一种次氯酸钠电解制备装置的制作方法

本实用新型属于电化学领域，特别是涉及一种次氯酸钠电解制备装置。

背景技术：

目前国家对盐酸和硫酸的采购运输都有严格的管制，限制了化学法二氧化氯发生器的应用，迫使自来水厂消毒、污水消毒等需要消毒灭菌的需求逐步转向了次氯酸钠发生器，现有的次氯酸钠发生器的电解槽大都是管式结构，内部阳极和阴极采用插接式结构，采用多级串连的方式，两头分别引出阳极接线柱和阴极接线柱，中间的串联采用电极(一半阳极一半阴极)，电极的固定采用塑胶穿心螺杆加绝缘垫定位；使用一段时间后结垢，由于采用全密封机构非专业人员难以拆装，且多次拆装的磨损可能导致壳体的损坏，采用在线酸洗的方式，除垢效果不明显。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是提供一种次氯酸钠电解制备装置，其便于观察结垢情况，电极的水垢容易清理。

本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：

一种次氯酸钠电解制备装置，包括电解单元，所述电解单元包括若干电解槽；

所述电解槽包括壳体、电解组和盖板；所述壳体内设有电解腔、容气腔和沉积腔，所述电解腔竖直设置有分隔板，电解腔被分隔板分割为第一电解室和第二电解室，所述分隔板连接于壳体，所述容气腔位于第一电解室和第二电解室上方，且容气腔分别与第一电解室和第二电解室均连通，所述沉积腔位于第一电解室和第二电解室下方，且沉积腔与第一电解室和第二电解室均连通；

壳体设有空气进口、稀盐水进口、氢气抽吸口和溶液溢流口，所述空气进口和氢气抽吸口均连通所述容气腔,所述稀盐水进口与容气腔或第一电解室上部连通，所述溶液溢流口连通所述第二电解室；

所述第一电解室和第二电解室内均设置有电解组，所述电解组包括成对设置的阳极组件和阴极组件；所述第一电解室和第二电解室的电解组电连接，所述盖板设于壳体上端；

若干所述电解槽依次设置，前一电解槽的溶液溢流口与后一电解槽的稀盐水进口连通；前一电解槽的电解组和后一电解槽的电解组电连接。

进一步的，所述阳极组件包括阳极汇流板和阳极片；所述阳极汇流板竖直设置，阳极汇流板上端设有用以连接电源的电极棒，所述阳极片有间隔的垂直连接于所述阳极汇流板一板面，若干所述阳极片相互平行；所述阴极组件包括阴极汇流板和阴极片，所述阴极汇流板竖直设置且与所述阳极汇流板平行，阴极汇流板上端设有用以连接电源的电极棒，所述阴极片有间隔的垂直连接于所述阴极汇流板，若干所述阴极片相互平行；所述阳极片和阴极片交错设置。

进一步的，所述阳极片远离阳极汇流板一端、阴极片远离阴极汇流板一端均卡设有若干用以防止阳极片和阴极片接触短路的绝缘块。

进一步的，所述阳极汇流板设有用以在阳极组件和阴极组件配合使用时卡接阴极片的绝缘槽一，所述绝缘槽一竖直设置且数量和阴极片相同、间距和阴极片相同；所述阴极汇流板设有用以在阳极组件和阴极组件配合使用时卡接阳极片的绝缘槽二，所述绝缘槽二竖直设置且数量和阳极片相同、间距和阳极片相同。

进一步的，所述阳极汇流板沿阳极片分布方向的两端和阴极汇流板沿阴极片分布方向的两端均设有卡接块，所述第一电解室和第二电解室连接分隔板的侧壁均设竖直有卡条，所述卡接块卡接于卡条内。

进一步的，还包括挂接板，所述挂接板设于壳体上端，所述阳极汇流板和阴极汇流板的电极棒均穿设于所述挂接板且其伸出部分通过螺母固定。

进一步的，所述阳极汇流板沿阳极片分布方向的两端和阴极汇流板沿阴极板分布方向的两端均设有挂接块，所述壳体上端开设有若干挂接槽，所述挂接块挂设于所述挂接槽内。

进一步的，还包括原料供给系统，所述原料供给系统包括原料储罐、原料泵和流量控制装置；

所述流量控制装置包括磁性转子流量计、磁敏开关和变频恒流控制MCU单元；所述磁性转子流量计一端连通所述稀盐水进口，所述磁敏开关设于磁性转子流量计一侧用以感应磁性转子流量计转子的位置，磁敏开关和变频恒流控制MCU单元电连接；所述磁性转子流量计另一端连通所述原料泵的出液口，原料泵的进液口连通所述原料储罐。

进一步的，还包括成品储存系统，所述成品储存系统包括一级储罐、成品泵和二级储罐；所述一级储罐的入液口低于所述溶液溢流口且相互连通，所述成品泵的入液口连通一级储罐，所述成品泵的出液口连通所述二级储罐；一级储罐内设有用以控制成品泵启停的一级低位浮球开关和一级高位浮球开关，一级低位浮球开关和一级高位浮球开关与成品泵电连接；二级储罐内设有用以控制电解单元通断电的二级低位浮球开关和二级高位浮球开关。

进一步的，所述电解槽还包括沉渣排出装置，所述沉渣排出装置连通所述沉积腔。

进一步的，还包括抽吸装置，所述抽吸装置连通所述氢气抽吸口用以及时排出电解产生的气体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在使用时，将电解液通过稀盐水进口通入电解单元内，电解单元接通电源，电解液依次流经多个电解组完成电解，电解完成后从溶液溢流口排出，电解产生的气体从氢气抽吸口排出，电解产生的沉淀沉降在沉积腔内，电解完成后，可从空气进口通入自来水对电解单元内进行冲洗，使用一段时间后，电解单元内产生结垢现象，此时可拆卸盖板对电解单元内进行观察和清理。

本实用新型结构简单、设计合理，可较容易的观察到电解单元内的结垢情况；拆卸方便，无需专业人员、专业工具，使得除垢的简单化；能够实现小维护，及时的排垢除垢，防止水垢堆积，增大大维护的周期；及时的将电解产生的气体排出，避免发生爆炸的危险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例所提供的次氯酸钠电解制备装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所提供的电解槽的机构示意图；

图3是图2中a-a处的剖视图一；

图4是本实用新型实施例所提供的绝缘块与阳极片的连接示意图；

图5是图2中a-a处的剖视图二；

图6是本实用新型实施例所提供的阳极组件的结构示意图一；

图7是本实用新型实施例所提供的阳极组件与壳体的连接示意图一；

图8是本实用新型实施例所提供的阳极组件的结构示意图二；

图9是本实用新型实施例所提供的阳极组件与壳体的连接示意图二；

图10是本实用新型实施例所提供的电解槽的俯视图一；

图11是本实用新型实施例所提供的电解槽的俯视图二；

附图标记：1-电解单元，2-电解槽，3-壳体，31-空气进口，32-稀盐水进口，33-氢气抽吸口，34-溶液溢流口，35-盖板，36-卡条，37-挂接板，38-挂接槽，39-沉渣排出装置，4-电解腔，41-第一电解室，42-第二电解室，43-分隔板，5-容气腔，6-沉积腔，7-电解组，71-阳极组件，711-阳极汇流板，712-阳极片，72-阴极组件，721-阴极汇流板，722-阴极片，73-电极棒，74-绝缘块，75-卡接块，76-挂接块，77-绝缘槽一，78-绝缘槽二，8-原料供给系统，81-原料储罐，82-原料泵，83-流量控制装置，831-磁性转子流量计，832-磁敏开关，833-变频恒流控制MCU单元，9-成品储存系统，91-一级储罐，911-一级低位浮球开关，912-一级高位浮球开关，92-成品泵，93-二级储罐，931-二级低位浮球开关，932-二级高位浮球开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

缩略语和关键术语定义

结垢：直流电解时阴极吸引钙镁离子在阴极表面堆积形成的白色沉淀物，结垢后导电率下降、内阻增大、发热量增大、产量变小、耗电量增大、效率变低。

除垢：采用物理的方法去除水垢，或者采用酸液浸泡的方法去除。

大维护：间隔6个月以上的维护。

小维护：间隔1天至30天的维护。

实施例

如图1所示，一种次氯酸钠电解制备装置，包括电解单元1，电解单元1包括若干电解槽2；

如图2所示，电解槽2包括壳体3、电解组7和盖板35；壳体3内设有电解腔4、容气腔5和沉积腔6，电解腔4竖直设置有分隔板43，电解腔4被分隔板分割为第一电解室41和第二电解室42，分隔板43连接于壳体3，容气腔5位于第一电解室41和第二电解室42上方，且容气腔5分别与第一电解室41和第二电解室42均连通，沉积腔6位于第一电解室41和第二电解室42下方，且沉积腔6与第一电解室41和第二电解室42均连通；需要说明的是，电解液的流向依次经过上一电解槽2的第一电解室41、沉积腔6和第二电解室42后通过溢流口34进入下一电解槽2的第一电解室41、沉积腔6和第二电解室42依次进行，以使电解液得到充分的电解。

壳体3设有空气进口31、稀盐水进口32、氢气抽吸口33和溶液溢流口34，空气进口31和氢气抽吸口33均连通容气腔5,稀盐水进口32与容气腔5或第一电解室41上部连通，溶液溢流口34连通第二电解室42；需要说明的是，电解单元在使用时空气进口31进入空气，在需要对电解单元进行清洗的时候，在空气进口31接入自来水。

第一电解室41和第二电解室42内均设置有电解组7，电解组7包括成对设置的阳极组件71和阴极组件72；第一电解室41和第二电解室42的电解组7电连接(电连接的方式可以为并联或串联，即第一电解室的阴极组件连接第二电解室的阴极组件或阳极组件)，盖板35设于壳体3上端；需要说明的是，每次小维护只需要拿开大盖板操作，完毕后盖上大盖板，大盖板采用耐腐蚀耐高温材料；

若干电解槽2依次设置，前一电解槽2的溶液溢流口34与后一电解槽2的稀盐水进口32连通；前一电解槽2的电解组7和后一电解槽2的电解组7电连接(电连接的方式可以为并联或串联，即前一电解槽的阴极组件连接后一电解槽的阴极组件或阳极组件)；需要说明的是，电解槽2内电解组间的电连接和电解槽与电解槽间的电连接均采用钛板焊接、铜排连接或软连接。

本实用新型的工作原理为：将电解液通过稀盐水进口通入电解单元内，电解单元接通电源，电解液依次流经多个电解组完成电解，电解完成后从溶液溢流口排出，电解产生的气体从氢气抽吸口排出，电解产生的沉淀沉降在沉积腔内，电解完成后，可从空气进口通入自来水对电解单元内进行冲洗，使用一段时间后，电解单元内产生结垢现象，此时可拆卸盖板对电解单元内进行观察和清理。

在一些实施例中，如图6、图8所示，阳极组件71包括阳极汇流板711和阳极片712；阳极汇流板711竖直设置，阳极汇流板711上端设有用以连接电源的电极棒73，阳极片712有间隔的垂直连接于阳极汇流板711一板面，若干阳极片712相互平行；阴极组件72包括阴极汇流板721和阴极片722，阴极汇流板721竖直设置且与阳极汇流板711平行，阴极汇流板721上端设有用以连接电源的电极棒73，阴极片722有间隔的垂直连接于阴极汇流板721，若干阴极片722相互平行；阳极片712和阴极片722交错设置，采用以上设计，减小了阴极组件和阳极组件之间的距离，有效的增大了电解效率。

在一些实施例中，如图3、图4所示，阳极片712远离阳极汇流板711一端、阴极片722远离阴极汇流板721一端均卡设有若干用以防止阳极片712和阴极片722接触短路的绝缘块74，需要说明的是，绝缘块74的数量通常为一至三个，分别卡设于阳极片712和阴极片722的中部及上下两端，采用以上设计，可以有效的避免在使用过程中，阳极片712和阴极片722相互接触，造成短路，导致电源的损坏，且绝缘块便于检修更换。

在一些实施例中，如图5所示，为达到防止短路的目的，还可以采用以下结构，阳极汇流板711设有用以在阳极组件71和阴极组件72配合使用时卡接阴极片722的绝缘槽一77，绝缘槽一77竖直设置且数量和阴极片722相同、间距和阴极片722相同；阴极汇流板721设有用以在阳极组件71和阴极组件72配合使用时卡接阳极片712的绝缘槽二78，绝缘槽二78竖直设置且数量和阳极片712相同、间距和阳极片712相同。

在一些实施例中，如图3、图5和图8所示，阳极汇流板711沿阳极片712分布方向的两端和阴极汇流板721沿阴极板分布方向的两端均设有卡接块75，第一电解室41和第二电解室42连接分隔板43的侧壁均设竖直有卡条36，卡接块75卡接于卡条36内，采用以上设计，方便于阳极组件71和阴极组件72安装和拆卸，使得阳极组件71和阴极组件72每次的安装都保持等间距，防止阳极组件71和阴极组件72的偏位而造成接触，导致短路。

在一些实施例中，如图9至图11所示，还包括挂接板37，挂接板37设于壳体3上端，阳极汇流板711和阴极汇流板721的电极棒73均穿设于挂接板37且其伸出部分通过螺母固定，需要说明的是，挂接板27为一较窄的平板，且与盖板35处于同一水平面，共同处于电解槽2上端，使得电解槽的内腔形成一个较为封闭的状态，且利用电极棒73作为挂接部件，减少了阳极组件71和阴极组件72产生不必要的部件，降低制作成本，采用以上设计，阳极组件71和阴极组件72采用分离式结构，无需在线酸洗，便于清理垢渣，方便于对电解单元1进行大维护，可单独对有结垢的阴极进行酸洗浸泡，避免阳极参与酸洗受损，阳极寿命大大延长，减小了运行成本，系统稳定性、可持续性增强。

在一些实施例中，如图6、图7所示，阳极组件71和阴极组件72的安装还有另一种方式，阳极汇流板711沿阳极片712分布方向的两端和阴极汇流板721沿阴极板分布方向的两端均设有挂接块76，壳体3上端开设有若干挂接槽38，挂接块76挂设于挂接槽38内。

在一些实施例中，如图1所示，还包括原料供给系统8，原料供给系统8包括原料储罐81、原料泵82和流量控制装置83；

流量控制装置83包括磁性转子流量计831、磁敏开关832和变频恒流控制MCU单元833；磁性转子流量计831一端连通稀盐水进口32，磁敏开关832(磁敏开关832可以为霍尔元件或干簧管等)设于磁性转子流量计831一侧用以感应磁性转子流量计831转子的位置，磁敏开关832和变频恒流控制MCU单元833电连接；磁性转子流量计831另一端连通原料泵82的出液口，原料泵82的进液口连通原料储罐81；采用以上设计，启动后，磁性转子流量计831的磁性转子未到达磁敏开关832位置时频率PID上升，磁性转子流量计831的磁性转子到达磁敏开关832位置后达磁敏开关832感应到信号返回变频恒流控制MCU单元833，变频恒流控制MCU单元833使频率稳定下来。如原料泵82或流量异常，频率到达上限50hz后报警；此为盐水恒流控制机理，简单实用，可使用变频器内部自带的PID功能实现，流量直观，成本低廉，无需昂贵的电磁流量计等计量仪器。

在一些实施例中，还包括成品储存系统9，成品储存系统9包括一级储罐91、成品泵92和二级储罐93；一级储罐91的入液口低于溶液溢流口34且相互连通，成品泵92的入液口连通一级储罐91，成品泵92的出液口连通二级储罐93；一级储罐91内设有用以控制成品泵92启停的一级低位浮球开关911和一级高位浮球开关912，一级低位浮球开关911和一级高位浮球开关912与成品泵92电连接；二级储罐93内设有用以控制电解单元1通断电的二级低位浮球开关931和二级高位浮球开关932；采用以上设计，次氯酸钠在一级储罐91内液位到达一级低位浮球开关911后，MCU自动启动成品泵92，将液体倒入二级储罐93，成品泵92运行一定时间后(此时间可根据生产实际情况调节，时间以一级储罐91内溶液即将抽完时间为好)停泵，成品泵92如此往复，如果成品泵92出现异常使一级储罐91内液位到达一级高位浮球开关912后，则停机报警触摸屏弹出界面提醒检修成品泵92，正常运行时二级储罐93液位达到二级高位浮球开关932后电解单元全停机，当液位降低到二级低位浮球开关931时电解单元再启动，如此往复。

在一些实施例中，电解槽2还包括沉渣排出装置39，所述沉渣排出装置39连通所述沉积腔6，用以在电解一段时间后对沉积腔6内的沉渣进行清理。

在一些实施例中，还包括抽吸装置，所述抽吸装置连通所述氢气抽吸口用以及时排出电解产生的气体，防止氢气浓度过高，导致爆炸。

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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。