CN115094444A - 一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 - Google Patents
一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115094444A CN115094444A CN202210889266.0A CN202210889266A CN115094444A CN 115094444 A CN115094444 A CN 115094444A CN 202210889266 A CN202210889266 A CN 202210889266A CN 115094444 A CN115094444 A CN 115094444A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pipeline
- sodium hypochlorite
- seawater
- main
- production system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 claims abstract description 95
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 37
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 18
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 2
- 102000005393 Sodium-Potassium-Exchanging ATPase Human genes 0.000 claims 1
- 108010006431 Sodium-Potassium-Exchanging ATPase Proteins 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract 1
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- QXDMQSPYEZFLGF-UHFFFAOYSA-L calcium oxalate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C([O-])=O QXDMQSPYEZFLGF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- FMPKBTUFVFWPQW-UHFFFAOYSA-N [Ru].[Ir].[Pt] Chemical compound [Ru].[Ir].[Pt] FMPKBTUFVFWPQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N calcium magnesium Chemical compound [Mg].[Ca] ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 238000005067 remediation Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/24—Halogens or compounds thereof
- C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/14—Alkali metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/206—Manganese or manganese compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法，电解制氯系统包括主管路，主管路上依次设置有进水泵、次氯酸钠发生器和次氯酸钠缓冲罐，进水泵用于将海水输送至次氯酸钠发生器中，次氯酸钠发生器用于电解海水产生次氯酸钠，电解制氯系统还包括支管路，支管路用于将从主管路中流出的含有次氯酸钠的海水分流至支管路中并回流至主管路中。本发明的电解制氯系统，通过设置支管路，将部分含有次氯酸钠的海水回流至主管路中，利用其中的次氯酸钠将主管路中的大部分Mn2+在其进入次氯酸钠发生器之前就氧化成MnO2，有效降低Mn2+浓度，避免MnO2沉积在次氯酸钠发生器的阳极表面使阳极失效。
Description
技术领域
本发明属于防生物污损装备制造技术领域，具体涉及一种电解制氯系统及利用该电解制氯系统降低锰离子含量的方法。
背景技术
次氯酸钠有较强的氧化性，可也有效阻止污损生物幼虫的生长和固着过程，电解海水或者盐水制取次氯酸钠来防止海洋生物对管路的污损以其高性价比和安全优势已成为国内外应用较广且有效的防污技术。锰元素在海水中是以锰离子(Mn2+)形式存在，通常海水中Mn2+含量仅为0.001～0.01mg/L，并不足以对阳极形成危害，但在一些受到污染的海水中，比较典型的如被钢铁污染的工业海港附近，Mn2+浓度远远超出这个范围，例如，国内渤海海域天津段和丹东段均含有较高的Mn2+浓度。如果Mn2+含量较高，在电解过程中就会在阳极表面氧化成二氧化锰(MnO2)，形成粘附的沉积层，迅速导致阳极电流效率降低、槽压升高、能耗增加、阳极失效。
对于Mn2+产生的氧化物阳极污染问题，目前主要的解决方法是在MnO2沉积层形成后对其进行清除，目前已有的方法包括机械清洗法、酸洗溶解法和通反向电流法。机械清除法费时费力，且MnO2沉积层往往很薄，机械清除易对阳极表面涂层造成机械破损，同时无法完全清除。酸洗在板式结构的电解海水制氯系统中大量应用，主要是通过10％以下的盐酸去除电极板间和阴极表面沉积的钙镁沉积物，而MnO2沉积层并不与稀盐酸等发生反应，因此常规的酸洗过程无法溶解MnO2沉积层，需要采用草酸进行溶解，而草酸与钙镁沉积物会形成草酸钙难溶物，在实际操作中需要先用稀盐酸酸洗后再用草酸酸洗，酸洗对电极造成腐蚀，影响电解寿命和阳极催化活性。通反向电流法去除MnO2沉积层的方法主要有三个方面的缺点：一是在反向电解时，金属氧化物阳极作为阴极进行电解发生析氢反应，导致渗氢，造成阳极涂层的快速脱落，严重损害阳极涂层，导致阳极涂层失活，极大降低阳极的使用寿命；二是在实际应用过程中，在反向电解时，原先做阴极的哈氏合金或者钛合金材料做阳极，会发生阳极溶解，导致阴极材料寿命大大降低；三是在电解过程中电解电流往往较大，需要几千安培的电流，进行反向电解从工程应用中较难实现整流器的极性反转。针对通反向电流法的后两个缺陷，专利号为201610538981.4的中国专利公开了一种用于抗锰污染的电解海水制氯电解槽，通过将阴极板面积减小，同时增加小电源作为通反向电流的电源，阴极板一部分替换为第二阳极，用于通反向电流时作为阳极使用，避免了整流器的极性反转。该装置并没有解决反向电解时，金属氧化物阳极作为阴极进行电解发生析氢反应，导致渗氢，造成阳极涂层失效的问题，同时，板式次氯酸钠发生器阴阳极间距仅为几毫米，阴极板一部分替换为第二阳极，由于屏蔽效应，会造成电解制氯过程中阳极被第二阳极覆盖的部分区域无法发挥功能，同样在通反向电流时无法完全清洗阴极对应的阳极部分。
在MnO2沉积层形成后进行清除存在上述诸多问题，且本身属于事后补救，从根本上解决Mn2+产生的氧化物阳极污染问题应该从源头解决，阻止MnO2沉积层的形成。专利号为201711258314.1的中国专利公开了一种抗锰离子污染的氧化物阳极材料及其制备工艺，采用调整氧化物阳极涂层配方，通过铱-钌-铂(Ir-Ru-Pt)的涂层配方和贵金属离子还原成纳米粒子后再制备得到纳米结构的氧化物金属涂层，该配方和制备工艺制备的氧化物阳极涂层晶粒尺寸缩小，表面存在大量纳米晶粒，提高涂层的真实活性表面积，不利于锰离子在涂层表面的沉积，该方法的本质是降低了电解制氯过程中电极电位，减少Mn2+的沉积，但该阳极材料的制备需要大量使用贵金属，提高了使用成本；且制造工艺中增加了制造纳米颗粒过程，制造工艺繁琐。
发明内容
有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法，用于解决现有技术中电解海水制取次氯酸钠的系统中，海水中的Mn2+含量过高，会在次氯酸钠发生器的阳极表面产生MnO2沉积层使阳极失效的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
本发明的一个目的是提供一种电解制氯系统，包括主管路，所述主管路上依次设置有进水泵、次氯酸钠发生器和次氯酸钠缓冲罐，所述进水泵用于将海水输送至所述次氯酸钠发生器中，所述次氯酸钠发生器用于电解海水产生次氯酸钠，所述电解制氯系统还包括支管路，所述支管路用于将从所述主管路中流出的含有次氯酸钠的海水分流至所述支管路中并回流至所述主管路中。
根据本发明的一些优选实施方面，所述支管路上设置有分流泵。
根据本发明的一些优选实施方面，所述主管路上还设置有第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与所述进水泵的进水口连接，用于将海水引入进水泵中；所述第二管道用于连接所述进水泵与次氯酸钠发生器。进水泵的出口与第二管道的一端连通，第二管道的另一端与次氯酸钠发生器连接。本发明的一些实施例中，主管路上还设置有第五管道和第六管道，第五管道用于连接次氯酸钠发生器与次氯酸钠缓冲罐，第六管道的一端与次氯酸钠缓冲罐的出水口连接，第六管道的另一端与主海水系统连接，用于将含有次氯酸钠的海水向主海水系统中输送，利用次氯酸钠阻止污损生物幼虫在海洋中的管道上生长和固着。
根据本发明的一些优选实施方面，所述支管路上还设置有第三管道和第四管道，所述第三管道的一端与所述分流泵的进水口连接，第三管道的另一端与主管路中的第六管道的某处连接，使次氯酸钠缓冲罐中的海水部分流入支管路中；所述第四管道的一端与所述分流泵的出水口连接。
根据本发明的一些优选实施方面，所述第四管道与所述第一管道或第二管道相连通。使含有次氯酸钠的海水能够进入主管路中。第四管道与第一管道或第二管道的交接处即为含有次氯酸钠的海水进入主管路的位置，含有次氯酸钠的海水进入主管路的位置只要设置在次氯酸钠发生器之前均可，根据其进入主管路的位置的设置，可相应调整第一管道的长度或管径，保证次氯酸根(ClO—)能够与Mn2+充分反应即可。
根据本发明的一些优选实施方面，从所述次氯酸钠缓冲罐中流向所述支管路的海水的体积占所述次氯酸钠缓冲罐中海水总体积的0.1％～20％。
根据本发明的一些优选实施方面，所述支管路回流至所述主管路的海水进入所述次氯酸钠发生器时的Mn2+含量小于或等于0.01mg/L。由于支管路中的海水含有ClO—，其回流至主管路后，ClO—会与主管路中原有的Mn2+反应，将Mn2+氧化为MnO2，反应产生的MnO2会漂浮在主管路的海水中，随海水继续向前流动直至进入主海水系统中，使得海水中的次氯酸钠阻止污损生物幼虫在海洋中的管道上生长和固着。由于主管路中的大部分Mn2+均被氧化，使得剩余的Mn2+含量小于或等于0.01mg/L，该含量低，即使随海水一同进入次氯酸钠发生器中，也不足以对其阳极形成危害。
本发明的另一个目的是提供一种利用如上所述的电解制氯系统降低锰离子含量的方法，包括如下步骤：海水经进水泵输送至次氯酸钠发生器中电解产生ClO—，含有ClO—的海水部分经支管路回流至主管路中，回流的海水中的ClO—将主管路中原有海水中的Mn2+氧化成MnO2后进入次氯酸钠发生器。
通过支管路中的分流泵将部分含有次氯酸钠的海水回流至主管路的入口处，利用其中的次氯酸钠将主管路中的大部分Mn2+在其进入次氯酸钠发生器之前就氧化成MnO2，避免MnO2沉积在次氯酸钠发生器的阳极表面，该方法操作简单，且利用的电解制氯系统只需在现有技术的基础上做很小的改动，无需花费较高的成本，却能够有效降低流向次氯酸钠发生器的海水中的Mn2+，使其不影响阳极的使用寿命。
根据本发明的一些优选实施方面，由所述支管路回流至所述主管路的海水，从第四管道与第一管道或第二管道的交接处输送至所述次氯酸钠发生器所用的时间大于30s。保证ClO—能够与Mn2+充分反应，当含有次氯酸钠的海水进入主管路的位置距离次氯酸钠发生器较近时，可通过增大第一管道或第二管道的内径的方式延长输送时间。
根据本发明的一些优选实施方面，所述支管路中的海水中的ClO—与所述主管路中的海水中的Mn2+的摩尔比的比值大于1。使得进入主管路中的海水中的ClO—与其在主管路中要发生反应的Mn2+的摩尔比的比值大于1，进而保证Mn2+被充分反应。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法，通过设置支管路，将部分含有次氯酸钠的海水回流至主管路中，利用其中的次氯酸钠将主管路中的大部分Mn2+在其进入次氯酸钠发生器之前就氧化成MnO2，有效降低Mn2+浓度，避免MnO2沉积在次氯酸钠发生器的阳极表面使阳极失效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的优选实施例中电解制氯系统的结构示意图；
其中，主管路-1，进水泵-11，次氯酸钠发生器-12，次氯酸钠缓冲罐-13，第一管道-14，第二管道-15，第五管道-16，第六管道-17，支管路-2，分流泵-21，第三管道-22，第四管道-23。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
参照图1，本实施例提供一种电解制氯系统，包括主管路1和支管路2，其中，海水从进水泵11进入主管路1中，再从主管路1进行分流，输送至支管路2中，支管路2中的海水最终又回流至主管路1中。
进一步地，主管路1上依次设置有进水泵11、次氯酸钠发生器12和次氯酸钠缓冲罐13，支管路2上设置有分流泵21，次氯酸钠发生器12用于电解海水产生次氯酸钠。其中，主管路1上还设置有第一管道14、第二管道15、第五管道16和第六管道17，第一管道14的一端与进水泵11的进水口连接，用于将海水引入进水泵11中；进水泵11的出口与第二管道15的一端连通，第二管道15的另一端与次氯酸钠发生器12连接；第五管道16用于连接次氯酸钠发生器12与次氯酸钠缓冲罐13，第六管道17的一端与次氯酸钠缓冲罐13的出水口连接，第六管道17的另一端与主海水系统(未示出)连接，用于将含有次氯酸钠的海水向主海水系统中输送，利用次氯酸钠阻止污损生物幼虫在海洋中的管道上生长和固着。
进一步地，支管路2上还设置有第三管道22和第四管道23，第三管道22的一端与分流泵21的进水口连接，第三管道22的另一端与主管路1中的第六管道17的某处连接，使次氯酸钠缓冲罐13中的海水部分流入支管路2中；第四管道23的一端与分流泵21的出水口连接，本实施例中第四管道23的另一端与第一管道14连接，使第四管道23与第一管道14连通，且分流至支管路2的海水从第四管道23与第一管道14的交接处进入主管路1中。
本实施例的电解制氯系统相比于现有技术，只增加了含有分流泵21的支管路2，对现有技术的系统的改动小，没有改变目前成熟的次氯酸钠发生器12中的阳极的结构，也没有额外增加贵金属用量，不会带来显著的额外成本。
实施例二
本实施例提供一种利用上述实施例一中的电解制氯系统降低锰离子含量的方法，包括以下步骤：
将海水经主管路1的进水泵11输送至次氯酸钠发生器12中使其电解海水产生ClO—，含有ClO—的海水从次氯酸钠发生器12中流出，经第五管道16进入次氯酸钠缓冲罐13中，并继续流向第六管道17中，其中一部分含有ClO—的海水继续向前流动至主海水系统中，另一部分海水从第六管道17与第三管道22的交接处进入第三管道22中，并经分流泵21分流至第四管道23中，从第四管道23与第一管道14的交接处回流进入主管路1中。在回流的海水进入次氯酸钠发生器12之前，回流的海水中的ClO—将主管路1中原有海水中的Mn2+氧化成MnO2。
其中，第四管道23与第一管道14的交接处至进水泵11之间的第一管道14的规格为DN150管线，长度为10m；第二管道15的规格为DN150管线，长度为120m，故从第四管道23与第一管道14的交接处至次氯酸钠发生器12的第一管道14的总长度为130m，设置分流泵21的流量为1m3/h，则海水的输送时间为275s。测得海水中的氯离子含量为19000ppm，Mn2+离子含量为10mg/L，设计海水流量为30m3/h，有效氯产量为60kg/h，次氯酸钠缓冲罐13的出口处的有效氯浓度为2g/L，回流比例(从次氯酸钠缓冲罐13中流向支管路2的海水的体积与次氯酸钠缓冲罐13中的海水总体积的比例)为3.3％。最终测得进入次氯酸钠发生器12的海水中的Mn2+离子含量为0.006mg/L，达到了不影响其阳极寿命的浓度。
实施例三
本实施例提供一种利用上述实施例一中的电解制氯系统降低锰离子含量的方法，包括以下步骤：
将海水经主管路1的进水泵11输送至次氯酸钠发生器12中使其电解海水产生ClO—，含有ClO—的海水从次氯酸钠发生器12中流出，经第五管道16进入次氯酸钠缓冲罐13中，并继续流向第六管道17中，其中一部分含有ClO—的海水继续向前流动至主海水系统中，另一部分海水从第六管道17与第三管道22的交接处进入第三管道22中，并经分流泵21分流至第四管道23中，从第四管道23与第一管道14的交接处回流进入主管路1中。在回流的海水进入次氯酸钠发生器12之前，回流的海水中的ClO—将主管路1中原有海水中的Mn2+氧化成MnO2。
其中，第四管道23与第一管道14的交接处至进水泵11之间的第一管道14的规格为DN150管线，长度为5m；第二管道15的规格为DN150管线，长度为30m，故从第四管道23与第一管道14的交接处至次氯酸钠发生器12的第一管道14的总长度为35m，设置分流泵21的流量为5m3/h，则海水的输送时间为40s。测得海水中的氯离子含量为19000ppm，Mn2+离子含量为50mg/L，设计海水流量为55m3/h，有效氯产量为55kg/h，次氯酸钠缓冲罐13的出口处的有效氯浓度为1g/L，回流比例为9.1％。最终测得进入次氯酸钠发生器12的海水中的Mn2+离子含量为0.01mg/L，也达到了不影响其阳极寿命的浓度。
由上述实施例二和三可看出，利用该电解制氯系统降低进入次氯酸钠发生器12中的Mn2+离子含量的方法简单有效，能够将Mn2+离子含量控制在小于或等于0.01mg/L的范围内，不对次氯酸钠发生器12中的阳极造成损害。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电解制氯系统，包括主管路，所述主管路上依次设置有进水泵、次氯酸钠发生器和次氯酸钠缓冲罐，所述进水泵用于将海水输送至所述次氯酸钠发生器中，所述次氯酸钠发生器用于电解海水产生次氯酸钠，其特征在于，所述电解制氯系统还包括支管路，所述支管路用于将从所述主管路中流出的含有次氯酸钠的海水分流至所述支管路中并回流至所述主管路中。
2.根据权利要求1所述的电解制氯系统，其特征在于，所述支管路上设置有分流泵。
3.根据权利要求2所述的电解制氯系统，其特征在于，所述主管路上还设置有第一管道和第二管道，所述第一管道的一端与所述进水泵的进水口连接，所述第二管道用于连接所述进水泵与次氯酸钠发生器。
4.根据权利要求3所述的电解制氯系统，其特征在于，所述支管路上还设置有第三管道和第四管道，所述第三管道的一端与所述分流泵的进水口连接，所述第四管道的一端与所述分流泵的出水口连接。
5.根据权利要求4所述的电解制氯系统，其特征在于，所述第四管道与所述第一管道或第二管道相连通。
6.根据权利要求1所述的电解制氯系统，其特征在于，从所述次氯酸钠缓冲罐中流向所述支管路的海水的体积占所述次氯酸钠缓冲罐中海水总体积的0.1％～20％。
7.根据权利要求1所述的电解制氯系统，其特征在于，所述支管路回流至所述主管路的海水进入所述次氯酸钠发生器时的Mn2+含量小于或等于0.01mg/L。
8.一种利用如权利要求1-7任意一项所述的电解制氯系统降低锰离子含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
海水经进水泵输送至次氯酸钠发生器中电解产生ClO—，含有ClO—的海水部分经支管路回流至主管路中，回流的海水中的ClO—将主管路中原有海水中的Mn2+氧化成MnO2后进入次氯酸钠发生器。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，由所述支管路回流至所述主管路的海水，从第四管道与第一管道或第二管道的交接处输送至所述次氯酸钠发生器所用的时间大于30s。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述支管路中的海水中的ClO—与所述主管路中的海水中的Mn2+的摩尔比的比值大于1。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210889266.0A CN115094444A (zh) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210889266.0A CN115094444A (zh) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115094444A true CN115094444A (zh) | 2022-09-23 |
Family
ID=83298029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210889266.0A Pending CN115094444A (zh) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115094444A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085014A (en) * | 1977-04-21 | 1978-04-18 | Diamond Shamrock Corporation | Elimination of impurities from sea water cell feed to prevent anode deposits |
| US4087337A (en) * | 1977-05-25 | 1978-05-02 | Diamond Shamrock Corporation | Rejuvenation of the efficiency of sea water electrolysis cells by periodic removal of anodic deposits |
| CN103201412A (zh) * | 2010-11-22 | 2013-07-10 | 三菱重工环境·化学工程株式会社 | 海水电解系统及海水电解方法 |
| CN106011918A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 用于抗锰污染的电解海水制氯电解槽 |
| CN107974693A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-01 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 抗锰离子污染的氧化物阳极材料及其制备工艺 |
| CN213977904U (zh) * | 2020-12-23 | 2021-08-17 | 上海豚湾环保设备科技有限公司 | 一种电解式次氯酸钠发生器系统 |
| CN113501603A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-15 | 沈阳建筑大学 | 一种地下水除锰消毒系统 |
| CN113549936A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-26 | 张韦欣 | 一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置 |
| CN215480281U (zh) * | 2021-07-16 | 2022-01-11 | 沈阳建筑大学 | 一种地下水除锰消毒系统 |
-
2022
- 2022-07-27 CN CN202210889266.0A patent/CN115094444A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4085014A (en) * | 1977-04-21 | 1978-04-18 | Diamond Shamrock Corporation | Elimination of impurities from sea water cell feed to prevent anode deposits |
| US4087337A (en) * | 1977-05-25 | 1978-05-02 | Diamond Shamrock Corporation | Rejuvenation of the efficiency of sea water electrolysis cells by periodic removal of anodic deposits |
| CN103201412A (zh) * | 2010-11-22 | 2013-07-10 | 三菱重工环境·化学工程株式会社 | 海水电解系统及海水电解方法 |
| CN106011918A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-12 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 用于抗锰污染的电解海水制氯电解槽 |
| CN107974693A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-05-01 | 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司 | 抗锰离子污染的氧化物阳极材料及其制备工艺 |
| CN213977904U (zh) * | 2020-12-23 | 2021-08-17 | 上海豚湾环保设备科技有限公司 | 一种电解式次氯酸钠发生器系统 |
| CN113501603A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-15 | 沈阳建筑大学 | 一种地下水除锰消毒系统 |
| CN215480281U (zh) * | 2021-07-16 | 2022-01-11 | 沈阳建筑大学 | 一种地下水除锰消毒系统 |
| CN113549936A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-26 | 张韦欣 | 一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108314226A (zh) | 一种处理船舶生活污水的电化学系统 | |
| CN202430296U (zh) | 用于风电海水淡化系统的电解海水制氯装置 | |
| CN101781001A (zh) | 一种两段式电解法处理废水的方法及其装置 | |
| CN106630038A (zh) | 一种高效嵌套式电化学氧化多层管式反应器 | |
| CN109368746A (zh) | 一种高cod、难生化废水的预处理装置的预处理系统及方法 | |
| CN105862089A (zh) | 一种防止阳极结垢的生产电解铜箔用电解液及其制备方法 | |
| CN101774715A (zh) | 一种印染废水深度处理回用系统及方法 | |
| CN115094444A (zh) | 一种电解制氯系统及利用其降低锰离子含量的方法 | |
| CN201433139Y (zh) | 一种用于ps版生产的废水处理再循环系统 | |
| CN204607769U (zh) | 一种除盐零排放系统 | |
| CN205873976U (zh) | 一种含有多反应单元的电催化氧化反应装置 | |
| CN203048643U (zh) | 一种处理高cod污水的催化氧化惰性电极板、组合电极及装置 | |
| CN115557633B (zh) | 一种废水处理与电解制氢的一体化系统及运行方法 | |
| CN204198535U (zh) | 一种电化学水垢去除装置 | |
| CN207596522U (zh) | 一种镀锌废水处理回收装置 | |
| CN102277600A (zh) | 一种电镀铜门表面处理的方法 | |
| CN214570934U (zh) | 一种高浓度微酸性次氯酸电解水装置 | |
| CN105600879A (zh) | 一种处理毒性有机废水的电催化氧化反应装置 | |
| CN108996774A (zh) | 一种高盐酸废水的处理方法 | |
| CN106115858B (zh) | 一种高效率的电化学废水处理装置及其控制方法和应用 | |
| CN205442734U (zh) | 一种多反应槽的电催化氧化反应装置 | |
| CN113549936A (zh) | 一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置 | |
| CN209161704U (zh) | 一种紫外线还原破氰装置 | |
| CN210915677U (zh) | 绿色环保型海水淡化系统 | |
| CN211644723U (zh) | 一种脱硫废水零排放的废水处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220923 |