CN203428962U - 一种生产酸性氧化电位水的电解器 - Google Patents
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Abstract
一种生产酸性氧化电位水的电解器，主要包括阳极、阴极，原料是水和食盐组成的电解质水溶液，其特征是电解器为无隔膜管式电解器，电解器内有管式阳极、管式内阴极、管式外阴极、内隔离圈、外隔离圈，电极从里到外的安装顺序是管式内阴极、管式阳极、管式外阴极、最外面是管式塑料外壳，原料是自来水、食盐及磷酸组成的电解质水溶液，电解质水溶液从电解器的底部流入，在电解器内通过电解和化学反应相结合，从电解器上部流出的全部是酸性氧化电位水。本实用新型的目的是为克服生产酸性氧化电位水采用隔膜法箱式电解器局限于须用纯净水或软化水，局限于要产生副产品烧碱水溶液以及产率低能耗高等不足。目的也为避免采用无隔膜法电解器同时电解盐酸与食盐混合的水溶液导致产品中存在盐酸残留和含氯次生物等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种酸性氧化电位水生成机中的电解器，尤其涉及一种生产酸性氧化电位水的无隔膜管式电解器。
背景技术
就其所知，现有酸性氧化电位水生成机中的电解器是隔膜法箱式电解器(文章：酸性氧化电位水研究及在医疗领域的应用。期刊：中国护理管理，2008年4月15日第八卷第4期第13页图1；作者李新武)，电解器内包括板式阳极、板式阴极、离子隔膜及塑料箱式外壳。所用的水是纯净水或软化水，电解质溶液是浓度为1‰左右的食盐水溶液。离子隔膜是阳离子膜。现在认为该电解器有以下不足：其一隔膜法箱式电解器在阳极室产生的是产品酸性氧化电位水，在阴极室产生的是副产品碱性水即烧碱水溶液，两室分别产生的酸性水和碱性水各半。阴极室副产的碱性水实际是废水，即使利用这样生产的烧碱水溶液要比氯碱工厂大工业生产的烧碱成本也高很多。其二隔膜法箱式电解器须用纯净水或软化水，以克服自来水中的钙镁离子以及重金属离子堵塞隔膜。但是隔膜法对酸性氧化电位水的推广应用受到限制，例如酸性氧化电位水要用于用量大的食品行业，要用于用量更大的农业、养殖业进行杀菌消毒，因隔膜原因依然须用纯净水或软化水来生产酸性氧化电位水就不必要也不现实。其三隔膜法箱式电解器由于隔膜电阻大，电能消耗是无隔膜的2倍以上。其四对于箱式电解器的不足是电解液在电解器内有死角，使电解过程中的传热传质传导不均匀，使产品有效含量不均匀。其五对生产酸性氧化电位水而言，箱式电解器的时空产率低于管式电解器。
就其所知，有这样的专利，专利名称是无离子隔膜电解技术制备酸性氧化电位水工艺。(专利号200410021043；申请日2004年1月13日；公告日2004年12月29日；申请人耿庆仁；公开号1557993)，本专利的新颖创新是用食盐和盐酸两种电解质，对加入水中的食盐和盐酸共同电解制备酸性氧化电位水。以现在的技术认为本专利有以下不周全：一是现在可以直接对盐酸水溶液电解生成酸性氧化电位水，只是有污染有腐蚀；二是食盐和盐酸两者同时电解，两者分别产生的次氯酸钠和次氯酸又会相互作用生成含氯诸多次生物；三是在产品中残留有相当的盐酸，残留的盐酸对人体皮肤对物品对植物种苗均有腐蚀，这样失去了我们推广应用酸性氧化电位水的初衷，酸性氧化电位水主要性能是它对人体皮肤无刺激对金属无腐蚀对种苗无伤害，用后随即还原为水。
实用新型内容
本实用新型的目的是在为克服因隔膜法箱式电解器生产酸性氧化电位水所出现的各种局限和不足，提供一种无隔膜管式电解器。采用无隔膜管式电解器生产酸性氧化电位水一是可以直接用自来水不必用纯净水或软化水；二是不副产烧碱水溶液，全部是产物酸性氧化电位水；三是克服隔膜法箱式电解器能耗高以及箱式电解器存在时空产率低等局限和不足。本实用新型的目的还在于为避免由于无隔膜法电解器同时电解盐酸与食盐混合的水溶液，从而导致产生的酸性氧化电位水存在盐酸残留的腐蚀性和含氯次生物等诸多问题。
本实用新型的技术方案是提供一种生产酸性氧化电位水的电解器，生产酸性氧化电位水的电解器主要包括阳极、阴极，原料是水和食盐组成电解质水溶液，其特征是电解器为无隔膜管式电解器，该电解器内有管式阳极、管式内阴极、管式外阴极、内隔离圈、外隔离圈，电极从里到外的安装顺序是管式内阴极、管式阳极、管式外阴极、最外面是管式塑料外壳，原料是自来水、食盐及磷酸组成的电解质水溶液，电解质水溶液从电解器的底部流入，在电解器内通过电解和化学反应相结合，从电解器上部流出的全部是酸性氧化电位水。。
实现本实用新型技术方案的措施如下：
一是通过电解器的结构与形状实现技术方案的措施。电解器管式阳极的电极触媒是双面涂层，管式阳极其管子里面的阳极涂层与管式内阴极对应，管式阳极其管子外面的阳极涂层与管式外阴极对应，最外面是管式塑料外壳(图7)。电解器的顶部是管式阳极、管式外阴极及管式内阴极分别与外置电解电源连接的部位(图1)。用自来水溶解的食盐和磷酸混合的水溶液从电解器的底部流入，产品酸性氧化电位水从电解器的上部侧面流出。
二是通过电解器内电极结构与形状实现技术方案的措施。管式阳极是喷涂耐酸性电极触媒的钛网管(图2)；管式内阴极是喷涂有电极触媒的钛管或不锈钢管(图3)；管式外阴极是喷涂电极触媒的钛网管或周围加工有规则小孔的不锈钢管(图4)。
三是通过电解器内其它部件的结构与形状实现技术方案的措施。管式内阴极的下部有电极隔离圈称为内隔离圈，以避免管式内阴极与管式阳极之间发生接触(图5)；管式阳极的下部也有电极隔离圈称为外隔离圈，以避免管式阳极与管式外阴极之间发生接触(图6)。电极隔离圈的圆圈周围有若干小孔，以确保电解质水溶液连续从下往上流动顺畅。管式内阴极的底部是封闭的，以避免刚流入的电解质水溶液未经电解从其管内流出
四是通过磷酸等特定酸性物质实现技术方案的措施。采用无隔膜管式电解器生产酸性氧化电位水，除了食盐，特定酸性物质也是必需的原料。食盐水溶液在无隔膜管式电解器内电解生成的是次氯酸钠，只有将次氯酸钠和特定酸性物质化学反应才能转化为次氯酸，次氯酸是酸性电位水的主要成分。磷酸在这样的电解过程中参与导电但不会被电解，即磷酸和食盐混合的水溶液在无隔膜管式电解器的电解过程中是食盐被电解生成次氯酸钠，磷酸的作用是和食盐电解时产生的次氯酸钠随即反应生成次氯酸，该化学反应是定量酸碱反应，磷酸的残留甚微且无腐蚀。这里特定的酸性物质是磷酸也可以是硫酸氢钠。由于管式阳极电极触媒的性能也可以使水电解，水在阳极的电解产物有活性氧臭氧以及过氧化氢。因此酸性氧化电位水的有效成分不只是次氯酸还有水被氧化电解生成的活性氧臭氧以及过氧化氢。
本实用新型的特点优势积极效果。本实用新型的特点一是不用价格昂贵的聚合物离子隔膜，二是直接周自来水勿须用纯净水或软化水，三是不产生副产物烧碱水溶液，产出的全部是产品酸性氧化电位水。其优势一是结构简单生产方便设备成本生产成本均明显降低。二是本实用新型为酸性氧化电位水在食品业农业养殖业餐饮业以及公共卫生事业广泛应用创造了有利条件。它的积极效果是性价比高即产率是现有技术的两倍；电能耗比现有技术降低了两倍以上；核心部件阳极的使用寿命是现有技术的两倍以上。
附图说明
图1是管式电解器结构示意图
在图1中(a)电解器正视示意图，(b)电解器左视示意图，(c)电解器剖视示意图
图2是管式阳极结构示意图
在图2中(a)管式阳极正视示意图，(b)管式阳极左视示意图
图3是管式内阴极结构示意图
在图3中(a)管式内阴极正视示意图，(b)管式内阴极左视示意图
图4是管式外阴极结构示意图
在图4中(a)管式外阴极正视示意图，(b)管式外阴极左视示意图
图5是内隔离圈结构示意图
在图5中(a)内隔离圈结构正视示意图，(b)内隔离圈结构左视示意图
图6是外隔离圈结构示意图
在图6中(a)外隔离圈结构正视示意图，(b)外隔离圈结构左视示意图
图7是电解器外壳结构示意图
在图7中(a)电解器外壳结构正视示意图，(b)电解器外壳结构左视示意图(c电解器外壳结构俯视示意图)
图8是酸性氧化电位水生成机流程示意图
具体实施方式
本实用新型具体实施方式以规格为50L/h(50升酸性氧化电位水/小时)的无隔膜管式电解器表述。电解器的外形尺寸Φ110*220*5.0，外壳是聚丙烯塑料管(PP)。管式外阴极是耐酸腐蚀的不锈钢管尺寸为Φ89*200*2.0。其管子的周围加工有若干个孔径为4mm的小孔，孔间距为20*20mm，呈正方形，共有120个小孔。管式阳极是加工成为Φ50*200*1.0的钛网管，阳极耐酸性电极触媒是双面涂层。管式内阴极是Φ25*200*1.0的耐酸腐蚀的不锈钢管，管式内阴极的底部是封闭的。安装在管式阳极上的外隔离圈其外径尺寸为Φ80*25圆圈周围有20个孔径为Φ4.0的小孔。安装在管式内阴极的内隔离圈外径尺寸为Φ45*20圆圈周围有16个孔径为Φ4.0的小孔。电极隔离圈的材质均是聚氯乙烯(PVC).用自来水配制的食盐和磷酸的混合水溶液从电解器的底部连续流入，产品酸性氧化电位水从电解器的上部连续流出。进水管口直径为Φ12，出成品水的管口直径为Φ20，流出管口距离电解器顶部的距离为25mm.管式内阴极与管式阳极的电极距是12.5mm，管式阳极与管式外阴极的电极距是17mm。
本实用新型具体实施方式进一步以型号为GLQ-50的酸性氧化电位水生成机的生产过程表述(图8)。该机采用无隔膜管式电解器，直接用自来水，对总浓度为1-3‰食盐和磷酸的混合水溶液进行电解与化学反应相结合生产酸性氧化电位水。该机主要由四部分组成即溶解箱、混合箱、电解器、成品箱。食盐和磷酸在溶解箱里先配备成总浓度为10-15％水溶液，然后通过计量泵输送和定量控制的自来水在混合器中混合，配备成总浓度为1-3‰的水溶液，接着以50L/h的流量进入电解器，在电解器内通过电解和化学反应，最后连续流入成品箱的就是酸性氧化电位水。电解的电流为10-15A，是恒电流操作。产品是氧化电位为1130--1160mV、有效合氯量为40--80mg/L、pH值为2.3-3.0的合格的酸性氧化电位水。
Claims (4)
1.一种生产酸性氧化电位水的电解器，生产酸性氧化电位水的电解器主要包括阳极、阴极，其特征是电解器为无隔膜管式电解器，电解器内有管式阳极、管式内阴极、管式外阴极、内隔离圈、外隔离圈，电极从里到外的安装顺序是管式内阴极、管式阳极、管式外阴极、最外面是管式塑料外壳，原料是自来水、食盐及磷酸组成的电解质水溶液，电解质水溶液从电解器的底部流入，在电解器内通过电解和化学反应相结合，从电解器上部流出的全部是酸性氧化电位水。
2.根据权利要求1所述电解器其特征是管式阳极的电极触媒是双面涂层，管式阳极其里面阳极涂层与管式内阴极对应，管式阳极其外面阳极涂层与管式外阴极对应，电解器的顶部是管式阳极、管式外阴极、管式内阴极分别与外置电解电源连接的部位，产品酸性氧化电位水从电解器的上部侧面流出的。
3.根据权利要求1所述电解器其特征是管式阳极是喷涂耐酸性电极触媒的钛网管，管式外阴极是喷涂电极触媒的钛网管或周围加工有规则小孔的不锈钢管，管式内阴极是喷涂有电极触媒的钛管或不锈钢管。
4.根据权利要求1所述电解器其特征是管式内阴极的下部有电极隔离套圈即内隔离圈，管式阳极的下部有电极隔离套圈即外隔离圈，电极隔离套圈的圆圈周围有若干小孔，管式内阴极的底部是封闭的。
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| CN106830213A (zh) * | 2017-03-27 | 2017-06-13 | 长春云卫科技有限公司 | 酸性氧化电位水电解槽 |
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