CN113044933A - 低盐eow电解槽、低盐eow电解装置及低盐eow制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及EOW制备技术领域，具体涉及一种低盐EOW电解槽、低盐EOW电解装置及低盐EOW制备方法。低盐EOW电解装置包括电解槽，电解槽包括槽体、无极性隔膜、阴极以及阳极，槽体设有腔体，无极性隔膜位于腔体内，并将腔体分隔形成阴极腔和阳极腔，槽体上开设有与阴极腔连通的第一进液口及第一出液口，且槽体上还开设有与阳极腔连通的第二进液口及第二出液口，第一进液口及第二进液口用于注入电解液，第一出液口及第二出液口用于流出电解后的液体，阴极位于阴极腔内，阳极位于阳极腔内。由于阳极腔内的金属阳离子通过无极性隔膜向阴极腔移动，这样生成的EOW中金属阳离子残留量较少，实现低盐EOW的制备，保证制备的EOW良好的杀菌效果。

Description

低盐EOW电解槽、低盐EOW电解装置及低盐EOW制备方法

技术领域

本发明涉及EOW制备技术领域，具体涉及一种低盐EOW电解槽、低盐EOW电解装置及低盐EOW制备方法。

背景技术

酸性氧化电位水(electrolyzed-oxidizing water，简称EOW)是由普通水电解产生的，且不添加任何有害化学物质。近年来，由于其生产和应用的简单性，EOW作为一种消毒剂在农业、医疗消毒、食品卫生、牲畜管理和抗菌技术等领域中均得到了使用，而EOW作为一种抗菌药物在日本已经应用了多年。EOW对各种微生物具有抗菌活性，并能以相对较少的量消除大多数常见类型的病毒、细菌、真菌和孢子等，时间通常在5至20秒以内。1966年，日本卫生、劳动和福利部宣布EOW在治疗慢性腹泻、胃肠异常发酵、消化不良、高酸度和抗酸方面是有效的，该部还授权EOW可作为家庭使用的产品。

现如今，随着技术的进步，EOW使用领域越来越广泛，因此，EOW电解装置和EOW制备方法也需要不断改进。

发明内容

本发明的主要目的是：提供一种低盐EOW电解槽、低盐EOW电解装置及低盐EOW制备方法，旨在更好的满足EOW的制备需求。

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种低盐EOW电解槽，低盐EOW电解槽包括槽体、无极性隔膜、阴极以及阳极，所述槽体设有腔体，所述无极性隔膜位于所述腔体内，并将所述腔体分隔形成阴极腔和阳极腔，所述槽体上开设有与所述阴极腔连通的第一进液口及第一出液口，且所述槽体上还开设有与所述阳极腔连通的第二进液口及第二出液口，所述第一进液口及所述第二进液口用于注入电解液，所述第一出液口及所述第二出液口用于流出电解后的液体，所述阴极位于所述阴极腔内，所述阳极位于所述阳极腔内。

可选地，所述槽体包括第一槽体及第二槽体，所述第一槽体与所述第二槽体装配连接，所述无极性隔膜固定在所述第一槽体与所述第二槽体之间；

所述第一槽体具有第一镂空部，所述第二槽体具有第二镂空部，所述第一镂空部及所述第二镂空部均分布有交错设置的多个阻挡条。

可选地，所述槽体还包括第三槽体及第四槽体，所述第三槽体与所述第一槽体装配连接，并形成所述阴极腔，所述第四槽体与所述第二槽体装配连接，并形成所述阳极腔。

可选地，所述第三槽体的内侧壁上具有第一凸起，通过所述第一凸起将所述阴极压紧在所述第一槽体上；

所述第四槽体的内壁上具有第二凸起，通过所述第二凸起将所述阳极压紧在所述第二槽体上。

可选地，所述阴极呈板状，且所述阴极上分布有网孔；

所述阳极呈板状，且所述阳极上分布有网孔。

可选地，所述无极性隔膜为纳米陶瓷离子交换膜。

可选地，所述第一进液口与所述第一出液口交错设置；

所述第二进液口与所述第二出液口交错设置。

可选地，所述第一进液口与所述第二进液口开设在所述槽体的同侧；

所述第一出液口与所述第二出液口开设在所述槽体的同侧。

本发明还提供了一种低盐EOW电解装置，低盐EOW电解装置包括如上述任意一项所述的低盐EOW电解槽。

另外，本发明还提供了一种低盐EOW制备方法，低盐EOW制备方法用于如上述所述的低盐EOW电解装置，低盐EOW制备方法包括电解液由第一进液口和第二进液口分别注入至阴极腔和阳极腔内；向阴极和阳极供电，阴极和阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成EOW，阴极腔内生成碱性电位水；以及生成的EOW由第二出液口流出，生成的碱性电位水由第一出液口流出。

本发明的有益效果为：上述低盐EOW电解装置的电解槽，包括槽体、无极性隔膜、阴极以及阳极，无极性隔膜将槽体内的腔体分隔形成阴极腔和阳极腔，且槽体上开设有与阴极腔连通的第一进液口及与阳极腔连通的第二进液口，在制备EOW时，可将电解液分别注入至阴极腔内和阳极腔内，阴极腔内的阴极和阳极腔内的阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成EOW，阴极腔内生成碱性电位水，然后阳极腔内的EOW可由第二出液口流出，阴极腔内的碱性电位水可由第一出液口流出，实现EOW的制备。通过设置无极性隔膜，只有离子可以通过，而水和其它杂质无法通过，并且采用无极性隔膜，电解时，在电场的作用下，阴极腔内的阴离子通过无极性隔膜向阳极腔移动，并在阳极腔内生成EOW，阳极腔内的金属阳离子通过无极性隔膜向阴极腔移动，这样阳极腔内的金属阳离子残留量较少，即生成的EOW中金属阳离子残留量较少，实现低盐EOW的制备，保证制备的EOW良好的杀菌效果。

上述低盐EOW制备方法，制备EOW时，将电解液由第一进液口和第二进液口分别注入至阴极腔和阳极腔内，向阴极和阳极供电，阴极和阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成EOW，阴极腔内生成碱性电位水，生成的EOW由第二出液口流出，生成的碱性电位水由第一出液口流出，实现EOW的制备。该低盐EOW的制备方法简单，便于EOW的制备，并且制备的EOW中含盐量较少，具有良好的杀菌效果。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的低盐EOW电解槽的结构示意图；

图2是图1中低盐EOW电解槽的另一视角的结构示意图；

图3是图1中低盐EOW电解槽的剖视图；

图4是图1中低盐EOW电解槽的爆炸图；

图5是本发明的低盐EOW电解装置的结构示意图；

其中图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100、电解槽；

10、槽体；11、第一槽体；12、第二槽体；13、第三槽体；131、第一进液口；132、第一出液口；133、第一凸起；14、第四槽体；141、第二进液口；142、第二出液口；143、第二凸起；15、阴极腔；16、阳极腔；

20、阴极；

30、阳极；

40、无极性隔膜；

200、交互器；

300、机箱；301、第一排液口；302、第二排液口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明一实施例提供一种低盐EOW电解槽100，如图1至图4所示，低盐EOW电解槽100包括槽体10、无极性隔膜40、阴极20以及阳极30，槽体10设有腔体，无极性隔膜40位于腔体内，并将腔体分隔形成阴极腔15和阳极腔16，槽体10上开设有与阴极腔15连通的第一进液口131及第一出液口132，且槽体10上还开设有与阳极腔16连通的第二进液口141及第二出液口142，第一进液口131及第二进液口141用于注入电解液，第一出液口132及第二出液口142用于流出电解后的液体，阴极20位于阴极腔15内，阳极30位于阳极腔16内。

上述低盐EOW电解装置的电解槽100，包括槽体10、无极性隔膜40、阴极20以及阳极30，无极性隔膜40将槽体10内的腔体分隔形成阴极腔15和阳极腔16，且槽体10上开设有与阴极腔15连通的第一进液口131及与阳极腔16连通的第二进液口141，在制备EOW时，可将电解液分别注入至阴极腔15内和阳极腔16内，阴极腔15内的阴极20和阳极腔16内的阳极30发生电解反应，且在阳极腔16内生成EOW，阴极腔15内生成碱性电位水，然后阳极腔16内的EOW可由第二出液口142流出，阴极腔15内的碱性电位水可由第一出液口132流出。通过设置无极性隔膜40，只有离子可以通过，而水和其它杂质无法通过，并且采用无极性隔膜40，电解时，在电场的作用下，阴极腔15内的阴离子通过无极性隔膜40向阳极腔16移动，并在阳极腔16内生成EOW，阳极腔16内的金属阳离子通过无极性隔膜40向阴极腔15移动，这样阳极腔16内的金属阳离子残留量较少，即生成的EOW中金属阳离子残留量较少，实现低盐EOW的制备，保证制备的EOW良好的杀菌效果。

在本实施例中，槽体10包括第一槽体11及第二槽体12，第一槽体11与第二槽体12装配连接，无极性隔膜40固定在第一槽体11与第二槽体12之间，第一槽体11具有第一镂空部，第二槽体12具有第二镂空部，第一镂空部及第二镂空部均分布有交错设置的多个阻挡条。通过设置第一槽体11和第二槽体12，可以通过第一槽体11和第二槽体12的装配连接实现无极性隔膜40的固定，固定方式简单，而且，该无极性隔膜40固定在第一镂空部与第二镂空部之间，通过纵横交错设置的多个阻挡条可以为无极性隔膜40提供一定的支撑，使得无极性隔膜40受力均匀，有效减小无极性隔膜40破裂的几率，延长无极性隔膜40的使用寿命，并且还使得无极性隔膜40露出，以便进行离子交换。另外，该结构设置形式，可以装配面积相对较大的无极性隔膜40，使阴阳离子顺利通过，加快EOW的制备效率。当然，在其他实施例中，无极性隔膜40也可以通过其他方式进行固定，或者也可以直接放置在槽体10内。

进一步地，在本实施例中，槽体10还包括第三槽体13及第四槽体14，第三槽体13与第一槽体11装配连接，并形成阴极腔15，第四槽体14与第二槽体12装配连接，并形成阳极腔16。具体地，在本实施例中，第一槽体11还具有第一框体部，第一镂空部位于第一框体部的框内，第二槽体12还具有第二框体部，第二镂空部位于第二框体部的框内，且第一镂空部与第二镂空部固定无极性隔膜40的面分别与第一框体部及第二框体部平齐，与该面相对的面凹陷于第一框体部及第二框体部，第三槽体13及第四槽体14均在中部开设有凹槽，第一槽体11与第三槽体13装配连接后，第一槽体11的凹陷部分与第三槽体13的凹槽部分形成整个阴极腔15，同样地，第二槽体12的凹陷部分与第四槽体14的凹槽部分形成整个阳极腔16。这样，可以为电解液提供一可注入的空间，整体结构比较简单，易于装配。另外，还考虑到便于生产加工、装配及美观性的问题，第一槽体11和第二槽体12结构相同，第三槽体13和第四槽体14结构相同，且第一槽体11、第二槽体12、第三槽体13及第四槽体14均呈板状。当然，在其他实施例中，也可以第三槽体13与第四槽体14围合形成腔体，第一槽体11、第二槽体12及无极性隔膜40整体位于腔体内，并将腔体分隔形成阴极腔15和阳极腔16。

值得一提地，在本实施例中，阴极20与无极性隔膜40分别设置在第一镂空部相对的两侧，并均与第一镂空部抵接，阳极30与无极性隔膜40分别设置在第二镂空部相对的两侧，并均与第二镂空部抵接。如此，阴极20和阳极30两级之间的间距为第一镂空部的厚度、第二镂空部的厚度及无极性隔膜40的厚度之和，两级间距较小，电解效率高。此外，在本实施例中，第一槽体11及第三槽体13上分别开设有供阴极20和阳极30的阴线穿过的电极孔，以便与电源电性连接，通过电源进行供电，保证整个电解反应的顺利进行，且两个电极孔处均进行密封处理，避免漏液。

进一步地，在本实施例中，第三槽体13的内侧壁上具有第一凸起133，通过第一凸起133将阴极20压紧在第一槽体11上，第四槽体14的内壁上具有第二凸起143，通过第二凸起143将阳极30压紧在第二槽体12上。具体地，在本实施例中，第三槽体13朝向靠近阴极20的一侧均匀形成有多个第一凸起133，第四槽体14朝向靠近阳极30的一侧均匀形成有多个第二凸起143，且第一凸起133紧贴第三槽体13凹槽的侧壁，自第三槽体13凹槽的底壁延伸至阴极20所在位置，第二凸起143紧贴第四槽体14凹槽的侧壁，自第四槽体14凹槽的底壁延伸至阳极30所在位置，以实现压紧阴极20和阳极30。通过形成有第一凸起133及第二凸起143，进而可分别将阴极20及阳极30压住，从而阴极20和阳极30之间的两级间距固定为只有第一镂空部的厚度、第二镂空部的厚度及无极性隔膜40的厚度之和，两级间距很小，进一步提高了电解效率，其中，第一镂空部的厚度和第二镂空部的厚度均为0.5mm，阴极20和阳极30之间的两级间距固定为只有1mm加上无极性隔膜40的厚度，且无极性隔膜40的厚度也非常薄，使两级间距很小。另外，通过直接形成凸起的方式来压紧阴极20和阳极30，结构及方式均比较简单。当然，在其他实施例中，压紧的结构不限于此方式，也可以通过直接在第一槽体11和第二槽体12上分别开设固定槽或者形成固定卡沿将阴极20和阳极30直接固定，或者也可以在阴极腔15或阳极腔16内分别设置第三压紧件，分别将阴极20和阳极30压紧在第一槽体11或者第二槽体12上。

在本实施例中，阴极20呈板状，且阴极20上分布有网孔，阳极30呈板状，且阳极30上分布有网孔。具体地，在本实施例中，阴极20及阳极30均呈长方体板状，并分别具有与电源电性连接的阴极20引线及阳极30引线，且阴极20和阳极30上均均匀分布有多个长方形网孔，阴极20和阳极30均采用钛材料制成。通过采用网状钛阴极20和网状钛阳极30，有利于阴阳离子在阴极腔15和阳极腔16内快速的相对运动，实现提高EOW制备效率的效果。当然，在其他实施例中，对阴极20和阳极30的形状不作具体限定，可根据实际需求进行选择，满足电解功能即可，并且阴极20和阳极30的材料也不限于为钛，另外网孔也可以为蜂窝状的六边形网孔等。

在本实施例中，无极性隔膜40为纳米陶瓷离子交换膜。使用纳米陶瓷离子交换膜，膜电阻低，电解效率高，进一步提高了EOW的制备效率，提升用户使用体验，并且，纳米陶瓷离子交换膜能耐强酸强碱性环境，避免在电解过程中被腐蚀，提高无极性隔膜40的使用寿命，节约生产成本。当然，在其他实施例中，对无极性隔膜40的材料不作具体限定，为既可以通过阴离子又可以通过金属阳离子的无极性隔膜40即可，满足该低盐EOW电解槽100的电解需求。

在本实施例中，第一进液口131与第一出液口132交错设置，第二进液口141与第二出液口142交错设置。具体地，在本实施例中，第一进液口131与第一出液口132均开设在槽体10的外表面上，并均与阴极腔15连通，第一进液口131与第一出液口132设置在第三槽体13相对设置的两侧，且第一进液口131与第一出液口132的轴线方向不在同一直线上。同样地，第二进液口141与第二出液口142均开设在槽体10的外表面上，并均与阳极腔16连通，第二进液口141与第二出液口142设置在第四槽体14相对设置的两侧，且第二进液口141与第二出液口142的轴线方向不在同一直线上。如此，在制备EOW时，由第一进液口131和第二进液口141注入至阴极腔15和阳极腔16内的电解液，在阴极腔15或者阳极腔16内的路径加长，经过充分电解后，EOW可以由与第二进液口141错开的第二出液口142流出，碱性电位水可以由与第一进液口131错开的第一出液口132流出，从而使得整个电解反应过程充分进行，保证EOW的制备质量。当然，在其他实施例中，也可以根据实际情况对各出液口及各进液口的情况进行相应调整。

在本实施例中，第一进液口131与第二进液口141开设在槽体10的同侧，第一出液口132与第二出液口142开设在槽体10的同侧。由于第一进液口131与第二进液口141开设在槽体10的同侧，便于分别从第一进液口131和第二进液口141注入电解液，并且，第一出液口132与第二出液口142开设在槽体10的同侧，便于分别对从第一出液口132和第二出液口142流出的EOW和碱性电位水进行收集与处理，整体结构设置上更加合理，制备过程更加容易，且在将该低盐EOW电解槽100安装后，也便于其他各结构的设置。

本发明另一实施例提供一种低盐EOW电解装置，如图5所示，低盐EOW电解装置除包括上述低盐EOW电解槽100外，还包括电源、控制器及交互器200，电源起到提供电能、实现整个装置供电的效果，控制器与电源电性连接，通控制器智能控制整个EOW制备过程的自动化进行，交互器200为PLC触控屏，并与控制器电性连接，通过触控交互器200进行人机交互，进而控制整个低盐EOW电解装置或反馈整个低盐EOW电解装置工作信息。另外，在本实施例中，为进一步提高EOW的制备效率，电解槽100可设置有两个。

在本实施例中，低盐EOW电解装置还包括机箱300，电解槽100、电源及控制器等均安装在机箱300内，使得整个低盐EOW电解装置外表看起来更加整洁、美观，并且机箱300上还开设有一开口，交互器200设置在该开口处，便于进行人机交互，整体布局上非常合理简单。另外，机箱300上还开设有与第一出液口132连通的第一排液口301及与第二出液口142连通的第二排液口302，以便将EOW和碱性电位水排出至机箱300外。

本发明又一实施例提供一种低盐EOW制备方法，低盐EOW制备方法用于上述低盐EOW电解装置，低盐EOW制备方法包括电解液由第一进液口131和第二进液口141分别注入至阴极腔15和阳极腔16内；向阴极20和阳极30供电，阴极20和阳极30发生电解反应，且在阳极腔16内生成EOW，阴极腔15内生成碱性电位水；以及生成的EOW由第二出液口142流出，生成的碱性电位水由第一出液口132流出。

上述低盐EOW制备方法，制备EOW时，将电解液由第一进液口131和第二进液口141分别注入至阴极腔15和阳极腔16内，向阴极20和阳极30供电，阴极20和阳极30发生电解反应，且在阳极腔16内生成EOW，阴极腔15内生成碱性电位水，生成的EOW由第二出液口142流出，生成的碱性电位水由第一出液口132流出，实现EOW的制备。该低盐EOW制备方法简单，便于EOW的制备，并且制备的EOW中含盐量较少，具有良好的杀菌效果。

需要说明的是，电解液为0.1％的氯化钠纯水盐溶液，制备EOW时，通过交互器200输入制备指令，电源接通，控制器控制电解液自动由第一进液口131和第二进液口141注入至阴极腔15和阳极腔16内，流量达到4L/min，并在一定电流密度下进行电解，在电场的作用下，阴极腔15内的氯离子在阳极30的吸引下通过无极性隔膜40迅速向阳极腔16移动，并在阳极30被还原成氯气，生产次氯酸，阳极腔16内的钠离子在阴极20的吸引下通过无极性隔膜40迅速向阴极腔15移动，阴极腔15内的钠离子残留量较少，从而在阳极腔16可产出低盐低PH的EOW，其中，EOW的PH值约为2-3，orp>1100mv，有效氯含量在50-70ppm，完全符合要求，而阴极腔15可产出碱性电位水，电解后的EOW由第二出液口142流出再经第二排液口302排出至机箱300外，可用于杀菌消毒，电解后的碱性电位水由第一出液口132流出再经第一排液口301排出至机箱300外。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低盐EOW电解槽，其特征在于，包括：

槽体(10)，设有腔体；

无极性隔膜(40)，位于所述腔体内，并将所述腔体分隔形成阴极腔(15)和阳极腔(16)，所述槽体(10)上开设有与所述阴极腔(15)连通的第一进液口(131)及第一出液口(132)，且所述槽体(10)上还开设有与所述阳极腔(16)连通的第二进液口(141)及第二出液口(142)，所述第一进液口(131)及所述第二进液口(141)用于注入电解液，所述第一出液口(132)及所述第二出液口(142)用于流出电解后的液体；以及

阴极(20)及阳极(30)，所述阴极(20)位于所述阴极腔(15)内，所述阳极(30)位于所述阳极腔(16)内。

2.根据权利要求1所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述槽体(10)包括第一槽体(11)及第二槽体(12)，所述第一槽体(11)与所述第二槽体(12)装配连接，所述无极性隔膜(40)固定在所述第一槽体(11)与所述第二槽体(12)之间；

所述第一槽体(11)具有第一镂空部，所述第二槽体(12)具有第二镂空部，所述第一镂空部及所述第二镂空部均分布有交错设置的多个阻挡条。

3.根据权利要求2所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述槽体(10)还包括第三槽体(13)及第四槽体(14)，所述第三槽体(13)与所述第一槽体(11)装配连接，并形成所述阴极腔(15)，所述第四槽体(14)与所述第二槽体(12)装配连接，并形成所述阳极腔(16)。

4.根据权利要求3所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述第三槽体(13)的内侧壁上具有第一凸起(133)，通过所述第一凸起(133)将所述阴极(20)压紧在所述第一槽体(11)上；

所述第四槽体(14)的内壁上具有第二凸起(143)，通过所述第二凸起(143)将所述阳极(30)压紧在所述第二槽体(12)上。

5.根据权利要求1所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述阴极(20)呈板状，且所述阴极(20)上分布有网孔；

所述阳极(30)呈板状，且所述阳极(30)上分布有网孔。

6.根据权利要求1所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述无极性隔膜(40)为纳米陶瓷离子交换膜。

7.根据权利要求1所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述第一进液口(131)与所述第一出液口(132)交错设置；

所述第二进液口(141)与所述第二出液口(142)交错设置。

8.根据权利要求1所述的低盐EOW电解槽，其特征在于，所述第一进液口(131)与所述第二进液口(141)开设在所述槽体(10)的同侧；

所述第一出液口(132)与所述第二出液口(142)开设在所述槽体的同侧。

9.一种低盐EOW电解装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的低盐EOW电解槽(100)。

10.一种低盐EOW制备方法，其特征在于，用于如权利要求9所述的低盐EOW电解装置，所述低盐EOW制备方法包括：

电解液由第一进液口(131)和第二进液口(141)分别注入至阴极腔(15)和阳极腔(16)内；

向阴极(20)和阳极(30)供电，阴极(20)和阳极(30)发生电解反应，且在阳极腔(16)内生成EOW，阴极腔(15)内生成碱性电位水；以及

生成的EOW由第二出液口(142)流出，生成的碱性电位水由第一出液口(132)流出。

Images