CN107475746A - 一种含氯电解废气的回收处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含氯电解废气的回收处理装置，包括电解氯气生成槽、电解液储存罐、酸性水储存罐、电源装置以及电解氯气生产槽与电解液储存罐、酸性水储存罐之间连接的循环管路，电解氯气生成槽内包括阳极室和阴极室，还包括架设于所述电解氯气生成槽上方的氯气循环装置，电解氯气生成槽内产生的氯气通过所述氯气循环装置供给于酸性电解水；所述氯气循环装置包括捕气装置和供气装置，所述捕气装置与所述阳极室连通，所述供气装置连通至酸性电解水溶液内。通过实施本技术方案，避免电解产生的氯气扩散至空气中造成经济损失和环境污染，且回收氯气的同时可提高强酸性溶液的杀菌效果。

Description

一种含氯电解废气的回收处理装置
技术领域
本发明涉及电解废气回收利用技术领域，更具体的是涉及一种含氯电解废气的回收处理装置。
背景技术
近年来，通过将食盐水、氯化钾等进行电解而在阳极侧生成的强酸性电解水显现出强力的灭菌作用，而这种强酸性电解水是一种无毒无害的液体，其应用领域十分广泛，应用在农业上可逐步减少农药或化肥的使用，提高农作物产量；应用在医疗方面可作消毒杀菌处理；应用在工业上可排污、废水净化处理；在日常生活中，还可作清洗液、消毒纸巾、化妆液等产品，因此在各个领域引起了人们的关注，作为强酸性电解水具有灭菌能力的原因，可列举为pH2.7以下的低pH、+1100mV以上的高ORP这样的强酸性电解水的特性值脱离了微生物的ORP+900～-400mV、pH3～10的生长发育范围。根据后续的研究，强酸性电解水是由电解时产生的以次氯酸为主体的有效氯的氧化力所造成的，具有强杀菌能力的高电位水，不含化工添加剂的消毒水，因此拥有很高的安全性，没有残留物，十分环保。
然而，次氯酸是由电解产生的氢气溶解于水中造成的，而实际情况中氢气并没由被完全溶解于水中，而是被作为废气污染物扩散于空气中，造成经济的损失和环境污染；进一步，由于次氯酸钠为碱性，因而损伤粘膜，对人体造成不良影响，与此相比，强酸性电解水对人对环境都安全，因而期待着其作为灭菌消毒剂的进一步应用，期望开发出进一步提高强酸性电解水的灭菌力以及提高杀菌效果的技术。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种含氯电解废气的回收处理装置，以避免电解产生的氯气扩散至空气中造成经济损失和环境污染。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种含氯电解废气的回收处理装置，包括电解氯气生成槽、电解液储存罐、酸性水储存罐、电源装置以及电解氯气生产槽与电解液储存罐、酸性水储存罐之间连接的循环管路，电解氯气生成槽内包括阳极室和阴极室，还包括架设于所述电解氯气生成槽上方的氯气循环装置，电解氯气生成槽内产生的氯气通过所述氯气循环装置供给于酸性电解水；所述氯气循环装置包括捕气装置和供气装置，所述捕气装置与所述阳极室俩连通，所述供气装置连通至酸性电解水溶液内。
本发明，电解氯气生成槽内部具有隔膜，通入电源后，隔膜将电解氯气生成槽划分为阳极室和阴极室，电解液储存罐含有氯化物(KCl或NaCl)的电解质水溶液通过管路输送至电解氯气生成槽内进行电解，从而阳极室内生成酸性电解水；电极供电后，电解槽内进行电解过程，阳极的外侧电极和电解膜的流路间产生的氧气(O2)和氢离子(H+),与此同时，阴极的内侧电极和电解膜流路间盐水产生氯离子(Cl_)，氯离子经过电解透析作用通过电解膜像外侧电极和电解膜的流路间移动后，氯离子反应生成氯气，氯气通过架设在电解氯气生成槽上方的氯气循环装置回收，由于氯气具有毒性，从而避免了电解产生的氯气扩散至空气中造成空气污染和环境破坏；进一步，氯气循环装置中的捕气装置将氯气回收后再通过供气装置供给酸性电解水溶液内，从而可提高溶解存在于酸性电解水中的次氯酸的浓度，提高强酸性电解水的灭菌能力和杀菌效果。
进一步，所述捕气装置装置包括集气罩和电动泵，所述电动泵的输出口与所述供气装置连接。有益效果：电动泵对集气罩产生的抽吸力将电解氯气生成槽内阳极室内产生的氯气全部回收，结构简单，方便使用。
进一步，所述电动泵的入气口呈喇叭状。有益效果：提高抽吸面积。
进一步，所述供气装置包括鼓风机和循环管道，所述鼓风机的入气口与所述电动泵的输出口连接，所述鼓风机的出气口与所述循环管道连通，所述循环管道延伸至酸性电解水溶液内。有益效果：将集气罩内收集的氯气通过鼓风机和循环管道重新输入酸性电解水溶液内，利用回收氯气进一步溶解提高强酸性电解水内含有次氯酸的浓度，提高基于首次电解次氯酸作用的灭菌力。
进一步，所述供气装置还包括电机，所述电机的输出轴与所述循环管道同轴连接。有益效果：电机带动循环管路转动。
进一步，所述循环管道上设有若干个通气孔。有益效果：循环管路内流通的氯气气流通过通气孔扩散至强酸性电解水溶液内，从而利用鼓泡的方式将回收的氯气供给于酸性电解水溶液中，提高氯气的溶解效率。
进一步，沿所述循环管道径向设有搅拌块，所述搅拌块内设有与所述循环管道连通的输气通道，所述搅拌块上设有若干个与所述输气通道连通的通气孔。有益效果：增加通气孔的设置面积，从而提高氯气通过通气孔扩散至强酸性电解溶液中的扩散面积，并且伴有搅拌块的搅拌作用，利于氯气的快速溶解。
进一步，所上搅拌块呈螺旋状绕所述循环管道设置。有益效果：螺旋状搅拌块与循环管道的搅拌轴连接稳定，且螺旋状搅拌块面积较大，从而分布在螺旋状搅拌块上的通气孔较多，提高氯气扩散面积，减少溶解死角。
进一步，电解氯气生成槽的阴极室内生成的氢气通过管路用作热源提供给所述电动泵。有益效果：能源回收利用。
进一步，所述集气罩与所述电解氯气生成槽之间通过橡胶密闭。有益效果：增强电解氯气生成槽的气密性，避免氯气扩散至空气中造成污染。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用与电解氯气生成槽密闭的集气罩和电动泵将阳极室产生的氯气回收，避免氯气扩散至空气中，造成经济的损失和环境的污染；喇叭状入气口的电动泵可提高电动泵的抽吸范围，对集气罩内的氯气回收方便快捷。
2、本发明采用利用鼓风机的入气口与电动泵的出气口连通，利用鼓风机将电动泵抽吸的氯气通过循环管道再次溶解至强酸性溶液内，利用氯气进一步溶解提高强酸性电解溶液内含有次氯酸的浓度，提高基于首次电解反应酸性电解溶液中次氯酸作用的灭菌力，回收氯气的同时可提高强酸性溶液的杀菌效果。
3、本发明中循环管道周向设有绕循环管道设置的螺旋状搅拌块，搅拌块内设有与循环管道连通的输气通道，通过搅拌块上设置的若干个通气孔可提高氯气流通至酸性电解溶液中的扩散面积，且伴有螺旋状搅拌块的搅拌作用，减少溶解死角，利于氯气的快速溶解，提高次氯酸电解溶解的杀菌力。
4、本发明设置的氢气回收装置可作为热源提供给电动泵，有益于能源回收利用，减少额外能耗；且可将洗涤目标物置于强酸性溶液中，利用螺旋搅拌块的搅拌作用可进一步提高洗涤目标物的洗涤效果。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明一种含氯电解废气的回收处理装置实施例的结构示意图。
附图标记：01-电解氯气生成槽、02-电解液储存罐、03-酸性水储存罐、04-电源装置、05A-管路1、05B-管路2、05C-管路3、05D-管路4、05F-管路5、06A-开关阀1、06B-开关阀2、06C-开关阀3、06D-开关阀4、07-阴极室、08-阳极室、09-氢气回收装置、10-氯气循环装置、12-集气罩、13-电动泵、21-鼓风机、22-循环管道、23-搅拌块、24-通气孔。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种含氯电解废气的回收处理装置，包括电解氯气生成槽01、电解液储存罐02、酸性水储存罐03、和电源装置04，电解氯气生成槽01的容量为7L的电解槽，电解氯气生成槽01与电源装置04点连接后，电解槽内侧电极为正极，电解槽外侧电极为负极；容量为10L的电解液储存罐02通过管路1-05A与电解氯气生成槽01阴极室07连接，在常温、常压条件下，使用60ppm以下的软水制备KCl或NaCl饱和水溶液7L-8L，容量为15L的酸性水储存罐03通过管路4-05D与电解氯气生成槽01阳极室08连接，电解氯气生成槽01和电解液储存罐02通过管路1-05A和管路4-05D构成循环管路，电解氯气生成槽01和酸性水储存罐03通过管路2-05B和管路3-05C构成循环管路。
电源装置04供电后，电解氯气生成槽01内开始进行电解过程，阳极的外侧电极和电解膜的流路间产生的氧气(O2)和氢离子(H+),与此同时，阴极的内侧电极和电解膜流路间盐水产生氯离子(Cl_)，氯离子经过电解透析作用通过电解膜像外侧电极和电解膜的流路间移动后，氯离子反应生成氯气，氯气与管路内的水产生反应生成次氯酸或者盐酸，电解氯气生成槽01通过管路3-05C排除的是含有次氯酸、杀菌能力很强的液体。
进一步，还包括架设于所述电解氯气生成槽01上方的氯气循环装置10，具体地，氯气循环装置10包括捕气装置和供气装置，捕气装置包括集气罩12和电动泵13，供气装置包括鼓风机21和循环管道22，集气罩12与电解氯气生成槽01内的阳极室08连通，电动泵13的输出口与供气装置中的鼓风机21的入气口连接，鼓风机21的出气口与循环管路连接，循环管道22延伸至酸性电解水溶液内；从而形成氯气回收循环通道，阳极室08内产生的氯气通过集气罩12收集，将集气罩12内收集的氯气再通过鼓风机21和循环管道22重新输入酸性电解水溶液内，利用回收氯气进一步溶解提高强酸性电解水内含有次氯酸的浓度，提高基于首次电解反应生成次氯酸作用的灭菌力。
此外，集气罩12与电解氯气生成槽01之间通过橡胶密闭，增强电解氯气生成槽01的气密性，且电动泵13的入气口呈喇叭状，可有效果提高抽吸面积；电动泵13对集气罩12产生的抽吸力将电解氯气生成槽01内阳极室08内产生的氯气全部回收，避免电解产生的有毒氯气扩散至空气中造成空气污染和环境破坏。
进一步，循环管道22径向设有搅拌块23，搅拌块23内设有与循环管道22连通的输气通道，搅拌块23上设有若干个与输气通道连通的通气孔24，搅拌块23呈螺旋状绕循环管道22设置，增加设置通气孔24的设置面积，从而提高氯气通过通气孔24扩散至强酸性电解溶液中的扩散面积，螺旋状搅拌块23与循环管道22的搅拌轴连接稳定，且螺旋状搅拌块23面积较大，从而分布在螺旋状搅拌块23上的通气孔24较多，提高氯气扩散面积，减少溶解死角，利于氯气的快速溶解。
此外，电解氯气生成槽01的阴极室07内生成的氢气通过管路用作热源提供给电动泵13，有益于能源回收利用，减少额外能耗；且在电解氯气生成槽01内可将洗涤目标物置于强酸性溶液中，利用螺旋搅拌块23的搅拌作用可进一步提高洗涤目标物的洗涤效果。
本例中，首先开启开关阀2-06B和开关阀3-06C，软水通过管路5-05F通入将酸性水储存罐03，洗净酸性水储存罐03以及使酸性水储存罐03内充填软水，关闭开关阀2-06B和开关阀3-06C，启动电源装置04、管路1-05A和管路管路4-05D的抽吸泵，开启开关阀106A和开关阀4-06D，将开关阀1-06A和开关阀4-06D的流量调节0.8L/min，使得电解液储存罐-02的电解液和酸性水储存罐-03内储存的软水循环10min，此时酸性水储存罐03内的液体为PH2.3(±0.2)的强酸性电解水；与此同时，阴极的内侧电极和电解膜流路间盐水产生氯离子(Cl_)，氯离子(Cl_)经过电解透析作用通过电解膜像外侧电极和电解膜的流路间移动后，氯离子反应生成氯气，启动氯气循环装置10中的电动泵13，电动泵13对集气罩12产生的抽吸力将电解氯气生成槽01内阳极室08内产生的氯气进行回收，同时集气罩12与电解氯气生成槽01气密性良好，避免具有毒性的氯气扩散至空气中造成空气污染和环境破坏；同时启动鼓风机21将集气罩12内产生的氯气通过循环管路以及绕循环管路径向设置的搅拌块23上的输气通道的导流作用重新扩散至强酸性电解溶液中，提高基于首次电解反应产生次氯酸作用的灭菌力，回收氯气的同时可提高强酸性溶液的杀菌效果。
进一步，在阴极室07上方设有氢气回收装置09，用以回收电解氯化物的阴极室07产生的氢气，且氢气可作为热源提供给电动泵，有益于能源回收利用，减少额外能耗；且可将洗涤目标物置于强酸性溶液中，利用螺旋搅拌块的搅拌作用可进一步提高洗涤目标物的洗涤效果。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种含氯电解废气的回收处理装置，包括电解氯气生成槽、电解液储存罐、酸性水储存罐、电源装置以及电解氯气生产槽与电解液储存罐、酸性水储存罐之间连接的循环管路，电解氯气生成槽内包括阳极室和阴极室，其特征在于：还包括架设于所述电解氯气生成槽上方的氯气循环装置，电解氯气生成槽内产生的氯气通过所述氯气循环装置供给于酸性电解水；所述氯气循环装置包括捕气装置和供气装置，所述捕气装置与所述阳极室连通，所述供气装置连通至酸性电解水溶液内。
2.根据权利要求1所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述捕气装置装置包括集气罩和电动泵，所述电动泵的输出口与所述供气装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述电动泵的入气口呈喇叭状。
4.根据权利要求2所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述供气装置包括鼓风机和循环管道，所述鼓风机的入气口与所述电动泵的输出口连接，所述鼓风机的出气口与所述循环管道连通，所述循环管道延伸至酸性电解水溶液内。
5.根据权利要求4所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述供气装置还包括电机，所述电机的输出轴与所述循环管道同轴连接。
6.根据权利要求4所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述循环管道上设有若干个通气孔。
7.根据权利要求4所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：沿所述循环管道径向设有搅拌块，所述搅拌块内设有与所述循环管道连通的输气通道，所述搅拌块上设有若干个与所述输气通道连通的通气孔。
8.根据权利要求7所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所上搅拌块呈螺旋状绕所述循环管道设置。
9.根据权利要求1所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：电解氯气生成槽的阴极室内生成的氢气通过管路用作热源提供给所述电动泵。
10.根据权利要求9所述的一种含氯电解废气的回收处理装置，其特征在于：所述集气罩与所述电解氯气生成槽之间通过橡胶密闭。
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CN115385512A (zh) * 2022-08-19 2022-11-25 长安大学 废水处理装置

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