高效二氧化氯消毒剂生产系统的制作方法

本发明涉及消毒剂生产设备技术，具体涉及一种高效二氧化氯消毒剂生产系统。

背景技术：

二氧化氯消毒剂的主要化学物质是二氧化氯，当前主要是采用电氧化的方法来产生二氧化氯，即采用电解槽的结构，现有电解槽内主要包括有阴极、阳极和中性极，而在阴极和阳极各自一侧还有通入水的阴极室和电解液的阳极室，存在结构复杂，体积大，运行稳定性差等缺陷，因而大大影响了二氧化氯的正常生产效率，即影响到二氧化氯消毒剂的生产效率。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种高效二氧化氯消毒剂生产系统，以提高二氧化氯消毒剂的生产效率，同时降低生产成本。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种高效二氧化氯消毒剂生产系统，其关键在于：包括依次设置的软水单元、溶盐单元、提升泵、etop电氧化单元、存储桶、可调直流电源a和可调直流电源b，其中软水单元包括原水桶和与之相连的树脂软水器，溶盐单元包括混合桶和氯化钠加药装置；

所述etop电氧化单元包括结构相同的一级电氧化桶和二级电氧化桶，所述一级电氧化桶上设有与其内部连通的进水口a和出水口a，二级电氧化桶上设有与其内部连通的进水口b和出水口b，两级所述电氧化桶内均设有至少一组阴极和阳极，其中阳极为含钛陶瓷电极，阴极为钛基亚氧化钛网电极，其中进水口a与提升泵的泵出端相连，出水口a与进水口b相连，出水口b与存储桶相连，可调直流电源a和可调直流电源b用于分别向一级电氧化桶和二级电氧化桶提供可调直流电。

采用以上方案，通过设置软水单元，首先降低水的硬度，防止在生产设备内积留形成水垢，从而有利于保持设备正常运转，提高生产效率，其次通过含钛陶瓷电极和钛基亚氧化钛网电极分别作为阳极和阴极进行电氧化反应，其化学稳定性好，抗腐蚀能力强，工作电压低，耗能小，大大降低运行成本，并且两级电氧化桶通过接入不同的电流，通过电流能更好的控制氧化桶内的反应，有利于进一步提高二氧化氯消毒剂的生产效率。

作为优选：两级所述电氧化桶内部均通过沿其径向设置的隔板分为储水区和电氧化区，且储水区和电氧化区相互连通，一级电氧化桶内分别为储水区a和电氧化区a，二级电氧化桶内分别为储水区b和电氧化区b；

所述进水口a与储水区a连通，出水口a位于一级电氧化桶的侧壁上且与电氧化区a连通，进水口b与储水区b连通，出水口b位于二级电氧化桶的侧壁上，且与电氧化区b连通。采用以上结构，这样设置进水口和出水口有利于延长反应时间，还可减小其长度方向的占用空间，且便于后期阴阳电极的安装和提高电氧化效率。

作为优选：所述阴极和阳极均位于电氧化区内，且沿电氧化区的长度方向设置，所述含钛陶瓷电极包括呈中空结构的陶瓷管以及设置在陶瓷管两端的钛管，其中靠近储水区一端的钛管为端部敞口的中空结构，并伸入正对的储水区中，其敞口端形成进水孔，另一端的钛管为实心结构，所述陶瓷管的表面均匀分布有与其内部连通的透水孔，所述透水孔的孔径为5μm，所述储水区内的水从进水孔进入到含钛陶瓷电极内部，再通过透水孔渗透进电氧化区内。采用以上结构，利用陶瓷表面的通水孔形成三维电极，增大了有效接触面积，有利于提高处理效率，其次选5μm的孔径为透水孔的最佳孔径，主要通过水的表面张力分析，当孔径小于5μm时，水不容易通过，而当间隙过大时，有效接触面积又会减小，降低处理效率。

作为优选：所述钛基亚氧化钛网电极包括亚氧化钛网以及设置在所述亚氧化钛网两端的钛圈，所述亚氧化钛网上均匀分布有多边形网格，所述含钛陶瓷电极位于亚氧化钛网内。采用以上结构，通过网格可进一步增大有效接触面积，从而提高电氧化效率。

作为优选：所述含钛陶瓷电极沿亚氧化钛网中轴线设置，且含钛陶瓷电极表面与钛基亚氧化钛网电极内壁之间间隙为2cm。因为含钛陶瓷电极表面与钛基亚氧化钛网内壁的距离2cm是最佳的距离，当距离过小时，电极容易发热，严重可能会导致设备烧毁，距离过大时，水形成的电阻相对增大，会造成能耗增加，从而有利于延伸使用寿命，同时降低使用成本。

作为优选：所述一级电氧化桶和二级电氧化桶上分别设有检修口a和检修口b。采用以上结构，便于对电氧化桶内部进行检修清洗维护等。

作为优选：所述混合桶上设有搅拌机。采用以上方案，可使氯化钠更充分的溶解，降低氯化钠用量，从而降低生产成本。

作为优选：所述电氧化桶远离储水区的一端的外端壁设有分别与阴极和阳极相连的阴极穿孔铜板和阳极穿孔铜板，所述阴极和阳极通过相应的阴极穿孔铜板和阳极穿孔铜板与对应的直流电源的正负极相连。采用以上结构，可更好的对阴极和阳极进行固定，并且与电源相连，有利于提高设备安装效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的高效二氧化氯消毒剂生产系统，通过两级电氧化桶的电氧化作用，以特殊的电氧化桶结构，加上以含钛陶瓷电极作为阳极，钛基亚氧化钛网电极作为阴极，实现二氧化氯消毒剂的生产，大大提高了生产效率，并且最后产生消毒剂的消毒效果更好，同时降低了生产成本，延长生产设备使用寿命，具有极大的经济价值。

附图说明

图1为本发明连接结构示意图；

图2为电氧化桶与直流电源连接结构示意图；

图3为一级电氧化桶结构示意图；

图4为图3中a-a向剖视图；

图5为图3的右视图；

图6为图5中b-b向剖视图；

图7含钛陶瓷电极结构示意图；

图8为钛基亚氧化钛网电极结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

参考图1至图8所示的高效二氧化氯消毒剂生产系统，主要包括软水单元1、溶盐单元2、提升泵3、etop电氧化单元和存储桶4，如图所示，软水单元1主要包括原水桶10和树脂软水器11，溶盐单元2包括混合桶20和氯化钠加药装置21，树脂软水器11可将原水桶10内的自来水进行软化处理，通过离子交换作用，将水中硬度成份如ca²⁺、mg²⁺等离子置换去除后，送入混合桶20内，氯化钠加药装置21用于向混合桶20内定量的加入氯化钠，使其形成氯化钠溶液，本实施例中为使氯化钠充分溶解，故在混合桶20内设置有搅拌机22，在加药的同时，通过搅拌机22可使其充分溶解，从而降低氯化钠用量，降低生产成本。

本申请中的etop电氧化单元包括两个均呈中空结构的电氧化桶，分别为一级电氧化桶5和二级电氧化桶6，如图所示，一级电氧化桶5大体呈中空圆柱状结构，其一端设有进水口a50，在其侧壁上设有出水口a51，侧壁上与出水口a51相对的位置设有检修口a52，电氧化桶的中空内部被隔板分隔成两个相互连通的区域，分别为储水区和电氧化区，即一级电氧化桶5内部通过隔板被分成储水区a53和电氧化区a54，而进水口a50则与储水区a53连通，出水口a51与电氧化区a54连通，同样的，二级电氧化桶6的结构与一级电氧化桶5完全一样，相应设置有进水口b60、出水口b61和检修口b62，二级电氧化桶6内部被分隔呈储水区b63和电氧化区b64，进水口b60与储水区b63连通，出水口b61与电氧化区b64连通。

如图所示，两个电氧化桶内均沿长度方向设有至少一组阴极和阳极，且阴极和阳极均基本处于对应的电氧化区内，本申请中以单个电氧化桶内具有六组阴极和阳极为例，并将钛基亚氧化钛网电极8作为阴极，含钛陶瓷电极7作为阳极，其中含钛陶瓷电极7包括呈中空柱状结构的陶瓷管72，陶瓷管72的两端具有与其导电连接的钛管70，两端钛管70上均加工有外螺纹，其中靠近储水区一端的钛管70为端部敞口的中空结构，该钛管70一端与陶瓷管72内部连通，另一端为敞口端穿过隔板之后伸入储水区中，形成进水孔71，而远离储水区一端的钛管70为实心柱状结构，该端的钛管70贯穿电氧化桶的右端端壁之后连接有与其相适应的阳极穿孔铜板91，并通过螺母固定，阳极穿孔铜板91固定在电氧化桶的右端端壁上，靠近储水区一端的钛管70同样通过螺母固定在隔板上，从而实现含钛陶瓷电极7的固定安装，并且钛管70与隔板之间，以及与电氧化桶的右端端壁之间均绝缘，因此，端壁和隔板的材料可采用硬质塑胶，有利于降低成本，且连接位置均采用相应的密封的措施。

陶瓷管72全部处于电氧化区内，其表面均匀分布有与其内部连通的透水孔，这样进入储水区内的水，则先通过进水孔71进入陶瓷管72内，再通过透水孔则可进入电氧化区内，利用透水孔形成三维电极，大大增加了电氧化过程中水的接触面积，从而有利于提高生产效率，本申请中优选透水孔的孔径为5μm，主要是综合考虑水的表面张力以及反应接触面积，当孔径小于5μm时，因为张力作用，水不容易通过透水孔进入电氧化区内，进而影响到反应速率，而当孔径过大时，有效接触面积又会减小，同样会降低反应效率。

本实施例中，钛基亚氧化钛网电极8主要包括亚氧化钛网82以及设置在亚氧化钛网82两端与其导电连接的钛圈81，所有钛基亚氧化钛网电极8左端（上下文的左右均以图示为参考）的钛圈81均直接固定在隔板上，而右端的钛圈81则统一焊接都同一不锈钢板75上，而不锈钢板75则通过螺栓750固定到电氧化桶的右端端壁上，钛基亚氧化钛网电极8与含钛陶瓷电极7之间无直接接触，螺栓750的一端贯穿电氧化桶的右端端壁之后连接有阴极穿孔铜板90，阴极穿孔铜板90通过螺栓750固定在电氧化桶的右端端壁上，且其与阳极穿孔铜板91之间无直接接触，阴极穿孔铜板90和阳极穿孔铜板91上均具有向外延伸用于分别与电源相连的铜片。

亚氧化钛网82大体呈中空柱状结构，其侧壁上均匀分布有多边形网格，本实施例中优选为六边形网格或棱形网格，从而进一步增大接触面积，提高反应效率，与此同时将钛基亚氧化钛网电极8与含钛陶瓷电极7同轴设置，即含钛陶瓷电极7位于钛基亚氧化钛网电极8内，并综合考虑工作状态优选二者之间的间距为2cm，此外为提高阴极和电极之间的稳定性，故在同一组的钛基亚氧化钛网电极8与含钛陶瓷电极7之间设有垫圈92，垫圈92为绝缘材质制成的环状件，如图所示，每组电极内均设有五个垫圈92，五个垫圈92沿电氧化桶的长度方向分布，以防止晃动造成电极之间的间距不等，提高处理效果的可靠性。

提升泵3的泵入端与混合桶20的下端相连，其泵出端与进水口a50相连，可将混合桶20内的氯化钠溶液送入一级电氧化桶5内的储水区a53内，出水口a51与进水口b60相连，出水口b61与存储桶4相连。

为进一步提高生产效率，本实施例中为一级电氧化桶5和二级电氧化桶6分别配置有可调直流电源a5a和可调直流电源b6a，可调直流电源a5a和可调直流电源b6a可分别为一级电氧化桶5和二级电氧化桶6提供不同大小的直流电，而通过阴极穿孔铜板90和阳极穿孔铜板91可更好的与直流电源上的正负极相连，实际连接过程中，阳极穿孔铜板91与相应直流电源的“+”相连，而阴极穿孔铜板90与直流电源上“—”相连。

本实施例中还包括plc控制单元，plc控制单元与软水单元1、溶盐单元2和etop电氧化单元均相连，可通过后台实时监测各单元工作状况，并做出相应措施，有利于提高生产线的自动化程度及安全性。

参考图1至图8，本申请的高效二氧化氯消毒剂生产系统工作过程如下，首先通过树脂软水器11将原水桶10内的自来水进行软化处理后送入混合桶20内，与此同时，通过氯化钠加药装置21向混合桶20内加入适量氯化钠，并通过搅拌机22使其充分溶解。

然后通过提升泵3将氯化钠溶液融入一级电氧化桶5内的储水区a53内，再通过进入孔71进入陶瓷管72内，再经透水孔进入电氧化区a54中，与此同时通过可调直流电源a5a向其内每组阴阳电极输入电流为30a的直流电，使其在电氧化区a54内发生一级电氧化反应：

nacl+h2o=naclo+h2

在电氧化区a54内发生一级电氧化反应的溶液进入二级电氧化桶6内，此时通过可调直流电源b6a向二级电氧化桶6内的每组阴阳电极输入电流为50a的直流电，使其在电氧化区b64内发生二级电氧化反应：

4naclo+12h2o=2clo2+2o3+cl2+h2o2+9h2+4naoh

由反应方程式可知，反应过程中除了产生了二氧化氯，还同时产生了臭氧、氯气和双氧水等多种消毒气体或液体，而最终统一存放到存储桶4后，进一步增强了最终形成消毒剂的消毒效果。

上述各步均可通过plc控制单元完成，有利于节省做出反应时间，实现生产自动化，且安全性更好。

最后需要说明的是，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。