CN107119284A - 一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，包括电解箱，在所述电解箱内设有电解电极；所述间歇式电解食盐次氯酸钠发生器设有至少两个所述电解箱，各所述电解箱的电解电极之间为串联连接，各所述电解箱中均设有冷却管。所述电解电极安装在所述电解箱的下部，所述电解电极的两极穿过所述电解箱的侧壁。本发明的有益效果是：改进了电解电极的设计，采用多个电解箱和串联的电解电极，可增加次氯酸钠产量、减少电解时间、提高电解效率和降低电耗，使电解食盐次氯酸钠发生器工作稳定可靠，特别适合于农村区域性供水系统。

Description

一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器
技术领域
本发明属于次氯酸钠发生器技术领域，尤其涉及一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器。
背景技术
自20世纪初发现氯可以灭活水中的致病微生物后，氯消毒在给水处理中得到广泛应用，成为20世纪保护人类健康的重要技术进步之一。氯消毒主要有液氯、次氯酸钠和次氯酸钙等三种，由于液氯对运输、储存、运行管理要求高，次氯酸钙存在贮存安全性和易受潮分解的缺点，因此限于农村供水工程运行管理水平，次氯酸钠消毒逐步受到大家的重视。次氯酸钠溶液可通过次氯酸钠发生器电解食盐水进行现场制备，具有取材简单、管理简便的优点，适宜在农村供水工程中应用。目前中国农村的许多地区采用区域性供水系统，供水系统大部分为定时供水。具有连续式次氯酸钠发生器的供水系统自动化程度高、产量大、需要较高水平的运行管理，且投资大，并不适宜在农村大规模推广应用。但目前的间歇式次氯酸钠发生器具有次氯酸钠产量低、电解时间长、电极寿命短等缺点，若要提高次氯酸钠产量、减少电解时间，必须大幅提高间歇式次氯酸钠发生器的电解电流，这会使电解后期电解槽内液体温度急剧升高，电解效率大幅降低，电耗大幅提升，因而限制了农村供水系统的应用。
发明内容
本发明的目的是提出一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器的技术方案，保证区域性供水系统的有效稳定运行。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，包括电解箱，在所述电解箱内设有电解电极；所述间歇式电解食盐次氯酸钠发生器设有至少两个所述电解箱，各所述电解箱的电解电极之间为串联连接。
更进一步，为了降低电解箱内的温度，各所述电解箱中均设有冷却管。
更进一步，所述冷却管设置在所述电解电极的上方，所述冷却管的下端距所述电解电极不大于50mm。
更进一步，为了提高电解效率和控制电解温度，所述电解电极包括四块接入电极板，所述四块接入电极两两对称设置，所述电解电极的两极分别连接两块接入电极板；在所述电解电极的中间设有一块中间电极板，所述中间电极板的两面分别对应两块互不连接的接入电极板；在所述电解电极的两侧分别设有一块侧电极板，所述侧电极板的内侧面分别对应两块互不连接的接入电极板。
更进一步，所述电解电极的两极分别设有一个连接所述两块接入电极板的电极端头，所述电极端头是钛金属的电极端头，每个所述电极端头设有一个连接电源的电极铜棒。
更进一步，所述接入电极板与所述中间电极板之间的净间距为5mm，所述接入电极板与所述侧电极板之间的净间距为5mm。
更进一步，所述接入电极板和中间电极板的两侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层，所述侧电极板的内侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层。
更进一步，每个所述电解箱的有效容积为30升～60升，每个电解电极的有效电解面积为0.0936平方米。
更进一步，所述串联连接的电解电极的总电压为14V。
更进一步，所述电解电极安装在所述电解箱的下部，所述电解电极的两极穿过所述电解箱的侧壁。
本发明的有益效果是：改进了电解电极的设计，采用多个电解箱和串联的电解电极，可增加次氯酸钠产量、减少电解时间、提高电解效率和降低电耗，使电解食盐次氯酸钠发生器工作稳定可靠，特别适合于农村区域性供水系统。
下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。
附图说明
图1是本发明结构图；
图2是本发明电解电极结构图；
图3是本发明电解电极的电路图；
图4是本发明带有盐水供应装置的结构图。
具体实施方式
如图1、图2、图3，一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，包括电解箱10，在所述电解箱内设有电解电极20；所述间歇式电解食盐次氯酸钠发生器设有至少两个所述电解箱，各所述电解箱的电解电极之间为串联连接。
各所述电解箱中均设有冷却管30。
所述冷却管设置在所述电解电极的上方，所述冷却管的下端距所述电解电极不大于50mm。
所述电解电极包括四块接入电极板21，所述四块接入电极两两对称设置，所述电解电极的两极（2a、2b）分别连接两块接入电极板；在所述电解电极的中间设有一块中间电极板22，所述中间电极板的两面分别对应两块互不连接的接入电极板；在所述电解电极的两侧分别设有一块侧电极板23，所述侧电极板的内侧面分别对应两块互不连接的接入电极板。
所述电解电极的两极分别设有一个连接所述两块接入电极板的电极端头24，所述电极端头是钛金属的电极端头，每个所述电极端头设有一个连接电源的电极铜棒25。
所述接入电极板与所述中间电极板之间的净间距S1为5mm，所述接入电极板与所述侧电极板之间的净间距S2为5mm。
所述接入电极板和中间电极板的两侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层，所述侧电极板的内侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层。
每个所述电解箱的有效容积为30升～60升，每个电解电极的有效电解面积为0.0936平方米。
所述串联连接的电解电极的总电压（如图3，Va与Vb之间的电压）为14V。
所述电解电极安装在所述电解箱的下部，所述电解电极的两极穿过所述电解箱的侧壁。
实施例一：
如图1、图2、图3，一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，包括两个电解箱10两个电解箱都是有效容积为60升电解箱。两个电解箱并排放置。电解箱采用聚氯乙烯材质加工而成，具有良好的耐氯性能。电解箱的上端设有箱盖11，箱盖连接盐水管12和排气管13。电解箱的下方设有用于存储次氯酸钠溶液的储存箱41，储存箱通过管道连接一台向水体中投加次氯酸钠溶液的计量泵42。
如图4，为了给电解箱提供盐水，本实施例的系统设有溶盐箱43和软水箱44，溶盐箱设有加盐口45，软水箱为溶盐箱提供水源，溶盐箱通过一台盐水泵46连接盐水管12，为电解箱提供盐水。
在每个电解箱内设有一个电解电极20。
电解电极的两极分别设有一个电极端头24，电极端头是钛金属的电极端头，每个电极端头设有一个连接电源的电极铜棒25。每个电极端头连接两块接入电极板21，四块接入电极两两对称设置，使电解电
极的两极（2a、2b）通过电极铜棒和电极端头分别连接两块接入电极板。在四块接入电极板的中间设有一块中间电极板22，中间电极板的两面分别对应两块互不连接的接入电极板；在电解电极的两侧分别设有一块侧电极板23，所述侧电极板的内侧面分别对应两块互不连接的接入电极板。接入电极板与中间电极板和侧电极板通过塑料螺栓26连接，在接入电极板与中间电极板和侧电极板之间设有塑料垫圈27。
接入电极板与所述中间电极板之间的净间距S1=5mm，接入电极板与侧电极板之间的净间距S2=5mm。四块接入电极板与中间电极板和侧电极板构成了八个电解区28，电解电极的有效电解面积为0.0936平方米。
接入电极板、中间电极板和侧电极板采用钛材料为基材, 接入电极板和中间电极板的两侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层，所述侧电极板的内侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层。表层涂覆是反复涂覆20～30次纳米级钌、铱金属氧化物。
可防止电极板结垢，并可使电解电极的阴极和阳极交替使用（即电解电极的两极即可作为阴极也可作为阳极使用），同时适用于直流电源和交流电源。
本实施例的电解电极具有结构紧凑、电解效率高、发热量低的特点。
电解电极安装在电解箱的下部，电解电极两端的钛金属电极端头穿过电解箱的两侧壁，通过电极铜棒连接电源。与从电解箱的顶部引入电解电极的方案相比较，本实施例的方案最大程度地减少了电解电极在电解箱内的引入长度，防止引入导线因电解相应产生的热量，可进一步降低系统发热。
两个电解箱的电解电极之间通过35平方毫米的铜导线串联连接。总电解电压（即两串联连接的电解电极的总电压，如图3，Va与Vb之间的电压）为14V，平均每个电解电极的工作电压为7V，实际工作电流约为70A。使电解电极在较低的发热状态下运行。
两个电解箱中均设有冷却管30。冷却管是内径为8mm的螺旋状钛合金管，冷却管内连通冷却水。冷却管设置在电解电极的上方，冷却管的下端距电解电极不大于50mm。
本实施例的次氯酸钠发生器能够在低的发热状态下运行。可使用3%～4%食盐水电解，当盐水体积（两个电解箱）为60L～120L时，电解时间为2小时～6小时，交流电耗为5.1kW·h/㎏～5.9kW·h/㎏，直流电耗为3.5kW·h/㎏～4.5kW·h/㎏，盐耗3.5㎏/㎏～4.0㎏/㎏，次氯酸钠有效氯浓度7.55 g/L～9.85g/L，有效氯产量453g～1116g，达到次氯酸钠发生器A级品产品，可满足较大规模的区域供水系统的消毒需要。
本实施例的次氯酸钠发生器是国家重大水专项“农村饮用水安全保障技术标准化研究及规模化应用示范”课题的研究成果之一。

Claims (10)

1.一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，包括电解箱，在所述电解箱内设有电解电极；其特征在于，所述间歇式电解食盐次氯酸钠发生器设有至少两个所述电解箱，各所述电解箱的电解电极之间为串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，各所述电解箱中均设有冷却管。
3.根据权利要求2所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述冷却管设置在所述电解电极的上方，所述冷却管的下端距所述电解电极不大于50mm。
4.根据权利要求1所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述电解电极包括四块接入电极板，所述四块接入电极两两对称设置，所述电解电极的两极分别连接两块接入电极板；在所述电解电极的中间设有一块中间电极板，所述中间电极板的两面分别对应两块互不连接的接入电极板；在所述电解电极的两侧分别设有一块侧电极板，所述侧电极板的内侧面分别对应两块互不连接的接入电极板。
5.根据权利要求4所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述电解电极的两极分别设有一个连接所述两块接入电极板的电极端头，所述电极端头是钛金属的电极端头，每个所述电极端头设有一个连接电源的电极铜棒。
6.根据权利要求4所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述接入电极板与所述中间电极板之间的净间距为5mm，所述接入电极板与所述侧电极板之间的净间距为5mm。
7.根据权利要求4所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述接入电极板和中间电极板的两侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层，所述侧电极板的内侧面表层涂覆有钌、铱金属氧化物涂层。
8.根据权利要求1所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，每个所述电解箱的有效容积为30升～60升，每个电解电极的有效电解面积为0.0936平方米。
9.根据权利要求1所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述串联连接的电解电极的总电压为14V。
10.根据权利要求1所述的一种间歇式电解食盐次氯酸钠发生器，其特征在于，所述电解电极安装在所述电解箱的下部，所述电解电极的两极穿过所述电解箱的侧壁。
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