一种电解槽的制作方法

本发明涉及电解设备，具体指一种电解槽。

背景技术：

1、电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用离子交换膜(也称隔膜)将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取电解水。

2、如专利申请号为cn201810264395.4(公布号为cn108609693a)的中国发明专利《一种酸性水和碱性水的制备方法》以电解食盐水形成阳离子和阴离子，分别向电解电极两极运动，从阳极产生氢离子和活性很强的氯气，氯气溶于水生成次氯酸和盐酸溶液作为酸性水，从阴极产生氢氧根离子和氢气，形成氢氧化钠溶液作为碱性水。

3、现有电解水制备过程中存在以下问题：

4、第一，离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的阳离子或阴离子具有选择透过能力的独特高分子膜，具有一定的柔性，时间长了，受气压、水压影响，会变形，甚至接触电极片引起干烧，影响出水效果及电解槽寿命，尤其在小型电解槽内上述问题更严重；

5、第二，电解过程中，阴、阳极片上会产生大量气泡，气泡积攒在电极片、离子交换膜上和电解槽内水路中，导致电解体系所需电压高，能耗大，且减少了电解有效面积，降低电解反应效率，导致出水ph低，并阻碍水路通畅，使得ph值及电压极不稳定，气压还会加剧中间的离子交换膜形变，尤其在小型电解槽内上述问题更严重；

6、第三，电解过程中，阴极(负极)生成的oh-会与水中的ca2+、mg2+等反应生成水垢，沉积在阴极及离子交换膜上，影响电解效果及电解槽寿命；

7、第四，电解过程中，离子需要先从阳极室通过离子交换膜进入到阴极室后方能促进整个电解反应的进行，但电解反应过程中离子及产物容易聚集在电极片周围，不利于离子的扩散及传递以及产物的均匀性，从而影响电解效率及ph的稳定性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够避免隔膜接触电极片引起干烧的电解槽。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能够加速排气的电解槽。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种能够抑制水垢沉积的电解槽。

4、本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种能够加速离子传递的电解槽。

5、本发明解决上述第一、第二、第三和第四个技术问题所采用的技术方案为：一种电解槽，包括有槽体以及设于所述槽体内的隔膜，所述的隔膜将所述槽体的内腔分隔为至少两个电极室，每个电极室内设有电极片，其特征在于：至少一个所述的电极室内设有用于对相邻的隔膜和电极片进行分隔的绝缘隔网，该绝缘隔网上具有多个供流体通过的网孔。

6、为了增强扰流效果，所述的绝缘隔网至少有一个表面沿其长度方向呈起伏的波形结构。这样，网孔的方向各异，以便于水流、离子、气泡等从网孔四面八方通过，可加速离子传递，且扰流效果增大。

7、优选地，所述的波形结构为三角波或正弦波。

8、为了实现刮擦除垢功能，所述的绝缘隔网能相对于槽体运动或变形，且其波峰或波谷处形成有能与相邻的隔膜或电极片摩擦接触的刮擦部。

9、为了实现动态扰流，所述的绝缘隔网能相对于槽体运动或变形。

10、为了形成动态扰流，所述的绝缘隔网为能沿其长度方向伸缩的弹性件。由于绝缘隔网具有类似弹簧的自由运动特性，可在水流作用下伸缩并自由运动，会加速气泡破裂排出并促进扰流，提升电解效率和稳定性，并在一定程度上抑制水垢沉积。

11、为了实现绝缘隔网沿其长度方向的伸缩，所述的绝缘隔网呈可折叠的波形结构。

12、为了方便绝缘隔网的加工，所述的绝缘隔网包括有至少两条沿其长度方向依次排列的单元条，该单元条上开设有所述的网孔，按排列方向第奇数条单元条记为第一单元条，按排列方向第偶数条单元条记为第二单元条，前一第一单元条的第一侧边与后一第二单元条的第一侧边相连，前一第二单元条的第二侧边与后一第一单元条的第二侧边相连，相邻两条单元条之间具有夹角且可相对开合。

13、为了实现刮擦除垢功能，相邻两条所述单元条之间的折边形成有能与相邻的隔膜或电极片摩擦接触的刮擦部。

14、为了方便绝缘隔网的自由运动，所述绝缘隔网沿其长度方向的两端均自由悬空。

15、当然也可以将所述绝缘隔网沿其长度方向的两端均相对于所述的槽体固定，或者将所述绝缘隔网沿其长度方向的第一端相对于所述的槽体固定，第二端自由悬空。为了最大程度利用水流给绝缘隔网提供其伸缩运动的作用力，所述绝缘隔网的伸缩方向与所述电极室内水流的流动方向基本一致。

16、为了使得绝缘隔网在水流作用下自由摆动提升扰流效果，所述的绝缘隔网为柔性件，且仅一端自由悬空，以使其在水流作用下自由摆动。

17、为了提高扰流效果，所述绝缘隔网的第一端自由悬空，所述的电解槽还包括有用于驱动所述绝缘隔网的第二端移动的驱动机构。

18、为了在有限空间内提升运动幅度，保证扰流效果，所述的绝缘隔网为能沿其长度方向伸缩的弹性件，所述驱动机构的动力输出端与该绝缘隔网的第二端相连接，以使该绝缘隔网的第二端沿绝缘隔网的伸缩方向移动，用以调节该绝缘隔网的伸缩度。

19、当然，也可以将绝缘隔网设置为平板，通过驱动机构驱动该平板在隔膜和电极片之间往复移动，这样，一方面，整个平板的往复运动会实现扰流效果，另一方面，由于平板第一端自由悬空，其第一端会在驱动机构和水流作用下绕第二端自由摆动。

20、为了简化绝缘隔网的结构，所述的绝缘隔网呈可折叠的波形结构。

21、为了方便绝缘隔网的加工，所述的绝缘隔网包括有至少两条沿其长度方向依次排列的单元条，该单元条上开设有多个供流体通过的网孔，按排列方向第奇数条单元条记为第一单元条，按排列方向第偶数条单元条记为第二单元条，前一第一单元条的第一侧边与后一第二单元条的第一侧边相连，前一第二单元条的第二侧边与后一第一单元条的第二侧边相连，相邻两条单元条之间具有夹角且可相对开合。另外，通过将绝缘隔网设置成波形结构，网孔的方向各异，以便于水流、离子、气泡等从网孔四面八方通过，可加速离子传递，且扰流效果增大。

22、为了实现对绝缘隔网的驱动，所述绝缘隔网中位于头部的单元条的自由端自由悬空；

23、所述的驱动机构包括有

24、拉杆，第一端具有固定杆，所述绝缘隔网中位于尾部的单元条限位于该固定杆上；以及

25、驱动件，具有能沿所述绝缘隔网的伸缩方向伸缩的伸缩杆，该伸缩杆与所述拉杆的第二端相连接。

26、为了方便驱动机构的安装，避免电解液影响驱动件的使用寿命，所述的驱动件安装在所述槽体的外侧，所述的拉杆自第一端向第二端穿过所述槽体并外露于该槽体的外壁。

27、为了简化驱动机构，所述绝缘隔网的数量至少为两片，所述的驱动机构与该绝缘隔网一一对应，所有所述的驱动机构共用同一驱动件。

28、为了保证绝缘隔网将自下而上流动的水流进行充分扰动，提高扰流效果，所述绝缘隔网的伸缩方向基本垂直于所述电极室内水流的流动方向。

29、为了避免绝缘隔网阻碍水路，所述绝缘隔网的孔隙率＞1％。优选地，所述绝缘隔网的孔隙率为40～60％。进一步，所述绝缘隔网的孔隙率为50％。

30、为了实现单隔膜电解槽的形成，所述隔膜的数量为一片，并将所述槽体的内腔分隔为两个电极室，两个电极室分别记为阴极室和阳极室，所述电极片的数量为一对，分别记为阴极片和阳极片，所述的阴极片设于所述的阴极室内，所述的阳极片设于所述的阳极室内。

31、为了实现双隔膜电解槽的形成，所述隔膜的数量为两片且并排布置，并将所述槽体的内腔分隔为两个位于两片隔膜两侧的电极室以及位于两片隔膜中间的中间室，两个电极室分别记为阴极室和阳极室，所述电极片的数量为一对，分别记为阴极片和阳极片，所述的阴极片设于所述的阴极室内，所述的阳极片设于所述的阳极室内。

32、为了方便原料的供应以及电解水的排出，每个所述电极室所对应的槽体部位设有与该电极室相贯通的第一进液口和第一出液口。

33、与现有技术相比，本发明的优点在于：

34、(1)通过将具有网孔的绝缘隔网对相邻的隔膜和电极片进行分隔，一方面，绝缘隔网分隔在隔膜和电极片之间，可有效避免隔膜接触电极片引起干烧；另一方面，水流在穿过网孔的过程中可形成局部微扰流，加速排气、抑制水垢沉积、加速离子传递；

35、(2)将绝缘隔网设计成波形结构，网孔的方向各异，以便于水流、离子、气泡等从网孔四面八方通过，可加速离子传递，且扰流效果增大；

36、(3)由于绝缘隔网具有类似弹簧的自由运动特性，可在水流作用下自由运动，会加速气泡破裂排出并促进扰流，提升电解效率和稳定性，并在一定程度上抑制水垢沉积；

37、(4)将绝缘隔网设置为柔性件，且仅一端自由悬空，以使其在水流作用下自由摆动提升扰流效果；

38、(5)通过驱动机构驱动绝缘隔网运动，可以提高绝缘隔网的运动幅度，提高扰流效果。