酸性氧化电位水生产电解槽的制作方法

本实用新型属于电解槽技术领域，涉及一种酸性氧化电位水生产电解槽。

背景技术：

电解槽的每分钟能生产的酸性氧化电位水(L/min)，即电解槽的流量。即为电解槽的主要性能。

目前国内的酸性氧化电位水电解槽，主要包括外壳和由电路板与阳离子交换膜交迭布置的叠层构成。如果要提升其流量。主要靠增大电极板和阳离子交换膜的尺寸；或者采用分层式设计，利用多个电极板，多个阳离子交换膜让主水流分别流入多个阴极池和阳极池。这种结构的电解槽缺点如下：

如果进水流量过快，进水流量的1/2超过电解槽的最大流量。最主要的现象为阳极析出的酸性氧化电位水中会有NaCl残留。主要原因为钠离子在过快的水流条件下，未能充分通过阳离子交换膜进入阴极池，造成盐水进入电解槽内电解不充分。当水流速度V₂超过钠离子通过离子膜速度V₁一定程度时，阳极池就会有NaCl成分析出，如图1、2所示。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在提升酸性氧化电位水电解槽流量的同时保证盐水电解充分的酸性氧化电位水生产电解槽。

为了解决上述技术问题，本实用新型的酸性氧化电位水电解槽包括外壳和位于外壳内的叠层；外壳上有两个电极、总进水口、第一电解液出口和第二电解液出口；叠层由电路板与膜结构层交迭布置构成；膜结构层包括上模板、阳离子交换膜和下模板；阳离子交换膜被夹紧在上模板与下模板之间；阳离子交换膜与两侧电极板之间的间隙形成两个电解池，两个电解池一个作为阳极池一个作为阴极池；其特征在于两个电解池的进水口和出液口中间均设置有缓冲块，并且两个电解池的进水口均与总进水口相通，两个电解池的出液口分别与第一电解液出口和第二电解液出口相通。

所述缓冲块为凸弧形。

所述电解池的进水口，其开口角的两个边定义为a角边和b角边；缓冲块的遮挡角度β优选75°，其遮挡角的两个边定义为c角边和d角边；a角边与c角边之间的夹角α优选17.56°，b角边与d角边之间的夹角γ优选15.38°；电解池的出液口与进水口为左右对称结构。

所述电解池的进水口，其开口角的两个边定义为a角边和b角边；缓冲块的遮挡角度β优选75°，其遮挡角的两个边定义为c角边和d角边；a角边与c角边之间的夹角α还可以选择16.5°，b角边与d角边之间的夹角γ还可以选择16.5°；电解池的出液口与进水口为左右对称结构。

通过实际试验表明，通过优化流道设计，在进出水口增加缓冲块，可以在同样的条件下有效的提升电解槽处理酸性氧化电位水的能力(最大可提升约25％)，从而提升电解槽的水流量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是电解过程的工作原理图

图2是现有技术电解池水流示意图。

图3是本实用新型的电解槽立体图。

图4是电解槽纵截面剖视图。

图5是膜结构层分体图。

图6是电解槽的局部剖视图。

图7是上模板的俯视图。

图8是下模板的仰视图。

图9是图7、8的局部放大图。

图10是本实用新型中电解池水流示意图。

图中：101.电极；102.外壳；103.叠层；104.第一电解液出口；105.总进水口；106.第二电解液出口；107.电极；131.上模板；1311.触点；1312.A进水口；1313.B进水口；1314.A缓冲块；1315A出液口；1316.B出液口；1317.B缓冲块；132.阳离子交换膜；133下模板；1331.触点；1332.C进水口；1333.D进水口；1334.C缓冲块；1335.C出液口；1336.D出液口；1337.D缓冲块；134.电路板；141、142.电解池；151.a角边；152.b角边；153.c角边；154.d角边。

具体实施方式

如图3、4所示，所述电解槽包括外壳102和位于外壳102内的叠层103；外壳102上有两个电极101和107、总进水口105、第一电解液出口104、第二电解液出口106。

如图5、6所示，所述叠层103由电路板134与膜结构层交迭布置构成；膜结构层包括上模板131、阳离子交换膜132和下模板133；阳离子交换膜132被夹紧在上模板131与下模板133之间；上模板131和下模板133上夹紧阳离子交换膜132的部分均布多个六边形网孔形成蜂窝状结构(或者均布多个平行的压条，或者采用其他能够压紧阳离子交换膜132结构)，且网孔周围面向电路板134的一面各顶点处均布六个触点1311，下模板131的网孔周围面向电路板134的一面各顶点处均布六个触点1331；上模板131和下模板133通过其上的各触点与电极板134相接。

如图7、8所示，上模板131上有A进水口1312、B进水口1313、A出液口1315和B出液口1316；下模板133上有C进水口1332、D进水口1333、C出液口1335和D出液口1336；上模板131和下模板133上具有进水口和出液口的部分及边缘部分的顶面与电路板134相接触，使上模板131、下模板133与电极板134之间的间隙形成两个电解池141、142，两个电解池141、142一个作为阳极池一个作为阴极池，当两个电极极性改变后阳极池和阴极池可以互换。B进水口1313面向电解池的开口部分形成电解池进水口，其中间设置A缓冲块1314，B出液口1316面向电解池的开口部分形成电解池出液口，其中间设置B缓冲块1317；D进水口1333面向电解池的开口部分形成电解池进水口，其中间设置C缓冲块1334，D出液口1336面向电解池的开口部分形成电解池出液口，其中间设置D缓冲块1337。如图9所示，所述电解池进水口开口角的两个边定义为a角边151和b角边152；A缓冲块1314为凸弧形，其顶面为与电极板134的接触面；A缓冲块1314的遮挡角度β优选75°，其遮挡角的两个边定义为c角边153和d角边154；a角边151与c角边153之间的夹角α优选17.56°，b角边152与d角边154之间的夹角γ优选15.38°；上模板131与下模板133结构相同，均为左右对称结构；上模板131的A进水口1312、B进水口1313、A出液口1315、B出液口1316分别与下模板133的D进水口1333、C进水口1332、D出液口1336、C出液口1335相通；四个进水口均与总进水口105相通；A出液口1315和D出液口1336与第一电解液出口104相通，B出液口1316和C出液口1335与第二电解液出口106相通。

水的流速在电解池内是否均匀，是影响电解槽流量的一个重要因素。在阳极(或阴极)池内，离进水口居中的位置，水压及流速会较大。而靠近边缘处，水的流速偏小。由于流速的不均衡，会导致电解槽居中的位置，因水流过快，溶液中钠离子未通过阳离子交换膜就留出电解槽(以NaCl的形式流出)，导致电解不充分。而边缘处的流水流速较慢，虽然充分电解(钠离子通过阳离子交换膜)，但大面积的阳(阴)极池未得到充分利用，如图1、2所示。

本实用新型在与电解池相通的进水口和出液口中间设置缓冲块，能使进入电解槽内的水流流速相对均匀，阳(阴)极池内的盐水电解反应是相对均匀稳定的，从而能够保证氯化钠在电解槽内可以充分电解，提升电解槽的流量。(如图10所示)

通过试验，电解有效面积采用相同尺寸(178mm×56.6mm)，相同层数为5层(阴阳极池的组数相同)的电解槽，电源统一采用相同DC24V功率1000W。对无缓冲块和有缓冲块的电解槽分别测试。变量为水流量，对两个电解槽的进水流量分别为1L/min、2L/min、2.5L/min、3L/min,取样为酸性氧化电位水，在器皿内自然风干。观察是否有盐粒析出。表1为得出的试样数据.

表1

通过实际试验表明，通过优化流道设计，在进出水口增加缓冲块，可以在同样的条件下有效的提升电解槽处理酸性氧化电位水的能力(提升约25％)，从而提升电解槽的水流量。

本实用新型中，电解池的进水口、出液口及缓冲块的角度不限于上述实施例，只要在进水口、出液口中间设置缓冲块，使得水流可以从进水口缓冲块两侧进入电解池，电解液从出液口缓冲块两侧流出电解池即可。