CN113786648B - 电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器 - Google Patents

电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器,其中电解除氢装置包括分离罐,分离罐上分别连通有位于分离罐周壁的进液管、位于分离罐底壁中部的出液管和位于分离罐上部的出气管;分离罐底壁固接有沿其轴向设置的分离板,分离板在分离罐底壁上的投影呈旋涡状,且分离板的外圈端与分离罐内壁固接、内圈端环绕在出液管与分离罐连通部周侧;分离板外圈与分离罐内壁之间形成弧形通道,进液管的进液方向与弧形通道相切且顺向于分离板的螺旋方向。本申请具有除氢效率高,整体结构简洁,运行几乎无损耗,维护成本低的效果。

Description

电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器
技术领域
本申请涉及电解制氢领域,尤其是涉及一种电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器。
背景技术
次氯酸钠是一种强氧化剂,具有很强的杀菌、漂白效果,是目前应用最广泛的一种消毒剂,主要应用于食品加工企业消毒、核电站或火电厂循环水系统水处理、石化或印染企业污水及循环水处理、生活给水消毒、医院或城市污水处理消毒工程等。次氯酸钠主要通过氯化钠溶液在电解反应中制备而成,在电解过程中还会产生氢气,氢气属于易燃易爆气体,掺杂在电解液中,不仅会影响电极的电解效率,同时还存在较大的安全隐患。
而由于海水中自带氯化钠,因此基于海水的次氯酸钠发生装置应用较为广泛,其主要由自动冲洗海水过滤器、海水升压泵、海水除沙器、次氯酸钠发生器、次氯酸钠贮存罐、加药泵、酸洗设备、整流变压器、整流柜、控制柜和动力柜等组成。其中次氯酸钠发生器主要由电解槽组件及相关配件组成,电解槽中电解后的次氯酸钠溶液中会掺杂一定量的氢气,需要对电解产生的氢气进行分离。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在有以下缺陷:目前常规的电解液除氢方式有重力沉降法,但是除氢效率过低;而在电解槽中设置质子交换膜,又导致使用成本升高;同时由于集成化的次氯酸钠发生器占地空间需可控,亟需一种占地空间小、维护成本低且除氢效率高、安全性高的氢分离装置。
发明内容
为了改善相关技术中除氢装置除氢效率低、维护成本高且结构复杂的问题,本申请提供一种电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器。
本申请第一方面提供的一种电解除氢装置采用如下的技术方案:
一种电解除氢装置,包括分离罐,所述分离罐上分别连通有位于所述分离罐周壁的进液管、位于所述分离罐底壁中部的出液管和位于所述分离罐上部的出气管;
所述分离罐底壁固接有沿其轴向设置的分离板,所述分离板在所述分离罐底壁上的投影呈旋涡状,且所述分离板的外圈端与所述分离罐内壁固接、内圈端环绕在所述出液管与所述分离罐连通部周侧;
所述分离板外圈与所述分离罐内壁之间形成弧形通道,所述进液管的进液方向与所述弧形通道相切且顺向于所述分离板的螺旋方向。
通过采用上述技术方案,经电解后混合有氢气的次氯酸钠溶液经进液管通入至分离罐中后先切向于分离板外圈与分离罐内壁间形成的弧形通道流通,可显著提高气液混合物在分离罐中的流通速度,同时密度不同的氢气和次氯酸钠溶液也在此处形成初步分离;随后气液混合物继续在旋涡状盘绕的分离板自身形成的旋涡状通道中高速流通,由于氢气和次氯酸钠溶液的密度不同,氢气自气液混合物中脱出上升,且溶于次氯酸钠溶液中的部分氢气也以气泡形式溢出,从而可将氢气自次氯酸钠溶液中高效分离出来,分离出的氢气通过出气管排出或收集;析氢完成的次氯酸钠溶液流动至分离板的内圈时,再至分离罐底壁中部连通的出液管流出,实现了气液混合物分离后的分别收集。
并且整个除氢过程主要通过气液混合物的在切线处的加速运动及在旋涡状通道内的高速运动来实现气液分离,效率更高,且整体结构更加简化,运行损耗小,维护成本低,更适用于各种集成式布局。
可选的,所述分离板包括多个同轴设置且直径依次减小的环板,所述环板沿其轴向贯穿开设有缺口且相邻两个所述缺口呈错位设置,相邻两个所述环板之间围合成导流腔,且相邻两个所述导流腔之间通过二者之间的所述缺口连通;
所述环板于所述缺口处延伸固接有折流板,所述折流板远离该所述环板的一端固接在相邻且直径较大的所述环板的内壁上,且所述折流板与直径较大的所述环板的连接部与该所述环板的所述缺口之间预留有间距。
通过采用上述技术方案,高速气液混合物在相邻两环板围合成的导流腔内流通,当流通至直径较小的环板的缺口处时,折流板对气液混合物进行导流以使其流入更内圈的导流腔中,使得高速气液混合物在分离罐中能形成直径依次减小的旋涡流,可以有效加速氢气自次氯酸钠溶液中析出的效率;而气液混合物在经过折流板导流并高速进入更内圈的导流腔的过程中,由于液体密度大、运动时惯性大,次氯酸钠溶液能快速通过,而密度小、运动时惯性小的氢气在经过折流板处会发生一定几率的停滞,并具有朝折流板与较外圈环板之间夹缝处流通的趋势,同时折流板与较外圈环板之间夹缝的设置进一步加剧了气液混合物在折流腔处的湍流现象,可进一步促进溶于次氯酸钠溶液中的氢气气泡析出,不仅能对混合在次氯酸钠溶液中的氢气进行分离,还能尽可能对溶于次氯酸钠溶液中的氢气进行析出分离,显著提高了本申请的脱氢效率,极大提高了次氯酸钠溶液的纯净度以及后续使用过程中的安全性。
可选的,所述分离罐内壁固接有位于所述分离板上端的多孔网板。
通过采用上述技术方案,多孔网板设在分离板上方能实现较好的消泡效果,以使掺杂在次氯酸钠溶液中的氢气气泡上升至多孔网板处后能快速破裂以使氢气溢出,进一步确保了本申请的除氢效率。
可选的,所述分离罐内壁固接有位于所述分离板上方且两端贯穿的锥型挡板,所述锥型挡板靠近所述分离板的一端至远离所述分离板的一端呈收口设置。
通过采用上述技术方案,氢气自次氯酸钠溶液中析出后携带一定的液体,其上升至锥型挡板的内壁时,部分液体遇锥型挡板内侧弧壁会粘附在其弧面上,并顺锥型挡板的弧面滴落至下方的气液混合物中,可对分离出的氢气进行一定程度的干燥,并实现氢气中携带液体的回流,既利于分离出的氢气的稀释排放,也有利于分离出的氢气的收集再利用。
可选的,所述锥型挡板的收口端连通有喉管,所述喉管远离所述锥型挡板的一端与所述出气管连通。
通过采用上述技术方案,除去部分液体后的氢气进一步上升至喉管中时,由于氢气的流通截面骤降,氢气的流速被进一步提高,压力降低,从而混杂在氢气中的少量液体被雾化并尽可能粘附在喉管内壁,进一步对氢气中携带的液体进行去除,使得自出气管排出的氢气更加洁净。
可选的,所述分离罐内壁固接有位于所述分离板靠近所述出气管一端的液位传感器,所述出气管上设置有电磁阀,所述电磁阀电连接有第一控制器,所述第一控制器与所述液位传感器电连接。
通过采用上述技术方案,液位传感器对分离罐内的气液混合物液面进行监测,当分离罐内液位不低于液位传感器时,电磁阀处于常闭状态,自次氯酸钠溶液中析出的氢气在分离罐上部蓄积;分离罐内氢气蓄积达一定量时使得分离罐内气压升高,流通至分离板内圈处的次氯酸钠溶液快速通过出液管导出,气液混合物在分离板中的流通速度提高,使得分离罐内液位低于液位传感器,分离板对气液混合物的除氢效率降低,此时电磁阀受控开启,分离罐内蓄积的高压氢气排出,分离罐内气压降低,分离罐内液位上升直至没过液位传感器时,电磁阀关闭,分离罐内继续蓄积氢气,实现了分离罐内氢气的间歇式排氢功能,确保了氢气的顺畅排出,有效避免了外部气体或氢气的倒灌现象的发生。
可选的,所述出气管上设置有压力传感器,所述压力传感器电连接有第二控制器,所述第二控制器与所述压力传感器电连接。
通过采用上述技术方案,压力传感器对分离罐内的氢气气压进行实时监测,当分离罐内气压过高且分离罐内液位异常或者液位传感器未即时触发控制信号时,压力传感器监测到极限气压后即通过第二控制器开启电磁阀,将分离罐内高压氢气排出,设置第二道保障,确保了分离出的氢气的有效排放,同时也确保了本申请运行时的安全性。
可选的,所述分离板内弧壁和/或外弧壁设置有多个消泡件,所述分离罐于所述出液管与所述分离罐的连通部设置有气泡滤片。
通过采用上述技术方案,气液混合物在分离板中流动时,多个消泡件对溶于次氯酸钠溶液中的气泡进行扰动或打碎,有利于溶于次氯酸钠溶液中的气泡的快速析出,提高了本申请的除氢效率;而部分细小气泡随次氯酸钠溶液流动至出液管与分离罐连通部时,次氯酸钠溶液顺利穿过气泡滤片,气泡滤片对这些细小气泡进行拦截,能尽可能降低排出的次氯酸钠溶液中的氢气含量。
本申请第二方面提供的一种集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器采用如下的技术方案:
一种集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器,包括上述电解除氢装置;还包括柜体和设于所述柜体内的全封闭电解槽,所述电解槽出液口与所述进液管连通,所述出液管连接有储存罐,所述电解槽进液口依次连接有配比罐和软化罐。
通过采用上述技术方案,盐水或海水依次通入软化罐和配比罐中后,再流通至电解槽中电解,电解出的氢气、次氯酸钠溶液混合物经进液管流通至分离罐中进行氢气分离作业,除氢后的次氯酸钠溶液经出液管储存在储存罐中,能实现对盐水或海水的高效除氢作业,集成度高并且维护成本低。
可选的,所述柜体上设置有风机,所述出气管延伸至所述风机进风口处,所述柜体内设置有氢气探测仪,所述氢气探测仪电连接有第三控制器,所述第三控制器与所述电解槽电源电连接。
通过采用上述技术方案,分离罐中分离出的氢气经出气管排放至风机进风口处,并随着风机的运行将氢气与空气混合后排至大气中,尽可能降低了申请的安全隐患;同时氢气探测仪对柜体内的氢气浓度进行监测,当柜体内发生氢气泄漏等现象导致柜体内氢气浓度升高时,即通过第三控制器控制电解槽电源断电,尽可能确保了本申请的安全运行。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.混合有氢气的次氯酸钠溶液经进液管通入至分离罐中后先切向于弧形通道流通,可显著提高气液混合物在分离罐中的流通速度,同时密度不同的氢气和次氯酸钠溶液也在此处形成初步分离;随后气液混合物继续在旋涡状盘绕的分离板自身形成的旋涡状通道中高速流通,氢气自气液混合物中脱出上升,且溶于次氯酸钠溶液中的部分氢气也以气泡形式溢出,从而可将氢气自次氯酸钠溶液中高效分离出来,脱氢效率更高,且整体结构更加简化,运行损耗小,维护成本低,更适用于各种集成式布局;
2.气液混合物快速通过折流腔时,折流腔处形成负压,密度小、惯性小的氢气在折流腔处会发生一定几率的停滞,再加上折流腔处的负压,可进一步促进溶于次氯酸钠溶液中的氢气析出,不仅能对混合在次氯酸钠溶液中的氢气进行分离,还能尽可能对溶于次氯酸钠溶液中的氢气进行析出分离,显著提高了本申请的脱氢效率,极大提高了次氯酸钠溶液的纯净度以及后续使用过程中的安全性;
3.锥形挡板和喉管的设置,有助于进一步降低分离出的氢气中携带的液体,可对分离出的氢气进行一定程度的干燥,并实现氢气中液体的回流,使得自出气管排出的氢气更加洁净,既利于分离出的氢气的稀释排放,也有利于分离出的氢气的收集再利用。
附图说明
图1是本申请实施例1电解除氢装置的整体结构剖视图。
图2是本申请实施例1主要用于展示分体式分离板的剖视结构示意图。
图3是本申请实施例1主要用于展示一体式分离板的剖视结构示意图。
图4是本申请实施例1集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器的整体结构示意图。
图5是本申请实施例2消泡件选用为消泡片时电解除氢装置的剖视结构示意图。
图6是本申请实施例2消泡件选用为消泡块时电解除氢装置的剖视结构示意图。
图7是本申请实施例2消泡件选用为消泡条时电解除氢装置的剖视结构示意图。
附图标记:1、分离罐;11、进液管;12、出液管;13、出气管;14、缓冲罐;15、穿孔;2、分离板;21、环板;22、缺口;23、导流腔;24、折流板;25、折流腔;3、多孔网板;41、锥型挡板;42、喉管;51、液位传感器;52、电磁阀;53、压力传感器;61、消泡件;62、气泡滤片;7、柜体;71、电解槽;72、储存罐;73、配比罐;74、软化罐;75、风机;76、氢气探测仪。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
实施例1:
本申请实施例公开一种电解除氢装置。参照图1,电解除氢装置包括分离罐1,分离罐1呈圆柱体状,分离罐1上分别连通有位于分离罐1周壁的进液管11、位于分离罐1底壁中部的出液管12和位于分离罐1上部的出气管13;具体的,分离罐1下端连通有缓冲罐14,分离罐1底壁中部贯穿开设有穿孔15,出液管12与缓冲罐14连通,且进液管11管径大于穿孔15孔径。
参照图1和图2,分离罐1底壁固接有沿其轴向设置的分离板2,分离板2上端延伸至分离罐1中部,分离板2在分离罐1底壁上的投影呈旋涡状,且分离板2的外圈端与分离罐1内壁固接、分离板2的内圈端环绕在穿孔15周侧;分离板2外圈与分离罐1内壁之间形成弧形通道,进液管11的进液方向与弧形通道相切且顺向于分离板2的螺旋方向,实际设置时,进液管11的管径大于弧形通道的宽度,以使进液管11中的气液混合物进入弧形通道中时即被提速。
从而,经电解后混合有氢气的次氯酸钠溶液经进液管11通入至分离罐1中后先切向于分离板2外圈与分离罐1内壁间形成的弧形通道流通,可显著提高气液混合物在分离罐1中的流通速度,同时密度不同的氢气和次氯酸钠溶液也在此处形成初步分离;随后气液混合物继续在旋涡状盘绕的分离板2自身形成的旋涡状通道中高速流通,由于氢气和次氯酸钠溶液的密度不同,气液混合物高速流通过程中,氢气逐渐自气液混合物中脱出上升,且溶于次氯酸钠溶液中的部分氢气也以气泡形式溢出,从而可将氢气自次氯酸钠溶液中高效分离出来,分离出的氢气通过出气管13排出或收集;析氢完成的次氯酸钠溶液流动至分离板2的内圈时,通过分离罐1底部的穿孔15流通至缓冲罐14中,再自出液管12流出,实现了气液混合物分离后的分别收集。
并且整个除氢过程主要通过气液混合物的在切线处的加速运动及在旋涡状通道内的高速运动来实现气液分离,效率更高,且整体结构更加简化,运行损耗小,维护成本低,更适用于各种集成式布局。
更具体的,参照图2,在一种可行的实施方式中,分离板2设为分体式,且包括多个同轴设置且直径依次减小的环板21,环板21沿其轴向贯穿开设有缺口22且相邻两个环板21上的缺口22呈错位设置,相邻两个环板21之间围合成导流腔23,且相邻两个导流腔23之间通过二者之间的缺口22连通。
环板21于缺口22处延伸固接有折流板24,且折流板24的延伸方向逆向于气液混合物在分离板2中的流通方向;折流板24远离该环板21的一端固接在相邻且直径较大的环板21的内壁上,则多个导流腔23和缺口22依次连通后形成旋涡状的分离腔,并且气液混合物在分离腔中流通时的流通截面较为均衡;同时折流板24与直径较大的环板21的连接部与该环板21的缺口22之间预留有间距,且折流板24与邻近的直径较大的环板21之间形成折流腔25。并且为确保本申请的使用寿命,分离罐1、环板21和折流板24均由耐腐蚀的高分子塑料或合金制成或与次氯酸钠接触部设置有耐腐蚀涂层/面板。
如此设置后,气液混合物在多个环板21及多个折流板24围合形成的旋涡状分离腔中高速流通,可以有效加速氢气自次氯酸钠溶液中析出的效率;而气液混合物在经过折流板24导流并高速进入更内圈的导流腔23的过程中,由于液体密度大、运动时惯性大,次氯酸钠溶液能快速通过,而密度小、运动时惯性小的氢气在经过折流腔25处会发生一定几率的停滞,并具有朝折流腔25处流通的趋势,同时折流腔25的设置进一步加剧了气液混合物在折流腔25处的湍流现象,可进一步促进溶于次氯酸钠溶液中的氢气气泡析出;不仅能对混合在次氯酸钠溶液中的氢气进行分离,还能尽可能对溶于次氯酸钠溶液中的氢气进行析出分离,显著提高了本申请的脱氢效率,极大提高了次氯酸钠溶液的纯净度以及后续使用过程中的安全性。
在另一可行的实施方式中,参照图3,分离板2设为一体式且为直径逐渐减小的螺旋状整体,折流板24固接在分离板2的内弧面侧壁上且其延伸方向顺向于气液混合物在分离腔中的流通方向。从而气液混合物在分离板2分隔出的分离腔中流通时,也能通过旋涡状的流动方式提高氢气自次氯酸钠溶液中析出的效率,并且多个折流板24的设置也能进一步在一定程度上促进氢气在折流腔25处的加速析出,但是由于设置折流板24后,气液混合物在分离腔设有折流板24处流通时流通截面减小,导致气液混合物通过该处的流量减小,在一定程度上影响了本申请整体的处理效率。
为进一步促进气液混合物在分离腔中流通时的除氢效率,参照图1,分离罐1内壁固接有位于分离板2上端的多孔网板3,多孔网板3可以固接在分离板2上端面,也可以嵌设在分离板2的分离腔中,为便于多孔网板3的安装,本实施例将多孔网板3固接在分离板2上端面。从而设在分离板2上方的多孔网板3能实现较好的消泡效果,以使掺杂在次氯酸钠溶液中的氢气气泡上升至多孔网板3处后能快速破裂以使氢气溢出,进一步确保了本申请的除氢效率。
而由于氢气自次氯酸钠溶液中析出后,会携带一部分液体,不利于氢气的收集或排放,因此,参照图1,分离罐1内壁固接有位于分离板2上方且两端贯穿的锥型挡板41,锥型挡板41靠近分离板2的一端至远离分离板2的一端呈收口设置,并且,锥型挡板41的收口端连通有喉管42,喉管42远离锥型挡板41的一端与出气管13连通。
从而氢气自次氯酸钠溶液中析出后携带一定的液体,其上升至锥型挡板41的内壁时,部分液体遇锥型挡板41内侧弧壁会粘附在其弧面上,并顺锥型挡板41的弧面滴落至下方的气液混合物中,可对分离出的氢气进行一定程度的干燥,并实现氢气中携带液体的回流;除去部分液体后的氢气进一步上升至喉管42中时,由于氢气的流通截面骤降,氢气的流速被进一步提高,压力降低,从而混杂在氢气中的少量液体被进一步充分雾化并尽可能粘附在喉管42内壁,进一步对氢气中携带的液体进行去除,使得自出气管13排出的氢气更加洁净,既利于分离出的氢气的稀释排放,也有利于分离出的氢气的收集再利用。
而在实际生产环境中,为确保本申请整体的处理效率,通入分离罐1中的气液混合物一般流速较大,也即分离出的氢气直接从排气管排出后,即使经过锥型挡板41以及喉管42的除水效果,依然还会携带一定量的液体,影响次氯酸钠溶液的制成率,同时含有次氯酸钠溶液的氢气排出后,具有较强的毒性和腐蚀性,会对周边设备或环境造成严重污染。
因而参照图1,在分离罐1内壁固接位于分离板2靠近出气管13一端的液位传感器51,具体的,液位传感器51设置在多孔网板3和分离板2的交界处,出气管13上设置有电磁阀52,电磁阀52电连接有第一控制器,第一控制器与液位传感器51电连接。
从而一方面,液位传感器51对分离罐1内外圈的气液混合物液面进行监测,当分离罐1内位于外圈的液位不低于液位传感器51时,电磁阀52处于常闭状态,自次氯酸钠溶液中析出的氢气在分离罐1上部蓄积,这些氢气在锥型挡板41及喉管42的双重作用下尽可能脱除氢气中携带的次氯酸钠液体。
当分离罐1内氢气蓄积达一定量时使得分离罐1内气压升高,流通至分离板2内圈处的次氯酸钠溶液快速通过出液管12导出,气液混合物在分离板2中的流通速度提高,分离板2对气液混合物的实际除氢效率降低,分离罐1内液位低于液位传感器51;此时电磁阀52受控开启,分离罐1内蓄积的高压氢气排出,分离罐1内气压降低,分离罐1内液位上升直至没过液位传感器51时,电磁阀52关闭,分离罐1内继续蓄积氢气,从而在另一方面实现了分离罐1内氢气的间歇式排氢功能,确保了氢气的顺畅排出,有效避免了外部气体或氢气的倒灌现象的发生,同时也能避免分离罐1内气压过大造成安全隐患。
更进一步的,参照图1,出气管13上设置有压力传感器53,压力传感器53电连接有第二控制器,第二控制器与压力传感器53电连接。如此设置旨在通过压力传感器53对分离罐1内的氢气气压进行实时监测,当分离罐1内气压过高且分离罐1内液位异常或者液位传感器51未即时触发控制信号时,压力传感器53监测到极限气压后即通过第二控制器开启电磁阀52,将分离罐1内高压氢气排出,设置第二道保障,确保了分离出的氢气的有效排放,同时也确保了本申请运行时的安全性。
本申请实施例还公开了一种集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器,参照图4,其包括上述电解除氢装置和柜体7,柜体7内设置有至少一个上述电解除氢装置,当设置多个上述电解除氢装置时,可以将多个电解除氢装置进行串联以提高除氢质量;也可以将多个电解除氢装置进行并联以提高除氢产量。
集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器还包括设于柜体7内的全封闭电解槽71,电解槽71进液口于柜体7外依次连接有配比罐73和软化罐74,电解槽71出液口与进液管11连通,出液管12连接有用于储存次氯酸钠溶液的储存罐72。柜体7上还设置有风机75,出气管13延伸至风机75进风口处,柜体7内设置有氢气探测仪76,氢气探测仪76电连接有第三控制器,第三控制器与电解槽71电源电连接。
从而盐水或海水依次通入软化罐74和配比罐73中后,再流通至电解槽71中电解,电解出的氢气、次氯酸钠溶液混合物经进液管11流通至分离罐1中进行氢气分离作业,除氢后的次氯酸钠溶液经出液管12储存在储存罐72中,能实现对盐水或海水的高效除氢作业,集成度高并且维护成本低。在此过程中,分离罐1中分离出的氢气经出气管13排放至风机75进风口处,并随着风机75的运行将氢气与空气混合后排至大气中,尽可能降低了申请的安全隐患;同时氢气探测仪76对柜体7内的氢气浓度进行监测,当柜体7内发生氢气泄漏等现象导致柜体7内氢气浓度升高时,即通过第三控制器控制电解槽71电源断电,尽可能确保了本申请的安全运行。
应理解,上述内容中是以电解液中除氢为视角进行介绍的,氢气作为一种不溶于水的气体,那么除了氢气之外的其余不溶或微溶于液体的气液分离需求,也可以使用本申请实施例展示的电解除氢装置进行处理。
本申请实施例电解除氢装置及集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器的实施原理为:经气液混合物经进液管11通入至分离罐1中后先切向于弧形通道流通,可显著提高气液混合物在分离罐1中的流通速度,同时密度不同的氢气和次氯酸钠溶液也在此处形成初步分离;气液混合物在多个环板21及多个折流板24围合形成的旋涡状分离腔中高速流通,可以有效加速氢气自次氯酸钠溶液中析出的效率;而气液混合物在经过折流板24导流并高速进入更内圈的导流腔23的过程中,密度小、惯性小的氢气在折流腔25处会发生一定几率的停滞,再加上折流腔25处的负压,可进一步促进溶于次氯酸钠溶液中的氢气析出;不仅能对混合在次氯酸钠溶液中的氢气进行分离,还能尽可能对溶于次氯酸钠溶液中的氢气进行析出分离,显著提高了本申请的脱氢效率,且整体结构更加简化,运行损耗小,维护成本低,更适用于各种集成式布局。
实施例2:
本申请实施例公开一种电解除氢装置。参照图5,与实施例1的不同之处在于:分离板2内弧壁和/或外弧壁设置有多个消泡件61,分离罐1于出液管12与分离罐1的连通部设置有气泡滤片62,气泡滤片62可以设置为滤网、滤布等。
在一个可行的实施例中,参照图5,消泡件61设置为消泡片,多个消泡片可以均平行设置,也可以无序设置;消泡片可以水平设置,也可以倾斜设置,最优的可以沿气液混合物的流向呈由低到高的倾斜设置,以使气液混合物在流通时形成一定的向上的升力来提高氢气气泡溢出的效率。
在另一个可行的实施例中,参照图6,消泡件61设置为消泡块,多个消泡块可以均平行设置,也可以无序设置;消泡块可以水平设置,也可以倾斜设置;消泡块迎向气液混合物流向的一端截面面积小于其背向气液混合物流向的一端截面面积,从而气液混合物在高速流过消泡块后,在消泡块较大端形成紊流或旋流,能促进溶于次氯酸钠溶液中氢气的析出。
在其他可行的实施例中,参照图7,消泡件61设置为沿分离板2轴向设置的消泡条,消泡条呈锯齿状设置,以使气液混合物在分离腔中流通时产生较大的扰动效果。
从而,气液混合物在分离板2中流动时,多个消泡件61对溶于次氯酸钠溶液中的气泡进行扰动或打碎,有利于溶于次氯酸钠溶液中的气泡的快速析出,提高了本申请的除氢效率;而部分细小气泡随次氯酸钠溶液流动至出液管12与分离罐1连通部时,次氯酸钠溶液顺利穿过气泡滤片62,气泡滤片62对这些细小气泡进行拦截,能尽可能降低排出的次氯酸钠溶液中的氢气含量。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电解除氢装置,其特征在于:包括分离罐(1),所述分离罐(1)上分别连通有位于所述分离罐(1)周壁的进液管(11)、位于所述分离罐(1)底壁中部的出液管(12)和位于所述分离罐(1)上部的出气管(13);
所述分离罐(1)底壁固接有沿其轴向设置的分离板(2),所述分离板(2)在所述分离罐(1)底壁上的投影呈旋涡状,且所述分离板(2)的外圈端与所述分离罐(1)内壁固接、内圈端环绕在所述出液管(12)与所述分离罐(1)连通部周侧;
所述分离板(2)外圈与所述分离罐(1)内壁之间形成弧形通道,所述进液管(11)的进液方向与所述弧形通道相切且顺向于所述分离板(2)的螺旋方向;
所述分离板(2)包括多个同轴设置且直径依次减小的环板(21),所述环板(21)沿其轴向贯穿开设有缺口(22)且相邻两个所述缺口(22)呈错位设置,相邻两个所述环板(21)之间围合成导流腔(23),且相邻两个所述导流腔(23)之间通过二者之间的所述缺口(22)连通;
所述环板(21)于所述缺口(22)处延伸固接有折流板(24),所述折流板(24)远离该所述环板(21)的一端固接在相邻且直径较大的所述环板(21)的内壁上,且所述折流板(24)与直径较大的所述环板(21)的连接部与该直径较大的环板(21)的所述缺口(22)之间预留有间距。
2.根据权利要求1所述的电解除氢装置,其特征在于:所述分离罐(1)内壁固接有位于所述分离板(2)上端的多孔网板(3)。
3.根据权利要求1-2任一项所述的电解除氢装置,其特征在于:所述分离罐(1)内壁固接有位于所述分离板(2)上方且两端贯穿的锥型挡板(41),所述锥型挡板(41)靠近所述分离板(2)的一端至远离所述分离板(2)的一端呈收口设置。
4.根据权利要求3所述的电解除氢装置,其特征在于:所述锥型挡板(41)的收口端连通有喉管(42),所述喉管(42)远离所述锥型挡板(41)的一端与所述出气管(13)连通。
5.根据权利要求1-2任一项所述的电解除氢装置,其特征在于:所述分离罐(1)内壁固接有位于所述分离板(2)靠近所述出气管(13)一端的液位传感器(51),所述出气管(13)上设置有电磁阀(52),所述电磁阀(52)电连接有第一控制器,所述第一控制器与所述液位传感器(51)电连接。
6.根据权利要求5所述的电解除氢装置,其特征在于:所述出气管(13)上设置有压力传感器(53),所述压力传感器(53)电连接有第二控制器,所述第二控制器与所述压力传感器(53)电连接。
7.根据权利要求1-2任一项所述的电解除氢装置,其特征在于:所述分离板(2)内弧壁和/或外弧壁设置有多个消泡件(61),所述分离罐(1)于所述出液管(12)与所述分离罐(1)的连通部设置有气泡滤片(62)。
8.一种集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器,其特征在于:包括如权利要求1-7任意一项所述的电解除氢装置;还包括柜体(7)和设于所述柜体(7)内的全封闭电解槽(71),所述电解槽(71)出液口与所述进液管(11)连通,所述出液管(12)连接有储存罐(72),所述电解槽(71)进液口依次连接有配比罐(73)和软化罐(74)。
9.根据权利要求8所述的集成柜式大产氯盐水型次氯酸钠发生器,其特征在于:所述柜体(7)上设置有风机(75),所述出气管(13)延伸至所述风机(75)进风口处,所述柜体(7)内设置有氢气探测仪(76),所述氢气探测仪(76)电连接有第三控制器,所述第三控制器与所述电解槽(71)电源电连接。
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Denomination of invention: Electrolytic hydrogen removal device and integrated cabinet type large production chloride salt water type sodium hypochlorite generator

Granted publication date: 20220729

Pledgee: Guanggu Branch of Wuhan Rural Commercial Bank Co.,Ltd.

Pledgor: WUHAN XINGDA TECHNOLOGY ENGINEERING Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980014988