CN215328396U - 高稳定性的电解槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高稳定性的电解槽，包括：内部设有纯水的正极舱；内部设有氯化钠或氯化钾溶液的负极舱；设置在正级舱与负极舱之间的全氟离子交换膜；其中，所述正极舱、负极舱内分别设置有相配合的正电极、负电极，且正极舱、负极舱在与全氟离子交换膜相配合的一侧设置有网状隔板；所述正极舱、负极舱上均设置有对应的进液口、出液口；所述正极舱、负极舱上均设置有至少一个不与网状隔板接触的限流板。本实用新型提供一种高稳定性的电解槽，通过离子膜的限定，使得生产的电解水无钠离子残留，品质可靠，通过限流板在正极舱、负极舱内部形成液体过流通道，使得产品工作的稳定性更好，使用寿命更长，产品的质量可控性更好。

Description

高稳定性的电解槽

技术领域

本实用新型涉及电解水制备领域。更具体地说，本实用新型涉及一种用在生产强酸、强碱性电解水情况下使用的高稳定性的电解槽。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。而按电解液的不同分为高稳定性的电解槽、熔融盐电解槽和非高稳定性的电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。

在不同的领域如消毒、促进农业作物生物、杀虫领域通常会用到pH 1.6±0.2的强酸性电解水或pH 13.2±0.2的强碱性电解水，但现有的电解槽在使用中，无法获得高质量的电解水，其原因在于离子膜的材料选择上未作限定或未采用离子膜，使得其在生产电解水使得钠离子会透过负极进行正极，使得制备出的电解水质量不纯，有钠离子残留，同时在大剂量的生产过程中，进入到槽体中的水流过大时，长期使用会对槽体内的网状隔板造成冲击，影响其使用寿命造成破损，减小设备的工作稳定性。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种高稳定性的电解槽，包括：

内部设有纯水的正极舱；

内部设有氯化钠或氯化钾溶液的负极舱，所述为氯化钠或氯化钾溶液的浓度配置为10％；

设置在正级舱与负极舱之间的全氟离子交换膜；

其中，所述正极舱、负极舱内分别设置有相配合的正电极、负电极，且正极舱、负极舱在与全氟离子交换膜相配合的一侧设置有网状隔板；

所述正极舱、负极舱上均设置有对应的进液口、出液口；

所述正极舱、负极舱上均设置有至少一个不与网状隔板接触的限流板。

优选的是，所述全氟离子交换膜的两侧分别设置有相配合的框架式限定机构；

其中，所述正极舱、负极舱在与限定板相配合的侧壁上具有向外延伸的固定端，所述固定端上设置有相配合的多个螺孔。

优选的是，所述正极舱、负极舱的上、下固定端，在相接触端面上设置有对应的沉槽；

其中，所述沉槽内设置有与限定板相配合的密封圈。

优选的是，所述限流板上靠近网状隔板一侧设置有相配合的弧形部。

优选的是，所述隔板在与进液口、出液口相配合的一侧设置有相配合的弧形或波浪形孔板。

优选的是，所述正电极、负电极的工作电压配置为5-6V，工作电流配置为25-28A

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过对电解槽的结构设计，得到一个专生产强酸碱性电解水的高稳定性的电解槽，其结构简单，反应充分，且在反应过程中，通过离子膜的限定，使得钠离子无法穿过离子膜进入正极舱，生产的电解水无钠离子残留，品质可靠，进一步通过在正极舱、负极舱上均设置不与网状隔板接触的限流板，使得液体从进液口流入时，通过限定板与网状隔板不接触的位置，在正极舱、负极舱内部形成液体过流通道，防止液体突然或大流量涌入时，液体施加在网状隔板上的作用力太大，影响网状隔板使用寿命，使得产品工作的稳定性更好，使用寿命更长，产品的质量可控性更好。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中电解槽的结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中电解槽另一个视角下的结构示意图；

图3为本实用新型的另一个实施例中电解槽的横截面结构示意图；

图4为本实用新型的一个实施例中电解槽的纵截面透视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1-3示出了根据本实用新型的一种高稳定性的电解槽实现形式，其中包括：

内部设有纯水的正极舱1；

内部设有氯化钠或氯化钾溶液的负极舱2，所述为氯化钠或氯化钾溶液的浓度配置为10％，对正极舱、负极舱内的溶液进行限定以得到一种专用于电解水制备的高稳定性的电解槽，其相对于现有技术电解槽中阴极阳极溶液分别为一酸一碱，采用用千分之一氯化钠溶液电解一级出酸性电解水、一级出碱性电解水，酸水碱水里都有钠离子，而且使用酸水的情况碱性电解水是浪费的，使用碱性电解水情况下酸性电解水水是浪费的，造成的原料浪费，且产品品质不合格来说，将正极舱设置为纯净水，负极舱设置为容纳百分之10的氯化钠或氯化钾溶液，氯化钠溶液在离子交换膜的阻隔下只有氯离子交换到纯净水，钠离子有效隔离在负极的溶液舱，进而解决产品里的钠离子残留问题；而高浓度氯化钠溶液可以连续不间断循环使用，直到里面的有效氯离子消耗完成，溶液变成氢氧化钠，还可再利用，解决了环境污染及资源浪费情况；同时这种循环电解结构设计可生产强酸性pH1.5-pH13.5强碱性电解水，这个pH区间可任意根据需求调整；而生产碱性电解水溶液为百分之十的碳酸钾溶液，碱性电解水里有丰富的钾离子，碳酸钾里面有效成分消耗完成剩余是纯水，也可再次利用，环保节能；

设置在正级舱与负极舱之间的全氟离子交换膜3，通常情况下，全氟离子交换膜是采用全氟磺酸和全氟羧酸离子交换树脂制备的离子交换膜，由致密膜和支撑膜构成，具有优良的离子导电性和离子选择透过性，通过采用全氟离子交换膜后，解决了现有技术制备电解水过程中由于没有交换膜，存在钠离子的残留问题，其生产的电解水酸碱ph值范围小，达不到强酸强碱的标准钠离子残留问题，可实现成品酸液碱液ph值任意调节生产；

其中，所述正极舱、负极舱内分别设置有相配合的正电极4、负电极5，且正极舱、负极舱在与全氟离子交换膜相配合的一侧设置有网状隔板6，正电极、负电极的作用在于其接入电后，使得电解槽内的溶液能发生相应的反应，而网状隔板的作用在于对正极舱、负极舱的溶液进行阻挡，使得二个舱内的溶液互相不接触，只允许反应过后的离子通过，同时使得正电极、负电极与离子膜不产生接触，防止正电极、负电极处于工作时能量过多对离子膜造成的损伤(如击穿)；

所述正极舱、负极舱上均设置有对应的进液口7、出液口8，而进液口的作用在于向正极舱、负极舱内补液，而出液口的作用在于当电解完成后，或者溶液反应完全后，将电解槽内的液体向外导出；

所述正极舱、负极舱上均设置有至少一个不与网状隔板接触的限流板9，限定板的作用在于，当液体从进液口流入或流出时，通过限定板与网状隔板不接触的位置，在正极舱、负极舱内部形成液体过流通道，同时通过限流板在正极舱、负极舱之间的隔断作用构成缓冲区间，通过过流通道和缓冲区间的配合，防止液体突然或大流量涌入或涌出时，液体施加在网状隔板上的作用力太大，影响网状隔板使用寿命。

如图1-3，在另一种实例中，所述全氟离子交换膜的两侧分别设置有相配合的框架式限定机构10，在这种结构中，通过构架式的限定板对交换膜进行支撑限定，进而保证交换膜在工作时的稳定性，而根据需要框架式限定机构可以根据需要采用两块完全一样的限定板构成，且各块限定板在与全氟离子交换膜相配合的位置上设置成框架式结构，以将全氟离子交换膜夹在两块限定板之间，通过框架式的结构可在空间上对全氟离子交换膜进行支撑，防止其产生形变，同时不影响离子通过效果；而根据需要框架式限定机构也可以设置成一块限定板以及一块固定板，限定板在与全氟离子交换膜相配合的位置上设置成框架式结构，且固定板可通过卡接或其它固定方式(如螺钉)固定在限定板的框架结构位置上，实现对全氟离子交换膜的夹持固定，当然地固定板上也具有限定板相配合的框架，以在空间上对全氟离子交换膜进行支撑，防止其产生形变，同时不影响离子通过效果；

其中，所述正极舱、负极舱在与限定板相配合的侧壁上具有向外延伸的固定端11，所述固定端上设置有相配合的多个螺孔12，在这种结构中，通过固定端的作用，使得正极舱、负极舱可扣合的边缘上具有相对的固定端，可以在完成正极舱、负极舱的组装后，通过固定端上螺孔与螺母的配合，完成正极舱、负极舱二者的组装，使得其二者构成一体式的电解槽结构，同时方便后期的维护、更换。

如图4，在另一种实例中，所述正极舱、负极舱的上、下固定端，在相接触端面上设置有对应的沉槽13；

其中，所述沉槽内设置有与限定板相配合的密封圈(未示出)，在这种结构中，通过在固定端上相配合的端面上设置相配合的沉槽，使得正极舱、负极舱内的液体不会向外溢出，保证设备工作的稳定性，同时根据需要还可以在正极舱、负极舱与框架式限定机构结合的端部上设置相配合的L形密封层，实现对正极舱、负极舱内的二级密封。

在另一种实例中，所述限流板上靠近网状隔板一侧设置有相配合的弧形部(未示出)，在这种结构中，通过弧形部的设计，使得隔板自由端在构建液体过流通道时，通过弧形部对其过流进行缓冲，对过流液体进行导向，减小其对网状隔板造成的伤害，延长其使用寿命。

在另一种实例中，所述隔板在与进液口、出液口相配合的一侧设置有相配合的弧形或波浪形孔板(未示出)，在这种结构中，进入或流出的液体都会带孔的弧形板或波浪形板进行缓冲，同时出液口的吸液管与弧形或波浪形孔板的波谷处接触，且弧形或波浪形孔板与网状隔板具有小间隙，不影响其工作同时起到有效的防护作用。

在另一种实例中，所述正电极、负电极的工作电压配置为5-6V，工作电流配置为25-28A，通过对电压电流的限定，使得电解槽处于低压电解的工作模式，具有耗能低的效果。

以上各方案均只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本实用新型时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种高稳定性的电解槽，其特征在于，包括：

内部设有纯水的正极舱；

内部设有氯化钠或氯化钾溶液的负极舱；

设置在正级舱与负极舱之间的全氟离子交换膜；

其中，所述正极舱、负极舱内分别设置有相配合的正电极、负电极，且正极舱、负极舱在与全氟离子交换膜相配合的一侧设置有网状隔板；

所述正极舱、负极舱上均设置有对应的进液口、出液口；

所述正极舱、负极舱上均设置有至少一个不与网状隔板接触的限流板。

2.如权利要求1所述高稳定性的电解槽，其特征在于，所述全氟离子交换膜的两侧分别设置有相配合的框架式限定机构；

其中，所述正极舱、负极舱在与限定板相配合的侧壁上具有向外延伸的固定端，所述固定端上设置有相配合的多个螺孔。

3.如权利要求2所述高稳定性的电解槽，其特征在于，所述正极舱、负极舱的上、下固定端，在相接触端面上设置有对应的沉槽；

其中，所述沉槽内设置有与限定板相配合的密封圈。

4.如权利要求1所述高稳定性的电解槽，其特征在于，所述限流板上靠近网状隔板一侧设置有相配合的弧形部。

5.如权利要求1所述高稳定性的电解槽，其特征在于，所述隔板在与进液口、出液口相配合的一侧设置有相配合的弧形或波浪形孔板。

6.如权利要求1所述高稳定性的电解槽，其特征在于，所述正电极、负电极的工作电压配置为5-6V，工作电流配置为25-28A。

Images