CN106987860B - 一种高效自洁电解装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效自洁电解装置，采用物理方法除阴极结垢，装置主要包括槽体、转动装置、受电装置，所述槽体内设置有至少二个阴极滚筒，所述阴极滚筒上套有阴极板带，所述阴极板带侧面平行放置有阳极板，所述阳极板连接到电解电源正极，所述阴极滚筒中的一个又作为转动轴，两端分别连接转动装置和转动受电装置，受电装置连接电解电源负极，组成一个电解单元。本发明实现实时自动清洁阴极结垢，无需酸洗设施，减少装置占地，简化了管路布局，保持电解高效、连续、长寿命运行。

Description

一种高效自洁电解装置

技术领域

本发明涉及到水处理设备，具体涉及到电解氧化、消毒灭活设备。

背景技术

现场次氯酸钠发生器制取次氯酸钠，由于安全，稳定，可靠，得到广泛应用，装置自动化程度高，实现了无人值守运行。当前存在的问题是，电解过程中阴极板会沉积污垢，需定期中断电解转入除垢程序，目前除垢的方法有：酸洗溶解法和通反向电流法，当阴极结垢除掉后，再转入正常电解。这俩种方法不仅中断了连续电解，还有缺点是：

（1）酸洗法会腐蚀电极，影响电极寿命，酸洗不易彻底，残余的垢也会影响电解效率；

（2）反向电流法会使原有的阳极发生还原反应，阳极氧化物涂层得到电子后部分生成金属产物，同时析氢反应，导致渗氢，会造成阳极涂层脱落，严重影响阳极寿命，也一直没能得到普遍推广应用。

另外上述方法都有一个除垢周期，不可能实时除垢，根据电解液中的钙镁离子含量不同，一般是半个月至一个月一次，其实在除垢周期中的一半时间，就有相当量的钙镁盐沉积在阴极板上，降低了电流效率。

发明内容

针对以上问题，以及阴极的结垢主要是钙镁的碳酸盐，在阴极板上附着后能比较容易刮擦清除掉，由此本发明提供了一种机制方法，能实时自动除去阴极结垢，同时保持电解高效、连续、长寿命运行的装置。

本发明的技术方案是：一种高效自洁电解装置，主要包括槽体、转动装置、受电装置，所述槽体内设置有至少二个阴极滚筒，所述阴极滚筒上套有阴极板带，所述阴极板带首尾相连形成闭合的环带并由阴极滚筒张紧，所述阴极板带侧面平行放置有阳极板，所述阳极板连接的阳极导电条通过密封伸出槽体与电解电源正极相连，所述阴极滚筒的两端通过轴封伸出槽体与轴承座相连，其中一个阴极滚筒又作为转动轴，两端分别连接转动装置和转动受电装置，所述转动受电装置连接电解电源负极，组成一个电解单元，

进一步，所述电解单元可以按串联或并联或串并联实施多种组合；

进一步，所述阴极滚筒旁固定有刮板和毛刷，所述刮板的一侧连接压紧弹簧，另一侧紧贴在阴极板带上，所述压紧弹簧固定在槽体内壁上，当阴极板带移动时产生的相对运动使刮板和毛刷刮擦掉阴极结垢，所述槽体内的阳极板固定有塑钉，防止阳极板位移或变形与阴极板带相碰。

进一步，所述转动装置主要由电动机、减速器、连轴器和连轴器绝缘块构成。

进一步，所述转动受电装置由转动铜圆板和受电板组成，转动铜圆板连接在作为转动轴的阴极滚筒上，所述受电板由铜编织带、铜板、电木板组成，铜编织带与铜板相连，并由电木板固定在一起，铜编织带保持同转动铜圆板滑动接触，使静止的铜板受电，所述铜板和电解电源负极相连。

进一步，所述阴极滚筒出槽处有轴封和轴承座，轴封实现了对槽内液体的有效密封，轴承座实现了对转动的阴极滚筒有效固定。

进一步，所述阴阳极间极距为1—3mm。

进一步，所述阴极板带的材料为钛板或不锈钢板，周长2—4m，宽度0.5—1m，厚度为0.3—1mm；所述阳极板的长度等于相邻二个阴极滚筒之间的中心距，宽度和阴极板带的宽度相同，厚度为1—3mm，所述阳极板为钛基贵金属氧化物涂层板。

进一步，所述阴极滚筒可以是钛管、钛棒、钛铜复合棒，直径30—150mm。

进一步，所述刮板可以是钛板、耐磨塑板；所述毛刷的材质可以是钛材、耐磨塑料。

进一步，所述槽体设置有进液口和出液口。

本发明的优点是：

（1） 实现实时自动清洁，确保阴极无结垢，在板带的移动时，可以把附着的气体及时带出极间区域，同时加快了极间电解液的流动，降低浓差极化效应，使电解效率维持高效；

（2） 阴极板由于崩紧，平直，加上能实时清除结垢，不会造成结垢短路而不能进一步缩小极距，也不会有极板变形相碰造成的短路，极距可缩小至1mm，电解能耗进一步减小；

（3） 无需酸洗设施，减少装置占地，简化了管路布局，使操作运行更简单；

（4） 消除了酸洗和倒极对极板的损伤，延长了极板的寿命。

附图说明：

图1是装置工作原理示意图。

图2是装置的槽体AA剖面示意图。

图3是装置的槽体BB剖面示意图。

图4另一实施例的设备连接图。

具体实施方式。

下面结合附图，对本发明作具体说明。

如图1，图2，图3所示的一种高效自洁电解装置，主要包括槽体10、转动装置、受电装置，所述槽体10内设置有至少二个阴极滚筒3，所述阴极滚筒3上套有阴极板带2，所述阴极板带2首尾相连形成闭合的环带并由阴极滚筒3张紧，所述阴极板带2侧面平行放置有阳极板1，所述阳极板1连接的阳极导电条20通过密封19伸出槽体10与电解电源7正极相连，所述阴极滚筒3的两端通过轴封12伸出槽体10与轴承座11相连，其中一个阴极滚筒3又作为转动轴，两端分别连接转动装置和转动受电装置，所述转动受电装置连接电解电源7负极，组成了具有一个电解单元的电解装置；

所述阴极滚筒3旁都固定有刮板4和毛刷6，所述刮板4的一侧连接压紧弹簧5，另一侧紧贴在阴极板带2上，所述压紧弹簧5固定在槽体内壁上，当阴极板带2移动时产生的相对运动使刮板4和毛刷6刮擦掉阴极板带2上的结垢，所述槽体10内的阳极板1固定有塑钉，防止阳极板1位移或变形与阴极板带2相碰。

进一步，所述转动装置主要由电动机8、减速器9、连轴器17和连轴器绝缘块18构成。

进一步，所述转动受电装置由转动铜圆板13和受电板组成，转动铜圆板13连接在作为转动轴的阴极滚筒3上，所述受电板由铜编织带14、铜板15、电木板16组成，铜编织带14与铜板15相连，并由电木板16固定在一起，铜编织带14保持同转动铜圆板13滑动接触，使静止的铜板受电，所述铜板15和电解电源7负极相连。

进一步，所述阴极滚筒3出槽处有轴封12和轴承座11，轴封12实现了对槽内液体的有效密封，轴承座11实现了对转动的阴极滚筒3有效固定。

进一步，所述阴阳极间极距为1—3mm。

进一步，所述阴极板带2的材料为钛板或不锈钢板，周长2—4m，宽度0.5—1m，厚度为0.3—1mm；所述阳极板1的长度等于相邻二个阴极滚筒3之间的中心距，宽度和阴极板带2的宽度相同，厚度为1—3mm，所述阳极板1为钛基贵金属氧化物涂层板。

进一步，所述刮板4可以是钛板、耐磨塑板；所述毛刷6的材质可以是钛材、耐磨塑料。

进一步，所述阴极滚筒3可以是钛管、钛棒、钛铜复合棒，直径30—150mm。

进一步，所述槽体10设置有进液口和出液口。

图4所示的是本发明的另一个实施例，由两个电解单元串联构成，由此，可以看出本发明用多个电解单元实施串联或并联或串并联组合体，根据不同的生产需要来具体确定。

本发明具体的工作方式为：在电解盐水或电解海水制氯时，首先检测其中的钙镁离子浓度，根据钙镁离子浓度来预设转动装置的转速。在装置调试开始时，开启电解电流到额定值，并设定转动装置一个转速，电解运行过程中检测并记录电流效率，同时检测并记录电解前后的钙镁离子浓度，运行一段时间后，增加转速，同时检测记录数据，由此可形成一个电流值下的电流效率曲线图和钙镁离子变化曲线图，根据图表，可以找出电流效率最高，综合能耗最佳情况下的转动装置的转速。同理，可以找到不同电流负荷下的转动装置的转速。并以此参数设定到正常生产运行中。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。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 (10)

1.一种高效自洁电解装置，其特征在于，主要包括槽体（10）、转动装置、受电装置，所述槽体（10）内设置有至少二个阴极滚筒（3），所述阴极滚筒（3）上套有阴极板带（2），所述阴极板带（2）首尾相连形成闭合的环带并由阴极滚筒（3）张紧，所述阴极板带（2）侧面平行放置有阳极板（1），所述阳极板（1）连接的阳极导电条（20）通过密封（19）伸出槽体（10）与电解电源（7）正极相连，所述阴极滚筒（3）的两端通过轴封（12）伸出槽体（10）与轴承座（11）连接，其中一个阴极滚筒（3）又作为转动轴，两端分别连接转动装置和转动受电装置，所述转动受电装置连接电解电源（7）负极，组成一个电解单元。

2.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述电解单元按串联或并联或串并联实施多种组合。

3.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述阴极滚筒（3）旁设置有刮板（4）和毛刷（6），所述刮板（4）的一侧连接压紧弹簧（5），另一侧紧贴在阴极板带（2）上，所述压紧弹簧（5）固定在槽体（10）内壁上。

4.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述转动装置主要由电动机（8）、减速器（9）、连轴器（17）和连轴器绝缘块（18）构成。

5.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述转动受电装置由转动铜圆板（13）和受电板组成，转动铜圆板（13）连接在作为转动轴的阴极滚筒（3）上，所述受电板由铜编织带（14）、铜板（15）、电木板（16）组成，铜编织带（14）与铜板（15）相连，并由电木板（16）固定在一起，铜编织带（14）保持同转动铜圆板（13）滑动接触，使静止的铜板受电，所述铜板（15）和电解电源（7）负极相连。

6.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述阴阳极间极距为1—3mm。

7.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述阴极板带（2）的材料为钛板或不锈钢板，周长2—4m，宽度0.5—1m，厚度为0.3—1mm；所述阳极板（1）的长度等于相邻二个阴极滚筒（3）之间的中心距，宽度和阴极板带（2）的宽度相同，厚度为1—3mm，所述阳极板（1）为钛基贵金属氧化物涂层板，所述阳极板（1）固定有塑钉。

8.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述阴极滚筒（3）是钛管、钛棒、钛铜复合棒。

9.根据权利要求3所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述刮板（4）是钛板、耐磨塑板；所述毛刷（6）的材质是钛材、耐磨塑料。

10.根据权利要求1所述的一种高效自洁电解装置，其特征在于，所述槽体（10）设置有进液口和出液口。