CN204608168U - 无积淀节能电解槽 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了无积淀节能电解槽，其包括前面板及后面板，在所述前面板及后面板之间依次设置有阳极壳体、氯化钠溶液壳体及阴极壳体，其中，阳极板位于阳极壳体内，形成阳极电解池，氯化钠溶液贮池位于氯化钠溶液壳体内，阴极壳体位于阴极壳体内，形成阴极电解池，纯水入口为阳极电解池及阴极电解池提供纯水，阳极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阴模，阴极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阳模。经实践证明，本实用新型的电解槽的阴极板上无电解垢存在；电解能耗仅为同类产品的10%；所生成酸性水的纯洁度大大提高；有害腐蚀性大大降低；提高了电解效率；延长了电解槽的寿命；突破了技术上的瓶颈。
Description
技术领域
本实用新型涉及溶液电解装置，具体涉及一种专用于酸性氧化电位水和碱性还原电位水的生成的无积淀节能电解槽。
背景技术
目前，市场上生成酸性氧化电位水的电解槽均是直接电解0.05-0.1%的氯化钠溶液，其原理如图1所示。通过双向离子膜9的交换，使得阳极30一边生成了酸性水（HClO）、阴极50一边生成了碱性水（NaOH）。
这种结构的电解和电解工艺均存在着一定的弊端：
1.在电解过程中，阴、阳电极板直接与氯化钠溶液接触并进行电解，其钠离子极易沉淀在阴级板上形成电解垢。为了消除电解垢，通常采用定时倒极的方法将阴极和阳极互倒后再进行电解。由于是直接电解盐水的原理所致，每次电解时都会有Na离子沉淀在阴极板上，所以，原本只有阴极板才有的电解垢，因为倒极而使阴极和阳极板上均存在大量的电解垢，直接影响了电解效率和电极板的寿命，导致电解槽的早期失效。
2.当电极板电解效率降低后，为了达到酸性水的指标，就会加大电解盐水的浓度，这样一来就会产生大量的残余氯离子Cl-，Cl-会对不锈钢产生一定程度的腐蚀，使得被消毒的器材表面产生点蚀而废弃。
3.图1所示的结构中，双向离子膜的两边所产生酸性水和碱性水的比例是1:1的。但是，在实际使用中，仅将酸性氧化电位水作为消毒剂，而碱性水则排放掉了，浪费了50%的水资源。
4.由于氯化钠溶液的电导率较高，所以，直接电解氯化钠溶液的过程
中较为耗能，通常在N×102～N×103 W。
综上所述，如图1所示的电解槽结构和直接电解盐水的方法，在生成
酸性氧化电位水的电解过程中，既耗水、又耗能、并因极板上容易产生电
解垢而导致电解效率低下。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种无积淀节能电解槽，以解决上述现有生成酸性氧化电位水的电解槽所存在的种种缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
无积淀节能电解槽，其包括前面板及后面板，在所述前面板及后面板之间依次设置有阳极壳体、氯化钠溶液壳体及阴极壳体，其中，阳极板位于阳极壳体内，形成阳极电解池，氯化钠溶液贮池位于氯化钠溶液壳体内，阴极壳体位于阴极壳体内，形成阴极电解池，纯水入口设置于本电解槽中，其为阳极电解池及阴极电解池提供纯水；阳极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阴模，阴极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阳模，通过设置阴模和阳模，不仅能够保证本电解槽的密封性，而且能够实现氯化钠溶液贮池中的离子单向移动。
阳极壳体、氯化钠溶液壳体、阴极壳体及阴、阳模形成一个单元，该单元模块可以根据需要叠加成N个单元模块的组合。
当在阴极板和阳极板之间加上直流电压后，阴极板和阳极板分别在其的电解池中电解纯水，使之产生H和O离子。在阴极板和阳极板之间的氯化钠溶液得到间接电离，其产生的Na和Cl离子。Na离子透过阳膜进入阴极电解池与OH相结合成为一定含量的NaOH溶液（碱性水）；Cl离子透过阴膜进入阳极电解池与O、H相结合成为一定含量HClO溶液（酸性水）。
作为本实用新型无积淀节能电解槽的一种改进，在所述阳极电解池及阴极电解池的纯水入口处均内置有纯水比例节流阀，能够实现独立调节阴、阳极电解池之间的容积比及流量，使之能生成不同比例和不同物理指标的酸性水和碱性水。
作为本实用新型无积淀节能电解槽的另一种改进，所述阳极板和阴极板之间的距离不大于8mm，经发明人的多次研究及实践，发现阳极板和阴极板之间的距离不大于8mm时，通过调节恒流源的电流，能够达到适度电解的状态 —— 根据所需酸、碱水指标的需要，适当从氯化钠电解液中提取所需的Na离子和Cl离子的数量，分别参与在阳极电解池和阴极电解池与O和H离子结合。由于控制了Na离子的摄入，使之大大小于OH粒子的数量，有效地促进Na离子与OH离子的完全反应，而不再有多余的游离Na离子在电场的作用下沉淀在阴极板上形成电解垢，最大程度地杜绝了Na离子的沉淀。
由上可知，通过运用本实用新型，与现有技术相比，具有如下的有益效果：
1.本实用新型可以根据需要获取相应数量的Na离子，克服电极板上残留离子的积淀难题，延长了电极板的寿命。
2.本实用新型生成的酸性氧化电位水更加纯净，不含Na离子以及其他重金属离子。
3.本实用新型直接电解纯水，间接电解盐水（盐水不与电极板相接触），通过调节电场强度，适度地电解氯化钠溶液，从而获取所需要的对离子的数量，使之与O、H离子完全反应成为NaOH和HClO分子，并能有效地节约能源。
4.通过在阳极电解池及阴极电解池的纯水入口处均内置有纯水比例节流阀，能够实现独立调节阴、阳极电解池之间的容积比及流量，使之能生成不同比例和不同物理指标的酸性水和碱性水。
5.本实用新型克服了直接电解盐水所产生的大量的残余氯离子，减少了酸性水对不锈钢的腐蚀风险。
6.本实用新型电解槽的满负荷功率不超过15瓦。
7.本实用新型生产的酸性水中残余氯离子含量小于100mg/L。
附图说明
图1为现有生成酸性氧化电位水的电解槽的原理图；
图2为本实用新型无积淀节能电解槽的原理图；
图3为本实用新型无积淀节能电解槽的结构示意图；
图4为图3的后视图；
图中：1前面板，2后面板，3阳极壳体，4氯化钠溶液壳体，5阴极壳体，6纯水入口，7阴模，8阳模，30阳极板，31阳极电解池，32酸性水出口，40氯化钠溶液贮池，41氯化钠溶液入口，50阴极板，51阴极电解池，52碱性水出口，60纯水比例节流阀，9双向离子膜。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面将结合本实用新型中的说明书附图，对实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图2-4所示，为本实用新型较佳实施例的无积淀节能电解槽的示意图，其包括前面板1及后面板2，在所述前面板1及后面板2之间依次设置有阳极壳体3、氯化钠溶液壳体4及阴极壳体5，其中，阳极板30位于阳极壳体3内，形成阳极电解池31，酸性水出口32设于阳极电解池31中，氯化钠溶液贮池40位于氯化钠溶液壳体4内，氯化钠溶液入口41设于氯化钠溶液壳体4中，为氯化钠溶液贮池40提供氯化钠溶液；阴极板50位于阴极壳体5内，形成阴极电解池51，碱性水出口52设于阴极电解池51中，其中，阳极板30和阴极板40之间的距离不大于8mm，本实施例中优选为6mm。
纯水入口6设置于本电解槽中，其为阳极电解池31及阴极电解池51提供纯水，其中，阳极电解池31及阴极电解池51的纯水入口6处均内置有纯水比例节流阀60；为了保证阳极电解池31与氯化钠溶液贮池40、阴极电解池51与氯化钠溶液贮池40之间的密封性，在阳极电解池31和氯化钠溶液贮池40之间采用超声波粘结封固有阴模7，阴极电解池51和氯化钠溶液贮池40之间采用超声波粘结封固有阳模8。
阳极壳体3、氯化钠溶液壳体4、阴极壳体5、阳模8及阴模7形成一个单元，该单元模块可以根据需要叠加成N个单元模块的组合。
纯水从纯水入口6进入阳极电解池31及阴极电解池51中，根据不同的需要，可以任意调节纯水比例节流阀60，达到全部生成酸性水或者全部生成碱性水的模式，以及生成任何比例的酸、碱性水的模式。当在阴极板30和阳极板50之间加上直流电压后，阴极板30和阳极板50分别在其的电解池中电解纯水，使之产生H和O离子。在阴极板30和阳极板50之间的氯化钠溶液得到间接电离，其产生的Na和Cl离子。Na离子透过阳膜8进入阴极电解池51与OH相结合成为一定含量的NaOH溶液（碱性水）；Cl离子透过阴膜7进入阳极电解池31与O、H相结合成为一定含量HClO溶液（酸性水）。
在电解的过程中，由于合理地设定了两电极之间的极间距，通过调节恒流源的电流，达到适度电解的状态 —— 根据所需酸、碱水指标的需要，适当从氯化钠电解液中提取所需的Na离子和Cl离子的数量，分别参与在阳极电解池和阴极电解池与O和H离子结合。由于控制了Na离子的摄入，使其数量大大小于OH粒子的数量，有效地促进Na离子与OH离子的完全反应，而不再有多余的游离Na离子在电场的作用下沉淀在阴极板上形成电解垢，最大程度地杜绝了Na离子的沉淀。
综上所述，使用本实用新型生成的酸化水与直接电解盐水生成的酸化水其内在的化学含量是不一样的。经实践证明，本实用新型电解槽的阴极板上无电解垢存在；电解能耗仅为同类产品的10%；所生成酸性水的纯洁度大大提高；有害腐蚀性大大降低；提高了电解效率；延长了电解槽的寿命；突破了技术上的瓶颈，取得了可喜的经济效益。
Claims (3)
1.无积淀节能电解槽，其包括前面板及后面板，其特征在于，在所述前面板及后面板之间依次设置有阳极壳体、氯化钠溶液壳体及阴极壳体，其中，阳极板位于阳极壳体内，形成阳极电解池，氯化钠溶液贮池位于氯化钠溶液壳体内，阴极壳体位于阴极壳体内，形成阴极电解池，纯水入口为阳极电解池及阴极电解池提供纯水，阳极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阴模，阴极电解池和氯化钠溶液贮池之间粘结有阳模。
2.如权利要求1所述的无积淀节能电解槽，其特征在于，在所述阳极电解池及阴极电解池的纯水入口处均内置有纯水比例节流阀。
3.如权利要求1所述的无积淀节能电解槽，其特征在于，所述阳极板和阴极板之间的距离不大于8mm。
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