专利名称：电解液槽以及使用该电解液槽的三槽组合式电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于制造强酸性电解水的电解槽的组件，更具体地说，尤其涉及一种电解液槽；本实用新型还涉及使用该电解液槽的三槽组合式电解槽。
背景技术：
酸性氧化电位水发生器是一种可用于多领域的消毒设备，它运用电解的方法将水中的食盐处理成一种杀菌力强，杀菌谱宽，对人体无害，不污染环境的强酸性电解水。在制消毒剂行业，传统的生产需要消耗大量的化工原料，对环境产生污染，贮运时存在火灾、爆炸等隐患，用户购回消毒剂后要学会配兑、检测。这些工作既烦琐，又对人和环境有害。后来，人们开发了次氯酸钠发生器、二氧化氯发生器等产品，实现了消毒剂的现场制备，但仍需用大量的化工原料，且消毒液生产仍不连续。90年代中后期，日本开始报道了一种新型的强酸性电解水发生器，使消毒液的生产实现了连续化，使化工原料的用量减少， 又由于这种水在消毒时新的一些特性，引起了人们的注目。强酸性电解水为无色、透明、无明显刺激性和异味的液体，所含有效氯浓度为 10 160mg/L, pH 2 3，氧化还原电位(ORP) :900_1200mv ；接触空气、光线、有机物、或加温至摄氏40度以上可逐渐还原成普通水。强酸性电解水由酸性氧化电位水发生器产生，该发生器由电源、电解槽、盐液泵、 贮盐箱、计量与控制仪表等组成，有的还有贮水箱、进水预处理系统或清洗系统等。电解槽是生成器的核心部件，目前按电解槽的结构来分有两种电解槽，分别为两槽式电解槽和三槽式电解槽。三槽连续式电解槽是从二槽连续式电解槽发展而来的。二槽连续式电解槽工作原理如图6所示，由阳电极，阴电极和微滤隔膜组成阳极槽和阴极槽，进入电解槽的水先在槽外调制成稀盐水溶液，进入电解槽后其阳极槽反应式为H2O — l/20+2H++2e"2CF — Cl2+2e"C12+H20 — HC1+H0C1其阴极槽反应式为H20+2e-— 1/2Η2+0Γ由于是稀盐水溶液整体在电解槽内反应，稀盐水中所有成份(不仅是酸性氧化电位水有效成份)都参与了电解反应，做了许多无用功；一些不溶于水的杂质还会沉积于极板上形成垢，也会大大影响电解效率，这些因素使得二槽连续式电解槽制做成的电解水发生能耗高，结构复杂。三槽连续式电解槽工作原理如图7所示，由阳电极，阴电极和阳离子膜和阴离子膜组成阳极槽，阴极槽和浓盐溶液槽三槽。浓盐溶液槽中的Cl离子经阴离子膜渗入阳极槽，产生如下反应2CF-2e = Cl2C12+H20 = HC1+HC10[0015]浓盐溶液槽中的Na离子往阳离子膜渗入到阴极槽原水中则产生如下反应2H20+2e = H2+20F20H>Na+ = NaOH+OF由上三槽连续式电解槽生成强电解水原理，可以看出它和上述二槽连续式电解槽生成强电解水的主要区别在三槽连续式电解槽仅将浓盐溶液槽中的离子通过离子交换膜迁移入阳极槽或阴极槽参与电解反应，由于反应槽中没有多余成份和杂质，并能根据电解反应需要调节参与反应的离子数量，因此显著节省功耗，并避免了杂质在极板上沉降，省去了除垢和控制盐水浓度的措施，所以设备可大大简化。由于三槽式电解槽是由极板、隔膜、盐水槽、阳极水槽、阴极水槽和水道组成。电解槽的工作效率除与极板、隔膜的材质相关外，还与极板构造和间距有关，现有设计的电解槽用电极板是平面整板，表面无水通道，该种设计的电极板在产出同样指标的强酸性(或强碱性)水，所消耗的电量和盐量相对较大，与同类的产品比较无明显节能优势，而且现有设计的电解液槽为达到使槽内盐水分布均勻，且使槽腔两侧的离子交换膜有所支撑，所以在电解液槽内加一定量的小颗粒玻璃珠。此工艺虽然解决了支撑离子交换膜和使盐水分均勻的问题，但却增加新的问题，小颗粒的玻璃珠的直径一般为Φ 2πιπιΦ 3mm，添加玻璃珠过程中，玻璃易滚动，时常会滚到结构件或密封件之间，使得安装好的电解槽出现漏水现象，而需反复拆装，费工费时。另外，安装了玻璃珠的三槽式电解槽在使用了一段时间后，槽腔内的玻璃珠会慢慢的向电解液槽的底部移动，使得电解液槽上部的没有玻璃珠，而致使盐水在电解液槽内的分布不够均勻了。另外，强酸性电解水的杀菌机理主要有如下的几点(l)pH 适宜于微生物生存的pH值范围，在微生物发芽时为3 9，发育时为4 9(霉菌为2. 0 8. 5)，强酸性电解水的pH值在2. 7以下，会严重破坏微生物表面结构中的两性物质如寡肽、多糖等，使细胞膜通透性增加，代谢过程受阻，导致死亡；(2)ORP 好气性微生物生存适宜的ORP范围是+200 +800mV，厌气性微生物为-700 +200mV，而新制备强酸性电解水的氧化还原电位高达+IlOOmV,可改变细胞内电子流动，从而严重影响微生物的能量代谢与ATP的产生；(3)有效氯水源中的Cl—在阳极附近被氧化形成HCL0，而强酸性电解水的有效氯浓度为10 160mg/L，存在于酸性溶液中杀菌能力远强于0CL_ ；因此，酸性电解水需在pH、0RP、有效氯同时达到要求的情况下，其杀菌能力才最强。但是现有技术的电极板无法很好地控制三个指标的参数，通常会出现pH值达到指标要求(pH :2-3)时，有效氯的浓度会过高，当有效氯浓度过高的话，对环境会造成一定的污染；但当控制了有效氯浓度(10 60mg/L)时，pH值又会高于指标要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可使电解液分布均勻且可对离子交换膜起支撑作用的电解液槽。本实用新型的另一目的在于提供一种结构紧凑、可节约生产成本的使用上述电解液槽的三槽组合式电解槽。[0028]本实用新型的前一目的是这样实现的一种电解液槽，包括槽体，其中所述的槽体内间隔设有隔栅，在隔栅上分布有通孔。上述的电解液槽中，所述的隔栅的间隔距离为10 20mm。上述的电解液槽中，所述的通孔的孔径为3 4mm。本实用新型在采用上述结构后，通过将原有的小颗粒的玻璃珠用带通孔的隔栅替代，节省了玻璃珠的使用成本，且使电解液在电解液槽内可以分布均勻，且不会出现渗漏现象，省去了玻璃珠材料的费用，不仅使生产工艺更简便，而且更能节省材料；并且隔栅可以有效地对离子交换膜起到支撑作用，且安装方便快捷。本实用新型的后一目的是这样实现的包括至少两个的电解单元，各电解单元包括上述的电解液槽和电解液槽一侧向外依序设置阳离子交换膜、负电极板和阴极槽、另一侧向外依序设置对应的阴离子交换膜、正电极板和阳极槽；电解单元之间共用槽体为阴极槽或阳极槽。上述的一种三槽组合式电解槽，包括两个的电解单元、其共用槽体为阳极槽、其为两侧相通的框形结构；阴极槽、负电极板、阴离子交换膜、阳离子交换膜和正电极板分别有两个；两个阴极槽分别位于阳极槽的两侧；两个电解液槽分别设置在阳极槽和阴极槽之间；阳离子交换膜和负电极板分别位于阴极槽和电解液槽之间，阴离子交换膜和正电极板分别位于阳极槽和电解液槽之间，且阴离子交换膜和电极板以及阳离子交换膜和电极板均由内至外分别依序设置在电解液槽的两侧。上述的三槽组合式电解槽中，所述的阴、阳离子交换膜外围均设有固定阴、阳离子交换膜的密封垫片，密封垫片的横截面为Y形，各阴、阳离子交换膜分别夹设在密封垫片开口部内。上述的三槽组合式电解槽中，所述的电极板上分布有通孔，通孔的孔径为1. 5 10mm，通孔之间的间距为6 30mm。上述的三槽组合式电解槽中，所述的电极板一端设有极板连接柱。本实用新型采用上述结构后，将现有的两个单元或两个单元以上的三槽组合式电解槽紧密地溶合在一起，实现各单元的电解槽完全交换的技术效果，同时不仅节省了材料， 降低了生产成本，使得电解槽的结构变得紧凑，且共用一个阳极槽或阴极槽可以使生产加工变得更加方便；进一步地，在原有平板状的电极板上增加若干通孔，使得酸性电解水的三个指标的参数得到有效的控制，通过在原有的平整的电极板上增加若干通孔，在两块相对应的电极板加上直流电压时，在直流电场的作用下，Cl—通过阴离子交换膜渗透到阳极槽， Na+通过阳离子交换膜渗透到阴极槽，而原有的电极板为平板式，极板表面无通孔，所生成的Cr、Na+只能通过极板两侧进入到阳极槽或阴极槽的，使得交换能力有所减弱和消耗；本实用新型采用上述结构后，可有效的解决上述问题，既保证了产品的质量，又有降低功耗的作用，保证了环境不受污染。详见表1 传统的平板状电极板的电解槽与本实用新型的多孔电极板的电解槽的实验数据比较表1传统的电解槽与本实用新型的电解槽的实验数据比较
权利要求1.一种电解液槽，包括槽体(1)，其特征在于所述的槽体(1)内间隔设有隔栅(la)， 在隔栅(Ia)上分布有通孔(Ib)。
2.根据权利要求1所述的电解液槽，其特征在于所述的隔栅(Ia)的间隔距离为10 20mmo
3.根据权利要求1或2所述的电解液槽，其特征在于所述的通孔(Ib)的孔径为3 4mm 。
4.一种三槽组合式电解槽，包括至少两个的电解单元，其特征在于各电解单元包括权利要求1所述的电解液槽(1)和电解液槽(1) 一侧向外依序设置阳离子交换膜(6)、负电极板(4)和阴极槽O)、另一侧向外依序设置对应的阴离子交换膜(5)、正电极板(8)和阳极槽(3)；电解单元之间共用槽体为阴极槽( 或阳极槽(3)。
5.根据权利要求4所述的一种三槽组合式电解槽，其特征在于包括两个的电解单元、 其共用槽体为阳极槽、其为两侧相通的框形结构；阴极槽O)、负电极板G)、阴离子交换膜 (5)、阳离子交换膜(6)和正电极板(8)分别有两个；两个阴极槽(2)分别位于阳极槽(3) 的两侧；两个电解液槽(1)分别设置在阳极槽( 和阴极槽( 之间；阳离子交换膜(6)和负电极板⑶分别位于阴极槽⑵和电解液槽⑴之间，阴离子交换膜(5)和正电极板⑷ 分别位于阳极槽⑶和电解液槽⑴之间，且阴离子交换膜(5)和电极板⑷以及阳离子交换膜(6)和电极板(4)均由内至外分别依序设置在电解液槽(1)的两侧。
6.根据权利要求4或5所述的一种三槽组合式电解槽，其特征在于阴、阳离子交换膜 (5,6)外围均设有固定阴、阳离子交换膜(5，6)的密封垫片(7)，密封垫片(7)的横截面为 Y形，各阴、阳离子交换膜(5，6)分别夹设在密封垫片(7)开口部内。
7.根据权利要求4或5所述的三槽组合式电解槽，其特征在于正负电极板(4)上分布有通孔( )，通孔(4a)的孔径为1. 5 10mm，通孔(4a)之间的间距为6 30mm。
8.根据上述任一权利要求所述的三槽组合式电解槽其特征在于正负电极板(4)一端设有极板连接柱Gb)。
专利摘要本实用新型公开了一种电解液槽以及使用该电解液槽的三槽组合式电解槽，属于电解槽技术领域，其技术要点包括槽体，其中所述的槽体内间隔设有隔栅，在隔栅上分布有通孔；一种三槽组合式电解槽，包括阴极槽、阳极槽、负电极板、阴离子交换膜和阳离子交换膜和正电极板，其中还包括上述的电解液槽；本实用新型旨在提供一种结构简单、可使电解液分布均匀且可对离子交换膜起支撑作用的电解液槽以及一种结构紧凑、可节约生产成本的使用上述电解液槽的三槽组合式电解槽；用于生产强酸和/或强碱性电解水。
文档编号C25B9/18GK201990735SQ20112003126
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者徐永海, 杨冠东, 罗小军, 郑莺莺, 黄魁英 申请人:广州赛爱环境保护技术开发有限公司