CN215328390U - 一种电解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电解装置，包括电解池壳、阴极片、阳极片和若干质子交换膜；所述电解池壳内开设有电解腔以及与所述电解腔连通的进水口和出水口；所述阴极片与所述阳极片相对设置于所述电解腔内，各所述质子交换膜设置于所述阴极片与所述阳极片之间，并且，各所述质子交换膜以一圆心沿周向分布，该圆心与所述阴极片的中心点沿一直线设置；所述阴极片相对于所述质子交换膜的位置对应开设有若干散热孔；所述阳极片上开设有过水孔。各质子交换膜周向分布的排列方式，使得电解池整体的电场更加均匀，在提高质子交换膜受水率的同时避免了电场不均的问题，使得电解池的使用寿命更长。

Description

一种电解装置

技术领域

本实用新型涉及一种电解装置。

背景技术

以水或水系电解质为原料，通过电解装置可以制得含臭氧和其他氧化基团的水溶液。现有的用于制备臭氧或臭氧水的电解池基本结构为阳极和阴极组成或者由阳极、阴极和夹在中间起质子交换作用的膜组成，其中也不乏夹在电极中间起其他作用的膜。

其中，常见的现有技术中，电解池的结构为进水方向垂直于电极片方向，在这些结构中，质子交换膜的受水面积有限，臭氧产生于膜和阳极片之间的间隙中，间隙空间过小使得水流难以流动进而导致产生的臭氧难以从被水流带出。因此，提出了一种进水方向平行于电极片的电解装置，以提高质子交换膜的受水面积，但这种电解池同样存在一定问题，专利ZL202020040411.4提出了一种臭氧电解装置，但因质子交换膜的分布问题，可能使得电流分布不均或可能使得某片质子交换膜上无电流，从而导致电解池的电场不均匀，影响电极寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种电解装置。

一种电解装置，包括电解池壳、阴极片、阳极片和若干质子交换膜；

所述电解池壳内开设有电解腔以及与所述电解腔连通的进水口和出水口；

所述阴极片与所述阳极片相对设置于所述电解腔内，各所述质子交换膜设置于所述阴极片与所述阳极片之间，并且，

各所述质子交换膜以一圆心沿周向分布，该圆心与所述阴极片的中心点沿一直线设置；

所述阴极片相对于所述质子交换膜的位置对应开设有若干散热孔；

所述阳极片上开设有过水孔。

在一个优选的实施例中，所述阴极片、所述阳极片的截面形状为圆形，所述阴极片的圆心、所述阳极片的圆心以及各所述质子交换膜周向分布的圆心沿一轴线设置。

在一个优选的实施例中，所述电解腔的截面形状呈圆形。

在一个优选的实施例中，各所述质子交换膜沿圆心均匀间隔分布。

在一个优选的实施例中，所述阳极片与所述电解池壳之间还设置有混流件，所述混流件与所述过水孔相对设置。

在一个优选的实施例中，所述混流件的两侧分别设有第一导流面和第二导流面，所述第一导流面与所述第二导流面相对于所述阳极片呈倾斜朝向设置，且所述第一导流面与所述第二导流面呈交叉倾斜设置。

在一个优选的实施例中，还包括阳极铜片，所述阳极铜片贴附于所述阳极片上，所述阳极铜片上设置有弹性件，所述弹性件的两端分别抵接于所述阳极铜片和所述电解池壳上。

本实用新型的有益效果是：

进水口的水流方向为垂直于电池极板，水流进入电解腔后，通过阴极片到达阳极片和阴极片之间的间隙，其中，排列的各质子交换膜之间形成有供水流通过的过水流道，水流流入过水流道，此时水流方向变向为平行于电池极板的方向，通过设置排列的多片质子交换膜，提高了质子交换膜与水的接触面积，水流在各质子交换膜之间快速通过，不仅能够快速带走产生的氧化基团，提高转化率，水流快速冲刷也能够避免堆积水垢。各质子交换膜周向分布的排列方式，使得电解池整体的电场更加均匀，在提高质子交换膜受水率的同时避免了电场不均的问题，使得电解池的使用寿命更长。

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，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一实施例的电解装置的结构示意图。

图2为一实施例的混流件的结构示意图。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，其为本实用新型一较佳实施例的电解装置，该电解池可以电解产生氧化基团，氧化基团包括羟基自由基、臭氧、氧原子等。其中，进水处的水流方向垂直于电池极板的方向，具体的，所述电解装置包括：电解池壳、阴极片200、阳极片500和若干质子交换膜400。

所述电解池壳内开设有电解腔900以及与所述电解腔900连通的进水口101 和出水口102，在一个实施例中，所述电解池壳包括进水盖110、基座300和出水盖120，进水盖110和出水盖120分别盖设于所述基座300的两侧形成电解腔 900，进水盖110开设有进水口101，出水盖120开设有出水口102，阴极片200 与所阳极片500相对设置于电解腔900内，并且，阴极片200与阳极片500安装在基座300上。各质子交换膜400设置于阴极片200与阳极片500之间，质子交换膜400的两个面分别贴附阳极片500和阴极片200，并且，各所述质子交换膜400以一圆心沿周向分布，该圆心与阴极片200的中心点沿一直线设置。

阴极片200相对于质子交换膜400的位置对应开设有若干散热孔201，阳极片500上开设有过水孔501。

在一个实施例中，电解装置还包括阳极铜片，阳极铜片贴附于阳极片500 上，阳极铜片上设置有弹性件，弹性件的两端分别抵接于阳极铜片和电解池壳上。通过弹性压紧方式将阳极铜片固定在阳极片500上，采用弹性件弹性压紧比一般的刚性压紧更能保护阳极片500，不影响其性能。

其中，进水口101的水流方向为垂直于电池极板，即进水口101的水流方向垂直于阳极片500和阴极片200，水流进入电解腔900后，通过阴极片200到达阳极片500和阴极片200之间的间隙，其中，排列的各质子交换膜400之间形成有供水流通过的过水流道，水流流入过水流道，此时水流方向变向为平行于电池极板的方向，通过设置排列的多片质子交换膜400，提高了质子交换膜 400与水的接触面积，水流在各质子交换膜400之间快速通过，不仅能够快速带走产生的氧化基团，提高转化率，水流快速冲刷也能够避免堆积水垢。水流通过过水流道后，通过阳极片500开设的过水孔501流出，水流再次变向垂直于极板方向。阴极片200开设的散热孔201使得水体能够浸润到质子交换膜400 贴附在阴极片200的一面，对其散热，避免热量的堆积。在本实用新型中，各质子交换膜400周向分布的排列方式，使得电解池整体的电场更加均匀，在提高质子交换膜400受水率的同时避免了电场不均的问题，使得电解池的使用寿命更长。

为了使得电场更加均匀，在一个优选的实施例中，各所述质子交换膜400 沿圆心均匀间隔分布。

例如，所述质子交换膜400的数量为3个，例如，所述质子交换膜400的数量为5个，质子交换膜400的数量根据实际生产需要设置。本实施例中，不累赘描述。

为了使得水流能够从阴极片200背向质子交换膜400的一侧到达另一侧，即进入质子交换膜400之间形成的过水流道中，在一个实施例中，阴极片200 上开设有过水孔501，或者，阴极片200的边缘处开设有过水槽，过水孔501或过水槽与过水流道连通，水体通过过水孔501或过水槽到达阴极片200的另一侧实现水体流动，在另一个实施例中，如图1所示，所述阴极片200与所述电解腔900的侧壁之间形成有过水通道301，水体通过过水通道301到达阴极片 200的另一侧实现水体流动，本实施例中，不累赘描述。

在一个实施例中，请参照图1，所述电解腔900的截面形状呈圆形，例如，电解腔900呈圆柱形，所述阴极片200、所述阳极片500的截面形状为圆形，所述阴极片200的圆心、所述阳极片500的圆心以及各所述质子交换膜400周向分布的圆心沿一轴线设置。

在一个优选的实施例中，所述阳极片500与所述电解池壳之间还设置有混流件600，所述混流件600与所述过水孔501相对设置。通过混流件600，产生的氧化基团水再次分流冲击，使得氧化基团水中的气泡，如臭氧，能够被打散成更小尺寸，使其更好地溶解在水中，从而提高氧化基团水的浓度。

为了实现气液混合，在一个优选的实施例中，如图2所示，所述混流件600 设置有第一导流面601和第二导流面602，所述第一导流面601与所述第二导流面602相对于所述阳极片500呈倾斜朝向设置，且所述第一导流面601与所述第二导流面602呈交叉倾斜设置。优选地，混流件600在第一导流面601和第二导流面602的终点端均设置有变向流道603，所述变向流道603的朝向优先为平行于电池极板的方向，所述变向流道603优先为圆形流道。

例如，所述阳极片500的材料为导电金刚石，例如，所述阳极片500的材料为铂，例如，所述阳极片500的材料为二氧化铅，所述阳极片500的材料还可以为其他材料，例如，所述阴极片200的材料为不锈钢，例如，所述阴极片 200的材料为铂，例如，所述阴极片200的材料还可以为其他材料。本实施例中，不累赘描述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种电解装置，其特征在于，包括电解池壳、阴极片、阳极片和若干质子交换膜；

所述电解池壳内开设有电解腔以及与所述电解腔连通的进水口和出水口；

所述阴极片与所述阳极片相对设置于所述电解腔内，各所述质子交换膜设置于所述阴极片与所述阳极片之间，并且，

各所述质子交换膜以一圆心沿周向分布，该圆心与所述阴极片的中心点沿一直线设置；

所述阴极片相对于所述质子交换膜的位置对应开设有若干散热孔；

所述阳极片上开设有过水孔。

2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述阴极片、所述阳极片的截面形状为圆形，所述阴极片的圆心、所述阳极片的圆心以及各所述质子交换膜周向分布的圆心沿一轴线设置。

3.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述电解腔的截面形状呈圆形。

4.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，各所述质子交换膜沿圆心均匀间隔分布。

5.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，所述阳极片与所述电解池壳之间还设置有混流件，所述混流件与所述过水孔相对设置。

6.根据权利要求5所述的电解装置，其特征在于，所述混流件的两侧分别设有第一导流面和第二导流面，所述第一导流面与所述第二导流面相对于所述阳极片呈倾斜朝向设置，且所述第一导流面与所述第二导流面呈交叉倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，还包括阳极铜片，所述阳极铜片贴附于所述阳极片上，所述阳极铜片上设置有弹性件，所述弹性件的两端分别抵接于所述阳极铜片和所述电解池壳上。

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