专利名称：一种复极式电解臭氧发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种采用膜复合电极电解产生臭氧的复极式电解臭氧发生装置，属于电化学技术领域。
背景技术：
目前，采用质子交换膜代替动流电解质并兼作隔膜类型的膜复合电极电解臭氧发生装置均为单元电解槽工作形式，中国专利93246255.3、97122126.x、99256688.6及00218261.0公开的都是这类臭氧发生装置，它们的单元电解槽由夹于两块散热片间的阳极室、膜复合电极、阴极室构成，由于单个单元电解槽的臭氧产量少，应用范围小，要适应大剂量产率的臭氧应用场合，就只能采用几个甚至几十个单元电解槽在外部串联工作，又因该单元电解槽的散热片及进、出水管道均外置，因此，多个单元电解槽外部串联时便存在结构不紧凑、体积大、生产成本高、管道复杂的缺点。
发明内容
为满足大剂量臭氧产量的应用要求，本实用新型提供了一种体积小、结构紧凑、外部管道简单、臭氧产量大、生产成本低的复极式电极臭氧发生装置，该装置包括由两个或两个以上单元电解槽构成的臭氧发生器和分别与臭氧发生器的阳极、阴极对应连接的阳极原料水循环泵、阳极原料水储水箱、阴极原料水循环泵、阴极原料水储水箱，其特殊之处是单元电解槽由阳极室、阴极室和夹于阳极室、阴极室之间的膜复合电极组成，阳极室内设有阳极多孔导体，阴极室内设有阴极多孔导体，单元电解槽的两端为复极板，相邻单元电解槽通过复极板串联，复极板、阳极室、阴极室上均对应开有阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔和阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔，阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔分别通过阳极导入孔、阳极导出孔与阳极室连通，阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别通过阴极导入孔、阴极导出孔与阴极室连通，且阳极导入孔、阳极导出孔的连通方向与阴极导入孔、阴极导出孔的连通方向相互交错，同时，构成臭氧发生器的各单元电解槽的阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔、阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别对应连通。
而且，阳极原料水储水箱与臭氧发生器的阳极之间、阴极原料水储水箱与臭氧发生器的阴极之间均设有热交换器。
而且，阴极原料水储水箱通过单向阀与阳极原料水储水箱连通，使阴极原料水储水箱内的水可向阳极原料水储水箱流动。
由上述技术方案可知，本实用新型中的臭氧发生器由两个或两个以上单元电解槽通过复极板串联而成，串联的单元电解槽越多，臭氧的产量便越大，由于单元电解槽的阳极室、阴极室内分别设有多孔导体，多孔导体可同时起到导电、导流和散热的作用，使其可内部散热而无需外设散热块，从而减小了整个装置的体积，又因构成臭氧发生器的各单元电解槽的阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔、阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别对应连通，这样臭氧发生器的工作管道均位于臭氧发生器的内部，使臭氧发生装置的结构很紧凑，外设管道也很少，同时还减小了装置中的能源损耗，降低了生产成本。
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为图1中臭氧发生器的结构示意图。
图3为图2中单元电解槽的内部结构示意图。
图4为臭氧发生器内各单元电解槽的阳极室原料水循环示意图。
图5为臭氧发生器内各单元电解槽的阴极室原料水循环示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的复极式电解臭氧发生装置主要由臭氧发生器1、分别与臭氧发生器1的阳极、阴极对应连接的阳极原料水循环泵6、阳极原料水储水箱7、阴极原料水循环泵10、阴极原料水储水箱9组成，为了增强散热效果，本装置在阳极原料水储水箱7与臭氧发生器1的阳极之间、阴极原料水储水箱9与臭氧发生器1的阴极之间分别设置了热交换器4、12，本装置还在阴极原料水储水箱9与阳极原料水储水箱7之间设置有单向阀8，使阴极原料水储水箱9内的水可向阳极原料水储水箱7流动，以自动补充在工作过程中阳极所消耗的原料水，本实用新型中的臭氧发生器1由两个或两个以上单元电解槽2经两端固定板14固定后构成(见图2)，由图3可知，每个单元电解槽2由阳极室20、阴极室22和夹于阳极室20、阴极室22之间的膜复合电极21组成，阳极室20内设有阳极多孔导体27，阴极室22内设有阴极多孔导体25，单元电解槽2的两端为复极板16，相邻单元电解槽2通过复极板16串联，复极板16、阳极室20、阴极室22上均对应开有阳极原料水输入孔18、阳极原料水及产物输出通道孔17和阴极原料水输入孔19、阴极原料水及产物输出通道孔15，阳极原料水输入孔18、阳极原料水及产物输出通道孔17分别通过阳极导入孔28、阳极导出孔26与阳极室20连通，阴极原料水输入孔19、阴极原料水及产物输出通道孔15分别通过阴极导入孔23、阴极导出孔24与阴极室22连通，且阳极导入孔28、阳极导出孔26的连通方向与阴极导入孔23、阴极导出孔24的连通方向相互交错，同时，构成臭氧发生器1的各单元电解槽2的阳极原料水输入孔18、阳极原料水及产物输出通道孔17、阴极原料水输入孔19、阴极原料水及产物输出通道孔15分别对应连通形成管路，并在臭氧发生器1的两端汇成阳极原料水总进口5、阳极原料水及产物总出口3、阴极原料水总进口11、阴极原料水及产物总出口13，这样，本装置中臭氧发生器1内各单元电解槽2的阳极室原料水、阴极室原料水便分别实现了内部并联循环，图4、图5分别提供了阳极室原料水、阴极室原料水内部并联循环的一种方式。
本实用新型提供的复极式臭氧电解装置的工作过程如下阳极原料水通过阳极原料水循环泵6和阳极原料水总进口5分别并联进入各单元电解槽2的阳极室20，电化学反应后，其产物(臭氧)和原料水通过阳极室原料水及产物总出口3流经阳极室原料水热交换器4进行热交换散热后进入阳极原料水储水箱7进行气/液分离；同时阴极原料水通过阴极原料水循环泵10和阴极原料水总进口11分别并联进入各单元电解槽2的阴极室22，电化学反应后，其产物(氢气)和原料水通过阴极原料水及产物总出口13再流经阴极原料水热交换器12进行热交换散热后进入阴极原料水储水箱9进行气/液分离。
权利要求1.一种复极式电解臭氧发生装置，包括由两个或两个以上单元电解槽构成的臭氧发生器和分别与臭氧发生器的阳极、阴极对应连接的阳极原料水循环泵、阳极原料水储水箱、阴极原料水循环泵、阴极原料水储水箱，其特征在于单元电解槽由阳极室、阴极室和夹于阳极室、阴极室之间的膜复合电极组成，阳极室内设有阳极多孔导体，阴极室内设有阴极多孔导体，单元电解槽的两端为复极板，相邻单元电解槽通过复极板串联，复极板、阳极室、阴极室上均对应开有阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔和阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔，阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔分别通过阳极导入孔、阳极导出孔与阳极室连通，阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别通过阴极导入孔、阴极导出孔与阴极室连通，且阳极导入孔、阳极导出孔的连通方向与阴极导入孔、阴极导出孔的连通方向相互交错，同时，构成臭氧发生器的各单元电解槽的阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔、阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别对应连通。
2.根据权利要求1所述的复极式电解臭氧发生装置，其特征在于阳极原料水储水箱与臭氧发生器的阳极之间、阴极原料水储水箱与臭氧发生器的阴极之间均设有热交换器。
3.根据权利要求1或2所述的复极式电解臭氧发生装置，其特征在于阴极原料水储水箱通过单向阀与阳极原料水储水箱连通，使阴极原料水储水箱内的水可向阳极原料水储水箱流动。
专利摘要本实用新型提供了一种复极式电解臭氧发生装置,该装置主要由臭氧发生器和分别与臭氧发生器的阳极、阴极对应连接的阳极原料水循环泵、阳极原料水储水箱、阴极原料水循环泵、阴极原料水储水箱构成,其特殊之处是臭氧发生器由两个或两个以上单元电解槽通过复极板串联而成,单元电解槽的阳极室、阴极室内分别设有多孔导体,且构成臭氧发生器的各单元电解槽的阳极原料水输入孔、阳极原料水及产物输出通道孔、阴极原料水输入孔、阴极原料水及产物输出通道孔分别对应连通,这种臭氧发生器具有产量高、体积小、结构紧凑、生产成本低的优点。
文档编号C01B13/11GK2518840SQ01273578
公开日2002年10月30日 申请日期2001年12月30日 优先权日2001年12月30日
发明者周元全, 高荣 申请人:武汉大学