CN110386643A - 一种在线自清洗电化学装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种在线自清洗电化学装置，包括进水管、壳体、电极极板、固体颗粒、连接管、液固分离器、筛网组件、阀、颗粒循环装置、循环出水管、出水管、电源及控制系统组成。其特征是：壳体与液固分离器、阀、固体颗粒循环装置连接成一个闭式循环系统；工作时固体颗粒在固体颗粒循环装置的作用下，由液固分离器进入到壳体对壳体内的电极极板表面进行连续碰触和摩擦，从而实现对极板的清洗，如此可以保证电化学装置长期高效的工作。该发明可以用于电絮凝、电气浮、电脱盐、电催化氧化等电化学装置，可提高电化学装置的使用性能和效果，对电化学装置的大型化设计及应用提供了有力保证。

Description

一种在线自清洗电化学装置

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种在线自清洗电化学装置，广泛应用于解决电絮凝、电气浮、电脱盐、电催化氧化等电化学装置，且容易发生电极极板结垢、粘结污物影响电化学装置长周期高效率运行问题。

背景技术

电化学装置在水处理、化工、能源等行业被广泛使用。然而，随着使用时间的增加，电化学装置不可避免的存在污垢粘附现象，由于污垢沾附在电极极板上从而导致电化学装置的效率降低，阻力增加，影响电化学装置的正常运行，需要经常停机进行清理。开发一种自清洁电化学装置替换传统电化学装置，可以提高电化学装置处理效果，有效延长装置运行时间，具有重大的经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中电化学装置电极极板污垢沾附、长周期使用后效率下降、经常停机清洗的问题；提供一种在线自清洁电化学装置，该自清洁电化学装置具有在线自清洗功能，可长周期维持电化学装置效果不变。

为实现上述目标本发明的技术方案是这样实现的：

本发明一种在线自清洗电化学装置，包括进水管1、壳体2、电极极板3 固体颗粒4、连接管5、液固分离器6、筛网组件7、阀8、颗粒循环装置9、循环出水管10、出水管11；电源及控制系统组成。其特征是：壳体2与液固分离器6、阀8、颗粒循环装置9连接成一个闭式循环系统；电极极板3在壳体2 内，电极极板3之间的间隙按照流体流动方向排列；液固分离器6有三个接口，一个接口与壳体2出口连接，一个接口连接阀8再与颗粒循装置9的进口连接，还有一个为出水管11；颗粒循环装置9的一个接口与液固分离器4内的筛网组件7连接，另一个与壳体2的进水管1连接。液固分离器4内部有筛网组件7，筛网组件7一端与壳体2连接，另一端通过阀门8与颗粒循环装置9连接，筛网组件7用于液固分离并储存固体颗粒。

所述的一种在线自清洗电化学装置，其特征是由颗粒循环装置9与一个或多个壳体2通过管道连接组成的一个或多个闭式循环回路，多个壳体2与颗粒循环装置9可以是串联或并联，壳体的数量不受限制；壳体2可以是立式也可以是卧式放置。

所述一种在线自清洗电化学装置的壳体2内既可以是一个壳体内装一组电极极板，也可以装多组电极极板组成，电极极板在壳体内可以是串联或并联，多个电极极板依照循环流体的流动方向排列，保证流体可以流过每个电极极板。

所述一种在线自清洗电化学装置的固体颗粒为惰性颗粒，固体颗粒的密度依据电化学装置的结构、使用要求、电极极板的情况可以小于、等于、大于液体介质的密度，固体颗粒具有一定硬度和强度，且不与使用场合系统内介质发生反应；固体颗粒可以是各种塑料、陶粒、金属颗粒、沙粒、活性炭、浮石、橡胶等以及上述材料与其他各种材料的组合体，形状不限，单个颗粒的最小尺寸不得小于筛网7开孔的最小尺寸，单个颗粒的最大尺寸要小于电极极板之间的间隙。

所述一种在线自清洗电化学装置的颗粒循环装置9可以是隔膜泵、转子泵、活塞泵、螺杆泵、平叶泵等其他颗粒输送泵，也可以是其他颗粒输送装置。

所述一种在线自清电化学装置的自清洗可以是连续工作，也可以是间断工作；既可以在系统运行时进行自清洗，也可以在系统停止运行时依靠固体颗粒循环装置独立自清洗。其控制可以是自动控制和手动控制。

所述的一种在线自清电化学装置，其特征是筛网组件7出口装有阀，可以调节固体颗粒的流量。该调节可以是手动，也可以是电动。

本发明的有益效果：可以保证各种电化学装置的电极极板洁净，电化学装置长期、高效连续运行。

附图说明

图1为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为单壳体立式结构。

图2为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为多壳体立式并联结构。

图3为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为单壳体卧式结构。

图4为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为多壳体卧式串联结构。

如图1中所示：进水管1、壳体2、电极极板3固体颗粒4、连接管5、液固分离器6、筛网组件7、阀8、颗粒循环装置9、循环连接管10、出水管11。

液体及固体颗粒4混合后由进水管1进入到壳体2内部，含固体颗粒4的混合流体在壳体2内流过电极极板3，并与极板表面产生碰触及摩擦，由此起到洁净极板表面，阻止污垢在极板表面停留及粘附，含固体颗粒4的混合流体流出壳体2后进入到液固分离器6，由于液固分离器6内的筛网组件7的作用，液体与固体颗粒4进行分离，液体通过出水管11流出，固体颗粒4经过阀8在颗粒循环装置9的作用下再次进入壳体2；如此不断循环，可以使固体颗粒4与电极极板3表面产生多次产生碰触及摩擦，因此电极极板3表面会长期保持干净不会产生污垢。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1，如附图1壳体为单壳体立式结构。

如图1所示，本发明一种在线自清洗电化学装置，包括进水管1、壳体2、电极极板3、固体颗粒4、连接管5、液固分离器6、筛网组件7、阀8、颗粒循环装置9、循环连接管10、出水管11。

本发明一种在线自清洗电化学装置其工作流程是：液体从进水管1进入到壳体2通过电极极板3后从壳体2上端连接管5进入到液固分离器6，再通过液固分离器6内的筛网组件7，由出水管11流出。固体颗粒4的循环流程是：筛网组件7内的固体颗粒4在颗粒循环装置9的作用下，由液固分离器6内的筛网组件7，经过阀8进入到颗粒循环装置9，通过颗粒循环装置9加压后通过循环连接管10进入到进水管1，汇同进水管1的液体一起进入壳体2内，流过电极极板3并与极板发生碰触、摩擦后流出壳体2，再进入到液固分离器6，由于筛网组件7的阻截产生固体颗粒4与液体分离，固体颗粒4留在筛网组件7 内，液体通过筛网从出水管11流出，如此完成了一个循环。电极极板表面在固体颗粒4的连续碰触、摩擦后，表面污垢得到清除。

固体颗粒密度可以大于、小于、等于液体密度，此处优先采用大于液体密度的固体颗粒。

实施例2，如图2为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为多壳体立式并联结构。

固体颗粒4在各个壳体2的进水管1处与系统中液体混合，混合后流体分别由各个壳体的进水管1进入到壳体2内，含固体颗粒4的混合流体在壳体内流经电极极板3，并与极板表面产生碰触及摩擦，由此起到洁净极板表面阻止污垢在表面停留及粘附；含固体颗粒流4的流体继续流动到壳体2出口经连接管5进入到液固分离器6，由于液固分离器6内的筛网组件7的作用，液体与固体颗粒4进行分离，液体通过出水管11流出，固体颗粒4经过阀8在颗粒循环装置的作用下再次进入换热器本体2，如此不断循环。

如图2所示，多个壳体并联立式结构有如下几种清洗工作方式：一是在系统工作时，多个壳体既可以同时进行电极极板自清洗，也可以是每个壳体电极极板独立进行自清洗；二是系统不工作时，多个壳体既可以同时依靠固体颗粒循环装置进行电极极板自清洗，也可以是每个壳体电极极板依靠固体颗粒循环装置独立进行自清洗。

并联壳体数量为两个以上，数量不受限制。

固体颗粒密度可以大于、等于、小于液体的密度。此处优先采用密度大于液体的固体颗粒。

实施例3，图3为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为单壳体卧式结构。

液体从进水管1进入到壳体2通过电极极板3后从壳体2上端连接管5 进入到液固分离器6，再通过液固分离器6内的筛网组件7，由出水管11流出。固体颗粒4的循环流程是：筛网组件7内的固体颗粒4在颗粒循环装置9的作用下，由液固分离器6内的筛网组件7，经过阀8进入到颗粒循环装置9，通过颗粒循环装置9加压后通过循环连接管10进入到进水管1，汇同进水管1的液体一起进入壳体2内，流过电极极板3并与极板发生碰触、摩擦后流出壳体2，再进入到液固分离器6，由于筛网组件7的阻截产生固体颗粒4与液体分离，固体颗粒4留在筛网组件7内，液体通过筛网从出水管11流出，如此完成了一个循环。电极极板表面在固体颗粒4的连续碰触、摩擦后，表面污垢得到清除。

固体颗粒密度可以大于、等于、小于液体的密度。此处优先采用小于液体密度的固体颗粒。

实施例4，图4为本发明所述一种在线自清洗电化学装置的总体结构示意图，壳体为多壳体卧式串联结构。

液体从进水管1首先进入到第一个壳体内，再到第二个壳体，第三个壳体，从第三个壳体出口连接管5进入到液固分离器6，再通过液固分离器6内的筛网组件7，由出水管11流出。固体颗粒4的循环流程是：筛网组件7内的固体颗粒4在颗粒循环装置9的作用下，由液固分离器6内的筛网组件7，经过阀 8进入到颗粒循环装置9，通过颗粒循环装置9加压后通过循环连接管10进入到进水管1，汇同进水管1的液体一起进入第一个壳体2内，流过电极极板3并与极板发生碰触、摩擦后流出壳体2，再进入第二个壳体、第三个壳体，通过连接管5到液固分离器6，由于筛网组件7的阻截产生固体颗粒4与液体分离，固体颗粒4留在筛网组件7内，液体通过筛网从出水管11流出，如此完成了一个循环。各个壳体内的电极极板表面在固体颗粒4的连续碰触、摩擦后，表面污垢得到清除。

如图4所示，多个壳体串联卧式结构有如下几种清洗工作方式：一是在系统工作时，多个壳体既可以同时进行电极极板自清洗，此时流过壳体的流量为系统的流体流量与固体颗粒循环装置的流量之和；二是系统不工作时，多个壳体既可以同时依靠固体颗粒循环装置进行电极极板自清洗，此时流过壳体的流量为固体颗粒循环装置的流量。

固体颗粒密度可以大于、等于、小于液体的密度。此处优先采用小于液体密度的固体颗粒。

串联壳体的数量不受限制，可以是两个及两个以上多个壳体串联。

Claims (7)

1.本发明一种在线自清洗电化学装置，包括进水管1、壳体2、电极极板3固体颗粒4、连接管5、液固分离器6、筛网组件7、阀8、颗粒循环装置9、循环出水管10、出水管11；电源及控制系统组成。其特征是：壳体2与液固分离器6、阀8、颗粒循环装置9连接成一个闭式循环系统；电极极板3在壳体2内，电极极板3之间的间隙按照流体流动方向排列；液固分离器6有三个接口，一个接口与壳体2出口连接，一个接口连接阀8再与颗粒循装置9的进口连接，还有一个为出水管11；颗粒循环装置9的一个接口与液固分离器4内的筛网组件7连接，另一个与换壳体2的进水管1连接。液固分离器4内部有筛网组件7，筛网组件7一端与壳体2连接，另一端通过阀门8与颗粒循环装置9连接，筛网组件7用于液固分离并储存固体颗粒。

2.所述的一种在线自清洗电化学装置，其特征是由颗粒循环装置9与一个或多个壳体2通过管道连接组成的一个或多个闭式循环回路，多个壳体2与颗粒循环装置9可以是串联或并联，壳体数量不受限制；壳体2可以是立式也可以是卧式放置。

3.所述一种在线自清洗电化学装置的壳体2可以是一个壳体内装一组电极极板，也可以是多组电极极板组成，电极极板在壳体内可以是串联或并联，多个电极极板依照循环流体的流动方向排列，保证流体可以流过每个电极极板。

4.所述一种在线自清洗电化学装置的固体颗粒为惰性颗粒，固体颗粒的密度依据电化学装置的结构、使用要求、电极极板的情况可以小于、等于、大于液体介质的密度，固体颗粒具有一定硬度和强度，且不与使用场合系统内介质发生反应；固体颗粒可以是各种塑料、陶粒、金属颗粒、沙粒、活性炭、浮石、橡胶等以及上述材料与其他各种材料的组合体，形状不限，单个颗粒的最小尺寸不得小于筛网7开孔的最小尺寸，单个颗粒的最大尺寸要小于电极极板之间的间隙。

5.所述一种在线自清洗电化学装置的颗粒循环装置9可以是隔膜泵、转子泵、活塞泵、螺杆泵、平叶泵等其他颗粒输送泵，也可以是其他颗粒输送装置。

6.所述一种在线自清电化学装置的自清洗可以是连续工作，也可以是间断工作；既可以在系统运行时进行自清洗，也可以在系统停止运行时依靠固体颗粒循环装置独立自清洗。其控制可以是自动控制和手动控制。

7.所述一种在线自清电化学装置，其特征是筛网组件7出口装有阀，可以调节固体颗粒的流量。该调节可以是手动，也可以是电动。