CN205088312U - 一种氯气发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氯气发生器，包括离子膜电解槽和电解电源，离子膜电解槽包括由离子膜隔开的阳极室和阴极室，还包括溶盐槽，溶盐槽包括横向依次设置的溶盐泵吸水区、溶盐区以及阳极液循环泵吸水区，氯气脱除罐底部与溶盐泵吸水区相连，且氯气脱除罐下部的水位高于溶盐泵吸水区上部的水位，溶盐泵吸水区的底部通过溶盐泵与溶盐区的底部相连，阳极液循环泵吸水区的底部通过阳极液循环泵与阳极室的底部相连。本实用新型的有益效果：本实用新型可现场制备氯气或次氯酸钠溶液，能够满足大型水厂水消毒要求，运行管理方便，投资低，运行成本与购置商品氯气相当，使用安全，具有很好的市场前景。

Description

一种氯气发生器

技术领域

本实用新型涉及氯气制备装置技术领域，具体来说，涉及一种氯气发生器。

背景技术

氯气是一种应用非常广泛的消毒剂，广泛用于自来水厂、污水处理厂、工业企业循环冷却水等各种水消毒领域，但由于氯气在运输、储存及使用过程中均具有非常高的危险性，其应用越来越受到限制，越来越多的水厂弃用氯气消毒，改为购买成品次氯酸钠溶液消毒。有些小型水厂购置次氯酸钠发生器，电解食盐现场制备次氯酸钠消毒。1吨有效氯浓度为10％的商品次氯酸钠溶液售价约1000元，按有效氯计约10元/千克；现有的次氯酸钠发生器产生1千克有效氯盐耗大于5千克，电耗大于5度，食盐售价按500元/吨，电价按0.7元/度计，产生1千克有效氯食盐和电的费用大于6.0元。不论用商品次氯酸钠溶液消毒，还是用次氯酸钠发生器现场制备次氯酸钠消毒，消毒成本均大大高于原有的采用商品氯气消毒。

氯碱工业使用大型离子膜电解设备，需要配套非常复杂的食盐溶解及精制系统，将该系统小型化在技术上没有问题，但存在诸多困难，需购买、配置并投加多种化学药剂，需要进行大量的化验检测工作，运行管理要求非常高，设备投资高，化验及人员工资费用高，难以满足大型水厂水消毒要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种氯气发生器，能够满足大型水厂水消毒要求，且具有运行管理方便，投资低，运行成本与购置商品氯气相当，使用安全的优点。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种氯气发生器，包括离子膜电解槽和与所述离子膜电解槽相连的电解电源，所述离子膜电解槽包括由离子膜隔开的阳极室和阴极室，所述阳极室内设有阳极，且所述阳极与电解电源的正极相连，所述阴极室内设有阴极，且所述阴极与电解电源的负极相连，还包括溶盐槽，所述阳极室的顶部连接有氯气脱除罐，所述氯气脱除罐的底部与溶盐槽相连，所述溶盐槽的底部与阳极室的底部相连。

进一步的，所述溶盐槽的顶部设有食盐投放装置和加水电磁阀一。

进一步的，所述溶盐槽包括依次设置的溶盐泵吸水区、溶盐区以及阳极液循环泵吸水区，所述溶盐区与阳极液循环泵吸水区的上部相通，且与溶盐泵吸水区呈独立设置，所述氯气脱除罐的侧面设有溢流口，所述氯气脱除罐底部与溶盐泵吸水区相连，且所述氯气脱除罐下部的水位高于溶盐泵吸水区上部的水位，所述溶盐泵吸水区的底部通过溶盐泵与溶盐区的底部相连，所述阳极液循环泵吸水区的底部通过阳极液循环泵与阳极室的底部相连。

进一步的，所述氯气脱除罐的底部通过管道和设于管道内的一个单向阀与溶盐泵吸水区相连。

进一步的，所述食盐投放装置设于溶盐区的顶部，所述加水电磁阀一设于溶盐泵吸水区的顶部。

进一步的，所述氯气脱除罐的底部高于溶盐槽的顶部，所述氯气脱除罐的底部通过管道和设于管道内的一个阳极液电磁阀与溶盐槽相连，所述溶盐槽通过阳极液循环泵与阳极室的底部相连，且所述阳极液循环泵的吸入口出设有过滤器。

进一步的，所述氯气脱除罐的底部还设有用于吸出氯气的水射器。

进一步的，所述阴极室的顶部连接有阴极液平衡罐，所述阴极液平衡罐顶部和侧面分别设有氢气排出口和碱液排出口，所述阴极液平衡罐的底部通过阴极液循环泵与阴极室相连。

进一步的，在所述阴极液平衡罐与阴极室之间还连接有加水电磁阀二。

进一步的，所述溶盐泵的出水处设有布水管。

本实用新型的有益效果：通过设置氯气脱除罐和溶盐泵，从而实现了阳极液的循环使用；通过将氯气脱除罐的下部水位设置高于溶盐泵吸水区，并在溶盐泵吸水区的上部设置加水电磁阀一，从而使得氯气脱除罐内多余的水分会溢流排出，同时带走累积的电解干扰物，进而保证系统长期连续运行；通过设置阴极液平衡罐，从而平衡了阴极室的压力，减小了循环泵的功率，进而节约了能源，节省了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例所述的氯气发生器的实施例一的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的氯气发生器的实施例二的结构示意图。

图中：

1、电解电源；2、离子膜电解槽；21、阳极；22、阳极室；23、阴极室；24、阴极；25、离子膜；3、溶盐槽；31、溶盐区；32、溶盐泵吸水区；33、阳极液循环泵吸水区；4、溶盐泵；5、阴极液循环泵；6、阴极液平衡罐；7、氯气脱除罐；8、阳极液循环泵；9、水射器；10、单向阀；11、加水电磁阀一；12、加水电磁阀二；13、食盐投放装置；14、氢气排出口；15、碱液排出口；16、溢流口；17、布水管；18、阳极液电磁阀；19、过滤器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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1所示，根据本实用新型的实施例所述的一种氯气发生器的实施例1，包括离子膜电解槽2和与所述离子膜电解槽2相连的电解电源1，所述离子膜电解槽2包括由离子膜25隔开的阳极室22和阴极室23，所述阳极室22内设有阳极21，且所述阳极21与电解电源1的正极相连，所述阴极室22内设有阴极24，且所述阴极24与电解电源1的负极相连，还包括溶盐槽3，所述溶盐槽3包括横向依次设置的溶盐泵吸水区32、溶盐区31以及阳极液循环泵吸水区33，所述溶盐区31与阳极液循环泵吸水区33的上部相通，且与溶盐泵吸水区32呈独立设置，所述阳极室22的顶部连接有氯气脱除罐7，所述氯气脱除罐7的侧面设有溢流口16，所述氯气脱除罐7底部与溶盐泵吸水区32相连，且所述氯气脱除罐7下部的水位高于溶盐泵吸水区32上部的水位，所述溶盐泵吸水区32的底部通过溶盐泵4与溶盐区31的底部相连，所述阳极液循环泵吸水区33的底部通过阳极液循环泵8与阳极室22的底部相连。

在本实施例中，所述氯气脱除罐7的底部还设有用于吸出氯气的水射器9。

在本实施例中，所述氯气脱除罐7的底部通过管道和设于管道内的一个单向阀10与溶盐泵吸水区32相连。

在本实施例中，所述溶盐区31的顶部设有食盐投放装置13，所述溶盐泵吸水区32的顶部设有加水电磁阀一11。

在本实施例中，所述阴极室23的顶部连接有阴极液平衡罐6，所述阴极液平衡罐6顶部和侧面分别设有氢气排出口14和碱液排出口15，所述阴极液平衡罐6的底部通过阴极液循环泵5与阴极室23相连。

在本实施例中，在所述阴极液平衡罐6与阴极室23之间还连接有加水电磁阀二12。

在本实施例中，所述溶盐泵4的出水处设有布水管17。

如图2所示，为本实用新型的实施例2，包括离子膜电解槽2和与所述离子膜电解槽2相连的电解电源1，所述离子膜电解槽2包括由离子膜25隔开的阳极室22和阴极室23，所述阳极室22内设有阳极21，且所述阳极21与电解电源1的正极相连，所述阴极室22内设有阴极24，且所述阴极24与电解电源1的负极相连，其特征在于，还包括溶盐槽3，所述阳极室22的顶部连接有氯气脱除罐7，所述氯气脱除罐7的底部与溶盐槽3相连，所述溶盐槽3的底部与阳极室22的底部相连。

在本实施例中，所述溶盐槽3的顶部设有食盐投放装置13和加水电磁阀一11。

在本实施例中，所述氯气脱除罐7的底部高于溶盐槽3的顶部，所述氯气脱除罐7的底部通过管道和设于管道内的一个阳极液电磁阀18与溶盐槽3相连，所述溶盐槽3通过阳极液循环泵8与阳极室22的底部相连，且所述阳极液循环泵8的吸入口处设有过滤器19。

在本实施例中，所述氯气脱除罐7的底部还设有用于吸出氯气的水射器9。

在本实施例中，所述阴极室23的顶部连接有阴极液平衡罐6，所述阴极液平衡罐6顶部和侧面分别设有氢气排出口14和碱液排出口15，所述阴极液平衡罐6的底部通过阴极液循环泵5与阴极室23相连。

在本实施例中，在所述阴极液平衡罐6与阴极室23之间还连接有加水电磁阀二12。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，所述的氯气发生器实施例1，由电解电源1、离子膜电解槽2、溶盐槽3、溶盐泵4、阴极液循环泵5、阴极液平衡罐6、氯气脱除罐7、阳极液循环泵8、水射器9等组成。离子膜电解槽2由耐腐蚀材料制造，由阳极21、阳极室22、阴极23、阴极室24和离子膜25构成，离子膜25将阳极室22和阴极室24隔开，阳极21在阳极室22内，与电解电源1正极相连，阴极23在阴极室24内，与电解电源1阴极负极相连。溶盐槽3由耐腐蚀材料制造，并被分隔成三个区，分别为溶盐区31、溶盐泵吸水区32和阳极液循环泵吸水区33。

溶盐区31底部有待溶解的食盐，上部为饱和盐水；阳极液循环泵吸水区33与溶盐区31上部相通，水位相同，饱和盐水由阳极液循环泵8泵入电解槽阳极室22，食盐被电解，产生氯气，阳极液和氯气从阳极室22顶部排出，进入氯气脱除罐7，氯气从氯气脱除罐7顶部被水射器9吸出，阳极液从氯气脱除罐7底部排出，通过管道和一个单向阀10后进入溶盐槽的溶盐泵吸水区32，此处阳极液中氯化钠浓度约为150～200g/L；在溶盐泵吸水区32补充一定量的纯水，氯气脱除罐7下部水位略高于溶盐泵吸水区32水位，多余的水分会通过氯气脱除罐7溢流排出，同时带走累积的电解干扰物，以保证系统长期连续运行；溶盐泵4从溶盐泵吸水区32吸水，泵到溶盐区31底部，溶盐泵4的出口处设有布水管17，使溶盐过程更均匀，透过食盐层，不断溶解食盐，溶盐区31上部盐水接近饱和，一部分会溢流到阳极液循环泵吸水区33。

电解槽阴极室24产生氢气和氢氧化钠，从阴极室24顶部排入阴极液平衡罐6，氢气从阴极液平衡罐6顶部排放，氢氧化钠通过阴极液平衡罐6溢流排出，阴极液中氢氧化钠浓度维持在相对恒定的范围内；阴极液循环泵5从阴极液平衡罐6底部吸水，同时加入一定量的纯水，泵到电解槽阴极室24；阴极液平衡罐6具有平衡电解槽阴极室24压力作用。

上述操作过程需要注意的是，投加水需为经过除钙镁离子净化后的软化水，投加的食盐需为经过除钙镁离子净化后的精制盐。

所述的一种氯气发生器，可现场连续产生氯气，产生1千克有效氯盐耗1.7～2.0千克，直流电耗3.5度，电流效率大于92％，同时可产次氯酸钠溶液，并具有管理简单，占地面积小、使用安全等优点，填补了此类产品空白。

所述的一种氯气发生器，可用水大型自来水厂水消毒、大型污水处理厂水消毒、工业循环水杀菌除藻、纸浆漂白等。

对于氯气发生器实施例2，其在实施例1的基础上不对溶盐槽3进行分区，结构简单，易加工，提高氯气脱出罐的高度，通过液位差可实现循环，无需外设溶盐泵，进一步减少了成本。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，本发明可现场制备氯气或次氯酸钠溶液，能够满足大型水厂水消毒要求，运行管理方便，投资低，运行成本与购置商品氯气相当，使用安全，具有很好的市场前景。

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

Claims (10)

1.一种氯气发生器，包括离子膜电解槽(2)和与所述离子膜电解槽(2)相连的电解电源(1)，所述离子膜电解槽(2)包括由离子膜(25)隔开的阳极室(22)和阴极室(23)，所述阳极室(22)内设有阳极(21)，且所述阳极(21)与电解电源(1)的正极相连，所述阴极室(22)内设有阴极(24)，且所述阴极(24)与电解电源(1)的负极相连，其特征在于，还包括溶盐槽(3)，所述阳极室(22)的顶部连接有氯气脱除罐(7)，所述氯气脱除罐(7)的底部与溶盐槽(3)相连，所述溶盐槽(3)的底部与阳极室(22)的底部相连。

2.根据权利要求1所述的氯气发生器，其特征在于，所述溶盐槽(3)的顶部设有食盐投放装置(13)和加水电磁阀一(11)。

3.根据权利要求2所述的氯气发生器，其特征在于，所述溶盐槽(3)包括横向依次设置的溶盐泵吸水区(32)、溶盐区(31)以及阳极液循环泵吸水区(33)，所述溶盐区(31)与阳极液循环泵吸水区(33)的上部相通，且与溶盐泵吸水区(32)呈独立设置，所述氯气脱除罐(7)的侧面设有溢流口(16)，所述氯气脱除罐(7)底部与溶盐泵吸水区(32)相连，且所述氯气脱除罐(7)下部的水位高于溶盐泵吸水区(32)上部的水位，所述溶盐泵吸水区(32)的底部通过溶盐泵(4)与溶盐区(31)的底部相连，所述阳极液循环泵吸水区(33)的底部通过阳极液循环泵(8)与阳极室(22)的底部相连。

4.根据权利要求3所述的氯气发生器，其特征在于，所述氯气脱除罐(7)的底部通过管道和设于管道上的一个单向阀(10)与溶盐泵吸水区(32)相连。

5.根据权利要求4所述的氯气发生器，其特征在于，所述食盐投放装置(13)设于溶盐区(31)的顶部，所述加水电磁阀一(11)设于溶盐泵吸水区(32)的顶部。

6.根据权利要求2所述的氯气发生器，其特征在于，所述氯气脱除罐(7)的底部高于溶盐槽(3)的顶部，所述氯气脱除罐(7)的底部通过管道和设于管道上的一个阳极液电磁阀(18)与溶盐槽(3)相连，所述溶盐槽(3)通过阳极液循环泵(8)与阳极室(22)的底部相连，且所述阳极液循环泵(8)的吸入口出设有过滤器(19)。

7.根据权利要求4或6所述的氯气发生器，其特征在于，所述氯气脱除罐(7)的底部还设有用于吸出氯气的水射器(9)。

8.根据权利要求4或6所述的氯气发生器，其特征在于，所述阴极室(23)的顶部连接有阴极液平衡罐(6)，所述阴极液平衡罐(6)顶部和侧面分别设有氢气排出口(14)和碱液排出口(15)，所述阴极液平衡罐(6)的底部通过阴极液循环泵(5)与阴极室(23)相连。

9.根据权利要求4或6所述的氯气发生器，其特征在于，在所述阴极液平衡罐(6)与阴极室(23)之间还连接有加水电磁阀二(12)。

10.根据权利要求5所述的氯气发生器，其特征在于，所述溶盐泵(4)的出水处设有布水管(17)。