阳极槽。氯化钠溶液通过电解解离成H+、OH-、Na+和Cl-,阳极槽中的H+和Na+可通过高度离子隔膜进入阴极槽,而阴极槽中的OH-和Cl-不能通过高度离子隔膜进入阳极槽。电解槽电解过程中,阳极槽内部的OH-得到电子变为水和氧气,阳极槽内部的Cl-进一步与水反应,得到的盐酸和次氯酸,随着电解时间的延长,阳极槽中会累积H+、盐酸和次氯酸,此时存在于阳极槽中的混合液体即为酸性氧化电位水。现有技术制备酸性氧化电位水所采用的设备一般为隔膜式电解槽,这种隔膜式电解槽结构复杂,容易产生故障。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种制备次氯酸水的装置及其电解装置,本发明提供的电解装置结构简单,不易产生故障。
本发明提供了一种电解装置,包括:
电源;
用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;
设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源连接。
优选的,所述电极与所述电源的连接方式为复极式连接。
优选的,所述电极为钛镀铂电极。
优选的,所述电极可拆卸的安装在所述壳体的内部。
优选的,所述电解质溶液为盐酸溶液。
优选的,所述壳体的密封方式为密封圈密封。
优选的,所述壳体的装配方式为螺丝锁定。
优选的,所述电源的电流为0.7A~1.3A。
优选的,所述电源的电压为2V~3V。
本发明提供了一种制备次氯酸水的装置,包括:
进水装置;
第一进口与所述进水装置出口相连的混合器;
氯气出口与所述混合器第二进口相连的电解装置,所述电解装置为上述技术方案所述的电解装置;
出口与所述电解装置进口相连的电解质溶液进样装置;
用于控制所述电解装置、进水装置和电解质溶液进样装置的控制系统。
本发明提供了一种电解装置,包括:电源;用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源相连。本发明提供的电解装置的壳体内部无隔膜,这种无隔膜的电解装置在电解的过程中产生氯气,将产生的氯气与水直接反应即可得到具有消毒作用的次氯酸水。与现有技术相比,本发明提供的这种无隔膜电解装置的结构简单、不易产生故障。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电解装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的制备次氯酸水装置的结构示意图;
图3为本发明实施例采用的混合管10的结构示意图;
图4为本发明实施例采用的盐酸桶13的结构示意图;
图5为本发明实施例采用的逆止阀20和堵盖17的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种电解装置,包括:
电源;
用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;
设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源连接。
本发明提供的电解装置的壳体内部无隔膜,这种无隔膜的电解装置在电解的过程中产生氯气,将产生的氯气与水直接反应即可得到具有消毒作用的次氯酸水。与现有技术相比,本发明提供的这种无隔膜电解装置的结构简单、不易产生故障。
参见图1,图1为本发明实施例提供的电解装置的结构示意图,图1中A为本发明实施例提供的电解装置的主视图,B为本发明实施例提供的电解装置的俯视图,其中1为聚氯乙烯(PVC)壳体,2为钛镀铂电极,3为M4内六角钛螺丝,4为丁腈橡胶密封圈。
本发明提供的电解装置包括电源(图1中未示出),所述电源用于为电极提供电压和电流,所述电源与所述电极连接。本发明对所述电源没有特殊的限制,满足实际操作条件即可;在本发明的实施例中,所述电源可以为直流电源。
本发明提供的电解装置包括壳体,所述壳体用于盛放电解质溶液。在本发明中,所述电解质溶液为能够电解得到氯气的溶液。在本发明中,所述电解质溶液优选为盐酸溶液。本发明采用盐酸溶液作为电解质溶液,盐酸溶液在本发明提供的电解装置中电解,得到氯气和氢气,本发明将得到的氯气与水直接反应,即可制备得到次氯酸水,因此采用本发明提供的电解装置制备次氯酸水的过程简单、容易实现;此外采用盐酸溶液制备得到的次氯酸水中没有钠离子残留,避免了钠离子残留过多对人体的伤害,使本发明提供的电解装置制备得到的次氯酸水较为安全;而且盐酸溶液电解得到的氢气可以排放到大气中,对环境没有污染,使本发明提供的电解装置较为环保。在本发明中,所述盐酸溶液的质量溶度优选为5%~8%,更优选为5.5%~7%,最优选为6%。
在本发明中,所述壳体的内部无隔膜,这种无隔膜的电解装置结构简单、不易产生故障;而且这种无隔膜的电解装置在电解电解质溶液的过程中产生氯气,产生的氯气与水直接反应就可制备得到次氯酸水,本发明通过控制电解装置产生氯气的量即可控制制备得到的次氯酸水的有效氯含量和pH值,得到有效氯含量较低、呈pH值中性的次氯酸水,因此采用本发明提供的电解装置制备次氯酸水,能够比较容易地控制得到的次氯酸水的有效氯含量和pH值。
本发明对所述壳体的形状、材质和尺寸没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述壳体的形状可以为长方体,所述长方体的长可以为8cm~12cm;在其他的实施例中,所述长方体的长还可以为9cm~11cm,具体的,所述长方体的长可以为10cm。在本发明的实施例中,所述长方体的宽可以为8cm~12cm;在其他的实施例中,所述长方体的宽还可以为9cm~11cm,具体的,所述长方体的宽可以为10cm。在本发明的实施例中,所述长方体的高可以为8cm~12cm;在其他的实施例中,所述长方体的高还可以为9cm~11cm,具体的,所述长方体的高可以为10cm。在本发明的实施例中,所述壳体可以为PVC壳体1。
在本发明的实施例中,所述电解装置还可以包括用于所述壳体密封的密封装置;所述电解装置的密封装置可以为密封圈。本发明采用密封圈密封所述壳体,在电解的过程中没有有害物质产生,使本发明提供的电解装置安全、环保。本发明对所述密封圈的尺寸和材质没有特殊的限制,所述密封圈能够将所述壳体密封,满足实际操作条件即可。在本发明的实施中,所述密封圈可以为丁腈橡胶密封圈4。
在本发明的实施例中,所述壳体的装配方式可以为螺丝锁定。本发明采用螺丝锁定的装配方式能够更加机械化、自动化地装配壳体,避免了装配过程中人为因素的影响,使本发明提供的电解装置的质量较好。本发明对所述螺丝的型号没有特殊的限制,所述螺丝能够锁定所述壳体,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述螺丝可以为M4内六角钛螺丝3。
本发明提供的电解装置,包括电极,所述电极设置于所述壳体的内部,所述电极与所述电源连接。在本发明的实施例中,所述电极可拆卸地安装在所述壳体的内部。本发明将所述电极可拆卸地安装在所述壳体内部有利于电极的更换,当电极发生损坏后,可单独的更换一块电极或多块电极,而壳体中其他没有损坏的电极或者壳体本身还可以重复使用,使本发明提供的电解装置操作简便,而且使用成本较低。
本发明对所述电极可拆卸地安装在所述壳体内部的实现方式没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述电极具有可穿入螺钉的通孔,所述壳体具有凹槽,所述凹槽内壁具有与穿入所述电极的螺钉配合的螺纹,将螺钉穿入所述电极的通孔并与所述壳体的凹槽配合连接,即可将所述电极固定在所述壳体的内部;将所述电极上的螺钉拧松,从所述壳体的凹槽中取出,即可将所述电极从所述壳体的内部拆卸下来。
在本发明的实施例中,所述电极与所述电源采用复极式连接的方式进行连接,具体的,所述电极的阴极与所述电源的负极相连,所述电极的阳极与所述电源的正极相连。本发明采用复极式连接方式连接所述电源与所述电极,能够降低电解过程中电源的电压和电流,减少电极的发热,使本发明提供的电解装置具有较长的使用寿命;此外这种复极式连接的连接方式简单,使本发明提供的电解装置结构简单、操作简便。
在本发明的实施例中,所述电源与所述电极复极式连接,所述电源的电流为0.7A~1.3A;在其他实施例中,所述电源的电流为0.8A~1.2A;在另外的实施例中,所述电源的电流为0.9A~1.1A;具体的,在本发明的实施例中,所述电源的电流为1A。在本发明的实施例中,所述电源与所述电极复极式连接,所述电源的电压为2V~3V;在其他的实施例中,所述电源的电压为2.2V~2.8V;在另外的实施例中,所述电源的电压为2.4V~2.6V;具体的,在本发明的实施例中,所述电源的电压为2.5V。
在本发明的实施中,所述电极为钛镀铂电极2,钛镀铂电极2与所述电源连接。钛镀铂电极在电解的过程中无有毒物质析出,使本发明提供的电解装置安全、环保。
本发明提供了一种制备次氯酸水的装置,包括:
进水装置;
第一进口与所述进水装置出口相连的混合器;
氯气出口与所述混合器第二进口相连的电解装置,所述电解装置为上述技术方案所述的电解装置;
出口与所述电解装置进口相连的电解质溶液进样装置;
用于控制所述电解装置、进水装置和电解质溶液进样装置的控制系统。
参见图2,图2为本发明实施例提供的制备次氯酸水装置的结构示意图,其中6为流量计,7为电磁阀,8为控制器,9为电解槽,10为混合管,11为自来水管,12为电磁泵,13为盐酸桶,14为聚氯乙烯管。
本发明提供的制备次氯酸水的装置,包括进水装置,所述进水装置用于将水输送至混合器中,所述进水装置的出口与所述混合器的第一进口相连;所述进水装置的进水量由控制系统控制,所述进水装置与所述控制系统相连。在本发明中,所述控制系统能够控制所述进水装置的进水量,进而控制制备得到的次氯酸水的有效氯含量及pH值,使本发明得到有效氯含量低、呈pH值中性的次氯酸水,这种次氯酸水中没有过多的游离氯与环境中的有机物反应生成三卤甲烷,这种次氯酸水作为消毒剂安全、无害;而且这种次氯酸水还具有较强的消毒杀菌能力。
在本发明的实施例中,所述进水装置的进水量可以为240L/h~300L/h;在其他的实施例中,所述进水装置的进水量还可以为250L/h~290L/h;在另外的实施例中,所述进水装置的进水量也可以为260L/h~280L/h。具体的,在本发明的实施例中,所述进水装置的进水量可以为270L/h。本发明对所述进水装置的结构没有特殊的限制,能够实现其功能,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述进水装置可以为自来水管11,其管径能够满足上述技术方案所述的进水量即可。
在本发明中,所述进水装置优选还包括流量测量装置和流量调节装置,所述流量测量装置的出口与所述流量调节装置的进口相连,所述流量测量装置与所述控制系统相连;所述流量调节装置的出口与所述混合器的第一进口相连,所述流量调节装置与所述控制系统相连。在本发明中,所述流量测量装置用于测量进水量并将测量结果反馈给所述控制系统,所述控制系统根据接收到的进水量测量结果对所述流量调节装置的进水量进行控制,使所述进水装置的进水量满足上述技术方案所述的进水量。本发明对所述流量测量装置和流量调节装置没有特殊的限制,能够实现其功能,满足实际操作条件即可。
在本发明的实施例中,所述流量测量装置可以为流量计6;所述流量调节装置可以为电磁阀7,所述流量计6和电磁阀7按照进水流动的方向依次设置在所述自来水管11上,所述流量计和电磁阀将所述自来水管11分为第一进水管、第二进水管、第三进水管,所述第一进水管为水源与流量计6之间的自来水管,所述第二进水管为流量计6与电磁阀7之间的自来水管,所述第三进水管为电磁阀7和所述混合器之间的自来水管。
本发明提供的制备次氯酸水的装置,包括混合器,所述混合器用于将电解装置电解得到的氯气与所述进水装置输送的水进行混合,得到次氯酸水;所述混合器的第一进口与所述进水装置的出口相连,所述混合器的第二进口与所述电解装置的氯气出口相连。
在本发明的实施例中,为了便于将所述电解装置电解得到的氯气集中地输送至所述混合器中,所述混合器的第二进口与所述电解装置的氯气出口之间可以设置有第一连接装置,本发明对所述第一连接装置的形状、尺寸和材质没有特殊的限制,满足实际操作条件即可;在本发明的实施例中,所述第一连接装置可以为聚氯乙烯(PVC)材质的管道。
本发明对所述混合器的第一进口与所述混合器的第二进口在所述混合器上的位置没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。本发明对所述混合器的形状、材质和尺寸没有特殊的限制,能够使上述技术方案所述的氯气和水混合,满足是实际操作条件即可。
具体的,在本发明的实施例中,所述混合器可以为混合管10,参见图3,图3为本发明实施例采用的混合管10的结构示意图,图3中混合管10为F型的聚氯乙烯材质管道,混合管10的第一进口与自来水管11的出口相连,使水进入到混合管10中;混合管10的第二进口与所述电解装置的氯气出口通过PVC管相连,使氯气进入到混合管10中;所述水和氯气在混合管10中混合,得到次氯酸水,得到的次氯酸水可以从混合管10的出口流出。
本发明提供的制备次氯酸水的装置,包括电解装置,所述电解装置用于将电解质溶液进样装置输送来的电解质溶液进行电解,得到氯气;所述电解装置的进口与所述电解质溶液进样装置的出口相连;所述电解装置的氯气出口与所述混合器的第二进口相连;所述电解装置与所述控制系统相连。在本发明中,所述控制系统能够控制所述电解装置的电流,从而控制所述电解装置向所述混合器中输入氯气的流量,进而得到有效氯含量不同和pH值不同的次氯酸水。本发明通过控制所述电解装置的电流和电压,得到了有效氯含量低、呈pH值中性的次氯酸水,这种次氯酸水不会与环境中的有机物进行反应生成三卤甲烷,因此这种次氯酸水作为消毒剂安全、无害;而且这种次氯酸水还具有较好的消毒杀菌能力。
在本发明中,所述电解质溶液与上述技术方案所述的电解质溶液一致,在此不再赘述。在本发明中,所述电解装置与上述技术方案所述的电解装置一致,在此不再赘述。具体的,在本发明的实施例中,所述电解装置可以为电解槽9,电解槽9包括:
PVC壳体,所述PVC壳体用于盛放上述技术方案所述的电解质溶液;
M4内六角钛螺丝,所述M4内六角钛螺丝用于锁定所述PVC壳体;
丁腈橡胶密封圈,所述丁腈橡胶密封圈用于密封所述PVC壳体;
直流电源,所述直流电源与所述控制系统相连;
钛镀铂电极,所述钛镀铂电极与所述直流电源相连;
所述钛镀铂电极可拆卸地安装在所述PVC壳体的内部。
本发明提供的制备次氯酸水的装置,包括电解质溶液进样装置,所述电解质溶液进样装置的出口与所述电解装置的进口相连,所述电解质溶液进样装置与所述控制系统相连。在本发明中,所述电解质溶液进样装置用于将上述技术方案所述的电解质溶液输送至所述电解装置中;所述控制系统能够控制所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量,从而控制所述电解装置产生氯气的量,进而控制得到的次氯酸水的有效氯含量和pH值。本发明通过所述控制系统控制所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量,得到了有效氯含量低、呈pH值中性的次氯酸水,这种次氯酸水不会与环境中的有机物进行反应生成三卤甲烷,因此这种次氯酸水作为消毒剂安全、无害;而且这种次氯酸水还具有较好的消毒杀菌能力。
在本发明的实施例中,所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量可以为60mL/h~100mL/h;在其他的实施例中,所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量也可以为70mL/h~90mL/h;在另外的实施例中,所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量还可以为75mL/h~85mL/h,具体的,在本发明的实施例中,所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量可以为80mL/h。
在本发明中,所述电解质溶液进样装置优选包括:
电解质溶液盛放装置;
进口与所述电解质溶液盛放装置的出口相连的电解质溶液输送装置,所述电解质溶液输送装置的出口与所述电解装置的进口相连,所述电解质溶液输送装置与所述控制系统相连。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置用于盛放上述技术方案所述的电解质溶液,所述电解质溶液输送装置用于将所述电解质溶液盛放装置中的电解质溶液输送至所述电解装置中,所述控制系统能够控制所述电解质溶液输送装置输送电解质溶液的流量。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选包括:
一端具有开口的腔体;
与所述腔体的开口密封连接的密封装置;
深入所述腔体内部并穿过所述密封装置的电解质溶液导出装置,所述电解质溶液导出装置的出口与所述电解质溶液输送装置的进口相连;
一端与所述腔体内部连通的压力平衡装置,所述压力平衡装置的另一端与大气连通。
参见图4,图4为本发明实施例采用的盐酸桶13的结构示意图,其中131为桶体,132为把手,133为吸管,134为堵盖,135为转接头,136为螺钉,137为逆止阀。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选包括一端具有开口的腔体,所述腔体用于盛放上述技术方案所述的电解质溶液。本发明对所述腔体的形状、材质和尺寸没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述腔体可以为桶体131。在本发明的实施例中,所述腔体的材质可以为PVC材质。在本发明的实施例中,所述腔体可以为透明的腔体,透明的腔体能够观察到腔体内部电解质溶液的含量,当腔体中的电解质溶液用尽时能够及时补充电解质溶液,使本发明提供的制备次氯酸水的装置操作方便。
在本发明的实施例中,所述腔体可以具有把手,使用把手能够方便地移动电解质溶液盛放装置,使本发明提供的制备次氯酸水的装置操作简便。本发明对所述把手的形式没有特殊的限制,满足实际操作条件即可;在本发明的实施例中,透过所述腔体设置有通孔,从而形成把手132;在其他的实施例中,所述腔体的中间直径可以小于两端直径,从而使腔体的中间形成把手。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选包括与所述腔体的开口密封连接的密封装置,所述电解质溶液盛放装置的密封装置用于防止所述腔体内部电解质溶液的挥发或溢出。在本发明的实施例中,所述电解质溶液盛放装置的密封装置可以为堵盖134。本发明对所述电解质溶液盛放装置的密封装置密封连接的连接方式没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的密封连接的方式,满足实际操作条件即可;在本发明的实施例中,所述电解质溶液盛放装置的密封装置密封连接的连接方式可以为螺纹连接。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选包括深入所述腔体内部并穿过所述电解质溶液盛放装置的密封装置的电解质溶液导出装置,所述电解质溶液导出装置的出口与所述电解质溶液输送装置的进口相连。在本发明中,所述电解质溶液导出装置能够将所述腔体内部的电解质溶液输送至所述电解质溶液输送装置中。本发明对所述电解质溶液导出装置的形状、尺寸和材质没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述电解质溶液导出装置可以为吸管133,具体可为聚乙烯(PE)吸管。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选包括一端与所述腔体内部连通的压力平衡装置,所述压力平衡装置的另一端与大气连通。在本发明中,所述压力平衡装置能够保持所述腔体内外压力的平衡。在本发明中,当所述电解装置不工作时,所述腔体的内外压力是平衡的,此时所述压力平衡装置是关闭的,能够使所述腔体保持密封状态;当所述电解装置工作时,需要将所述腔体内部的电解质溶液输送至所述电解装置中,在输送电解质溶液过程中将导致所述腔体的外部压力大于内部压力,此时打开所述压力平衡装置,使所述腔体外部的空气进入到所述腔体的内部,即可实现保持所述腔体内外压力平衡的目的,从而有利于所述腔体内部电解质溶液的输送,使本发明提供的制备次氯酸水的装置操作简便。
在本发明的实施例中,所述压力平衡装置可以为逆止阀,所述逆止阀的一端与所述腔体的内部连通,所述逆止阀的另一端与大气连通。在本发明中,所述逆止阀优选包括:
端面直径不同的管状阀体,所述管状阀体直径较大的一端与大气连通,所述管状阀体直径较小的一端与所述腔体的内部连通;
设置于所述管状阀体内部的阀瓣,所述阀瓣闭合,使所述管状阀体保持密封状态;所述阀瓣打开,使所述管状阀体与大气连通。
参见图5,图5为本发明实施例采用的逆止阀137和堵盖134的结构示意图,其中1371为聚四氟乙烯管状阀体,1372为聚四氟乙烯阀瓣,1341为堵盖134的第一空腔,1342为堵盖134的第二空腔。
在本发明中,所述逆止阀优选包括端面直径不同的管状阀体,所述管状阀体直径较大的一端与大气连通,所述管状阀体直径较小的一端与所述腔体的内部连通。在本发明的实施例中,所述电解质溶液盛放装置的密封装置具有一端与大气连通的第一空腔1341;第一空腔1341的另一端与所述管状阀体直径较大的一端配合连接;所述管状阀体直径较小的一端与所述腔体的内部连通。本发明对所述管状阀体端面直径的尺寸没有特殊的限制,所述管状阀体两端的直径尺寸不同,满足实际操作条件即可。本发明对所述管状阀体的材质没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的阀体材质即可。在本发明的实施例中,所述管状阀体可以为聚四氟乙烯管状阀体1371。
在本发明中,所述逆止阀优选包括设置于所述管状阀体内部的阀瓣,所述阀瓣闭合,使所述管状阀体保持密封状态;所述阀瓣打开,使所述管状阀体与大气连通。在本发明中,当所述腔体的内外压力平衡时,所述阀瓣处于闭合状态,保持所述腔体的密封性;当所述腔体的外部压力大于内部压力时,所述阀瓣处于打开状态,使所述腔体外部的空气通过所述管状阀体进入所述腔体的内部,使所述腔体的内外压力达到平衡,便于所述腔体内部电解质溶液的输送。本发明对所述阀瓣的材质没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的阀瓣材质即可。在本发明的实施例中,所述阀瓣可以为聚四氟乙烯阀瓣1372,当所述腔体的外部压力大于内部压力时,聚四氟乙烯阀瓣1372可以自动打开;当所述腔体的内外压力保持平衡时,聚四氟乙烯阀瓣1372可以自动闭合,使本发明提供的制备次氯酸水的装置操作简单。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选还包括转接装置,所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置配合连接,所述转接装置的进口与所述电解质溶液导出装置的出口相连,所述转接装置的出口与所述电解质溶液输送装置的进口相连。在本发明的实施例中,所述电解质溶液盛放装置的密封装置具有第二空腔1342,第二空腔1342的一端与所述转接装置的一端配合连接,所述转接装置的另一端与所述电解质溶液输送装置的进口相连,第二空腔1342的另一端与所述电解质溶液导出装置的出口相连,具体的,第二空腔1342的另一端与所述电解质溶液导出装置的出口配合连接。
在本发明中,所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置配合连接,因此所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置既能保持连接的状态,也能保持断开的状态;而且所述转接装置能够使所述电解质溶液导出装置与所述电解质溶液输送装置连通,因此在更换所述腔体内部的电解质溶液时,只需将所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置断开,再将所述转接装置与连接有新的腔体的密封装置配合连接即可,所述新的腔体中盛放有所需的电解质溶液并带有电解质溶液导出装置,新的腔体内部的电解质溶液导出装置能够通过所述转接装置与所述电解质溶液输送装置连通,保证新的腔体内部的电解质溶液能够输送至所述电解装置中。在本发明中,通过所述转接装置能够实现无需打开电解质溶液盛放装置的密封装置就可更换电解质溶液的操作,避免了打开电解质溶液盛放装置的密封装置后腔体内部电解质溶液飞溅的情况,使本发明提供的制备次氯酸水的装置操作安全。
本发明对所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置配合连接的连接方式没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的配合连接的连接方式即可;在本发明的实施例中,所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置可以为螺纹连接。
本发明对所述转接装置没有特殊的限制,能够实现其功能,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述转接装置可以为转接头135,转接头135具有与所述电解质溶液盛放装置的密封装置配合连接的连接段;在其他的实施例中,转接头135具有与所述电解质溶液输送装置的进口连接的接头段。
在本发明中,所述电解质溶液盛放装置优选还包括紧固装置,所述紧固装置用于控制所述电解质溶液盛放装置的密封装置与所述转接装置的连接状态,所述紧固装置能够使所述电解质溶液盛放装置的密封装置与所述转接装置连接,也能够使所述电解质溶液盛放装置的密封装置与所述转接装置断开。在本发明中,所述转接装置设置于所述紧固装置和所述电解质溶液盛放装置的密封装置之间,所述紧固装置与所述转接装置配合连接。
在本发明的实施例中,所述紧固装置具有凹槽,所述转接装置具有与所述紧固装置的凹槽配合连接的凸起段。本发明对所述紧固装置没有特殊的限制,能够实现其功能,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述紧固装置可以为螺钉136,拧紧螺钉136,所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置连接;拧松螺钉136,所述转接装置与所述电解质溶液盛放装置的密封装置断开。
具体的,在本发明的实施例中,所述电解质溶液盛放装置可以为盐酸桶13,盐酸桶13的出口与所述电解质溶液输送装置的进口相连。参见图4和图5,盐酸桶13包括:
具有通孔的透明桶体131,所述通孔形成把手132;
具有凹槽的螺钉136;
具有凸起段、接头段和连接段的转接头135;
具有第一空腔1341和第二空腔1342的堵盖134,第二空腔1342两端的直径不同;
逆止阀137,逆止阀137具有端面直径不同的聚四氟乙烯筒状阀体1371,设置于聚四氟乙烯筒状阀体1371内部的聚四氟乙烯阀瓣1372,当桶体131的外部压力大于内部压力时,聚四氟乙烯阀瓣1372能够自动打开,使空气通过聚四氟乙烯筒状阀体1371进入桶体131的内部,当桶体131的内外压力平衡时,聚四氟乙烯阀瓣1372能够自动闭合,使桶体131保持密封状态;
深入桶体131内部的吸管136;
转接头135的凸起段插入螺钉136的凹槽,转接头135的接头段与所述电解质溶液输送装置的进口配合连接,转接头135的连接段与堵盖134的第二空腔1342直径较大的一端通过螺纹连接,堵盖134的第二空腔1342直径较小的一端插入吸管136的出口,堵盖134的第一空腔1341的一端插入逆止阀137的聚四氟乙烯管状阀体1371直径较大的一端,逆止阀137的聚四氟乙烯管状阀体1371直径较小的一端与桶体131的内部连通,堵盖134的第一空腔1341的另一端与大气连通。
在本发明中,所述电解质溶液进样装置优选包括电解质溶液输送装置,所述电解质溶液输送装置的进口与所述电解质溶液进样装置的出口相连,所述电解质溶液输送装置的出口与所述电解装置的进口相连,所述电解质溶液输送装置与所述控制系统相连。在本发明中,所述电解质溶液输送装置用于将所述电解质溶液盛放装置中的电解质溶液输送至所述电解装置中,所述控制系统能够控制所述电解质溶液输送装置输送电解质溶液的流量,进而控制所述电解装置制备氯气的量,从而制备得到有效氯含量低、呈pH值中性的次氯酸水,这种次氯酸水作为消毒剂安全、无害,而且这种次氯酸水具有较强的消毒杀菌能力。
在本发明中,所述电解质溶液与上述技术方案所述的电解质溶液一致,在此不再赘述;在本发明中,所述电解质溶液输送装置输送电解质溶液的流量与上述技术方案所述的电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量一致,在此不再赘述。本发明对所述电解质溶液输送装置没有特殊的限制,能够实现其功能,满足实际操作条件即可;在本发明的实施例中,所述电解质溶液输送装置可以为电磁泵12,具体的,电磁泵12的进口与转接头18的接头段相连,电磁泵12的出口与电解槽9的进口通过PVC管相连,电磁泵12与所述控制系统相连。
本发明提供的制备次氯酸水的装置,包括控制系统,所述控制系统与所述进水装置、电解质溶液进样装置、电解装置相连。在本发明中,所述控制系统能够控制所述进水装置的进水量、电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量以及电解装置的电压和电流,本发明通过对所述进水量、电解质溶液的输送流量以及电压、电流的控制,得到有效氯含量低、呈pH值中性的次氯酸水,这种次氯酸水作为消毒剂安全、无害而且具有良好的消毒杀菌能力。
在本发明中,所述控制系统控制所述进水装置的进水量与上述技术方案所述的进水装置的进水量一致,在此不再赘述;在本发明中,所述控制系统控制所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量与上述技术方案所述的电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量一致,在此不再赘述;在本发明中,所述控制系统控制所述电解装置的电压和电流与上述技术方案所述的电解装置中电源的电压和电流一致,在此不再赘述。
本发明对所述控制系统的控制方式没有特殊的限制,所述控制方式使所述控制系统能够实现其功能,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述控制系统为控制器8,控制器8通过电流传感和编程的方式对所述进水装置、电解质溶液进样装置以及电解装置进行控制,具体的,控制器8与电磁泵12、电解槽9、流量计6和电磁阀7通过导线相连。
在本发明中,所述制备次氯酸水的装置还可以包括次氯酸水输送装置,所述次氯酸水输送装置用于将制备得到的次氯酸水输出,所述次氯酸水输送装置的进口与所述混合器的出料口相连。本发明对所述次氯酸水输送装置的形状、材质和尺寸没有特殊的限制,满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中,所述次氯酸水输送装置可以为管道,具体的,所述次氯酸水输送装置可以为聚氯乙烯管14。
将电解质溶液输送至本发明提供的电解装置的壳体中,将所述电解装置壳体内部的电极与所述电解装置的电源连接,控制所述电源的电压和电流,即可在本发明提供的电解装置中对所述电解质溶液进行电解,得到氯气。
所述控制系统控制所述电解质溶液进样装置输送电解质溶液的流量,将电解质溶液输送至所述电解装置中;所述控制系统控制所述电解装置的电压和电流,在所述电解装置中对所述电解质溶液进行电解,得到氯气,并将得到的氯气输送至所述混合器中;所述控制系统控制所述进水装置的进水量,将水输送至所述混合器中;在所述混合器中,所述氯气和水混合,即可制备得到次氯酸水。
制备得到次氯酸水后,本发明测试了得到的次氯酸水的pH值、次氯酸水的氯浓度以及次氯酸水的消毒杀菌效果。本发明采用梅特勒·托利多pH计测试得到的次氯酸水的pH值。本发明采用滴定法测试得到的次氯酸水中氯的百万分比浓度,本发明对所述滴定法的具体方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的滴定法测试氯离子浓度的技术方案即可。本发明委托上海市疾病预防控制中心对得到的次氯酸水的消毒杀菌效果进行检测。测试结果表明,本发明提供的次氯酸水的pH值为4~7;次氯酸水的氯浓度为10ppm~30ppm;次氯酸水具有较强的消毒杀菌能力。
本发明提供了一种电解装置,包括:电源;用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源相连。本发明提供的电解装置的壳体内部无隔膜,这种无隔膜的电解装置在电解的过程中产生氯气,将产生的氯气与水直接反应即可得到具有消毒作用的次氯酸水。与现有技术相比,本发明提供的这种无隔膜电解装置的结构简单、不易产生故障。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种制备次氯酸水的装置,包括:
进水装置;所述进水装置包括流量计和电磁阀,所述流量计的出口与所述电磁阀的进口相连;
第一进口与所述电磁阀的出口相连的混合器;
氯气出口与所述混合器第二进口相连的电解装置,所述电解装置包括:电源;用于盛放电解质溶液的壳体,所述壳体的内部无隔膜;设置于所述壳体内部的电极,所述电极与所述电源复极式连接;
出口与所述电解装置进口相连的电磁泵;
出口与所述电磁泵进口相连的盐酸桶,所述盐酸桶包括:一端具有开口的腔体;与所述腔体的开口密封连接的密封装置;深入所述腔体内部并穿过所述密封装置的盐酸溶液导出装置,所述盐酸溶液导出装置的出口与所述电磁泵的进口相连;一端与所述腔体内部连通的压力平衡装置,所述压力平衡装置的另一端与大气连通;
与流量计、电磁阀、电源和电磁泵通过导线相连的控制器,控制器通过电流传感和编程的方式对所述流量计、电磁阀、电源和电磁泵进行控制。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电极为钛镀铂电极。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电极可拆卸的安装在所述壳体的内部。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电解质溶液为盐酸溶液。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述壳体的密封方式为密封圈密封。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述壳体的装配方式为螺丝锁定。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电源的电流为0.7A~1.3A。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述电源的电压为2V~3V。
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