一种用于电解槽的绝缘隔网及电解槽的制作方法

本发明涉及电解设备，具体指一种用于电解槽的绝缘隔网及电解槽。

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。

8、另外，专利申请号为cn202080012097.1(公布号为cn113474492a)的中国发明专利《电解液制造装置及电解液的制造方法》公开了通过在隔膜和电极片之间设置隔网来分隔隔膜和电极片，避免隔膜接触电极片引起干烧，虽然水流在穿过网孔的过程中可形成局部微扰流，但是其扰流效果有限，无法很好地加速排气、抑制水垢沉积、加速离子传递，而且无法对已经沉积的水垢进行处理。

技术实现思路

1、本发明所要解决的第一个技术问题是是针对现有技术的现状，提供一种能够提高扰流效果从而加速排气的用于电解槽的绝缘隔网。

2、本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能够提高扰流效果从而抑制水垢沉积的用于电解槽的绝缘隔网。

3、本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种能够提高扰流效果从而加速离子传递的用于电解槽的绝缘隔网。

4、本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种应用有上述绝缘隔网的电解槽。

5、本发明所要解决的第五个技术问题是提供一种能够清洁刮擦水垢的电解槽。

6、本发明解决上述第一、第二和第三个技术问题所采用的技术方案为：一种用于电解槽的绝缘隔网，其特征在于：所述的绝缘隔网用于分隔在所述电解槽的两片电极片之间，该绝缘隔网呈平板状，且表面形成有曲折布置的流道。

7、为了方便流道的形成，所述绝缘隔网的表面设有导流结构，该导流结构构造出所述的流道。

8、本发明解决上述第四个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述绝缘隔网的电解槽。

9、为了方便绝缘隔网的设置，所述的电解槽包括有槽体以及设于所述槽体内的所述隔膜，所述的隔膜将所述槽体的内腔分隔为至少两个电极室，每个电极室内设有所述的电极片和所述的绝缘隔网，所述的绝缘隔网分隔在相邻的隔膜和电极片之间。

10、为了方便流道的形成，所述的绝缘隔网大致呈长方形，将绝缘隔网的两条长边分别记为第一侧边和第二侧边，所述绝缘隔网的表面凸设有多条沿绝缘隔网的长边方向间隔布置的导流条，各导流条沿绝缘隔网的短边方向延伸，相邻两条导流条与槽体内壁之间构造出流道单元，按排列方向第奇数条流道单元记为第一流道单元，按排列方向第偶数条流道单元记为第二流道单元，前一第一流道单元和后一第二流道单元之间在靠近第一侧边处相互连通，前一第二流道单元和后一第一流道单元之间在靠近第二侧边处相互连通，各流道单元共同形成所述的流道。

11、为了方便相邻两个流道单元之间的连通，按排列方向导流条记为第一导流条，按排列方向第偶数条导流条记为第二导流条，第二导流条靠近第一侧边的一端与槽体内壁之间具有间隙以形成有用于连通前一第一流道单元和后一第二流道单元的第一缺口，第一导流条靠近第二侧边的一端与槽体内壁具有间隙以形成有用于连通前一第二流道单元和后一第一流道单元之间的第二缺口。

12、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进液口和出液口。

13、为了保证流道四周形成充分扰流，各所述导流条的延伸方向基本垂直于所述进液口和出液口的连线。

14、为了进一步解决上述第五个技术问题，所述导流条的表面形成有能与相邻的隔膜或电极片摩擦接触的刮擦面。

15、为了实现动态扰流，有以下方案：

16、方案一中，所述的绝缘隔网自由悬空，以使其在水流作用下自由运动。

17、方案二中，还包括有用于驱动所述绝缘隔网运动的驱动机构。

18、为了保证绝缘隔网尽可能具有足够大的活动范围，所述的绝缘隔网平行于所述的隔膜和电极片布置。

19、为了实现对绝缘隔网的驱动，所述的驱动机构包括有

20、拉杆，第一端连接在所述绝缘隔网的边沿处；以及

21、驱动件，具有能沿平行于所述绝缘隔网的方向伸缩的伸缩杆，该伸缩杆与所述拉杆的第二端相连接。

22、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。

23、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。

24、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，所述伸缩杆的伸缩方向基本垂直于所述进液口和出液口的连线。

25、与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在呈平板状的绝缘隔网的表面设置曲折布置的流道，从而延长电解槽内水流的移动路径，水流曲折流动过程中与流道周部充分撞击，实现充分扰流，可加速排气、抑制水垢沉积、加速离子传递。

技术特征：

1.一种用于电解槽的绝缘隔网，其特征在于：所述的绝缘隔网(4)用于分隔在所述电解槽的两片电极片(3)之间，该绝缘隔网(4)呈平板状，且表面形成有曲折布置的流道(40)。

2.根据权利要求1所述的绝缘隔网，其特征在于：所述绝缘隔网(4)的表面设有导流结构，该导流结构构造出所述的流道(40)。

3.一种应用有权利要求1或2所述的绝缘隔网的电解槽。

4.根据权利要求3所述的电解槽，其特征在于：所述的电解槽包括有槽体(1)以及设于所述槽体(1)内的隔膜(2)，所述的隔膜(2)将所述槽体(1)的内腔分隔为至少两个电极室(110)，每个电极室(110)内设有所述的电极片(3)和所述的绝缘隔网(4)，所述的绝缘隔网(4)分隔在相邻的隔膜(2)和电极片(3)之间。

5.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于：所述的绝缘隔网(4)大致呈长方形，将绝缘隔网(4)的两条长边分别记为第一侧边和第二侧边，所述绝缘隔网(4)的表面凸设有多条沿绝缘隔网(4)的长边方向间隔布置的导流条(42)，各导流条(42)沿绝缘隔网(4)的短边方向延伸，相邻两条导流条(42)与槽体(1)内壁之间构造出流道单元(420)，按排列方向第奇数条流道单元(420)记为第一流道单元(420a)，按排列方向第偶数条流道单元(420)记为第二流道单元(420b)，前一第一流道单元(420a)和后一第二流道单元(420b)之间在靠近第一侧边处相互连通，前一第二流道单元(420b)和后一第一流道单元(420a)之间在靠近第二侧边处相互连通，各流道单元(420)共同形成所述的流道(40)。

6.根据权利要求5所述的电解槽，其特征在于：按排列方向导流条(42)记为第一导流条(42a)，按排列方向第偶数条导流条(42)记为第二导流条(42b)，第二导流条(42b)靠近第一侧边的一端与槽体(1)内壁之间具有间隙以形成有用于连通前一第一流道单元(420a)和后一第二流道单元(420b)的第一缺口，第一导流条(42a)靠近第二侧边的一端与槽体(1)内壁具有间隙以形成有用于连通前一第二流道单元(420b)和后一第一流道单元(420a)之间的第二缺口。

7.根据权利要求5所述的电解槽，其特征在于：每个所述电极室(110)所对应的槽体(1)部位设有与该电极室(110)相贯通的进液口(111)和出液口(112)。

8.根据权利要求7所述的电解槽，其特征在于：各所述导流条(42)的延伸方向基本垂直于所述进液口(111)和出液口(112)的连线。

9.根据权利要求5所述的电解槽，其特征在于：所述导流条(42)的表面形成有能与相邻的隔膜(2)或电极片(3)摩擦接触的刮擦面(421)。

10.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于：所述的绝缘隔网(4)自由悬空，以使其在水流作用下自由运动。

11.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于：还包括有用于驱动所述绝缘隔网(4)运动的驱动机构(5)。

12.根据权利要求11所述的电解槽，其特征在于：所述的绝缘隔网(4)平行于所述的隔膜(2)和电极片(3)布置。

13.根据权利要求12所述的电解槽，其特征在于：所述的驱动机构(5)包括有

14.根据权利要求13所述的电解槽，其特征在于：所述的驱动件(52)安装在所述槽体(1)的外侧，所述的拉杆(51)自第一端向第二端穿过所述槽体(1)并外露于该槽体(1)的外壁。

15.根据权利要求13所述的电解槽，其特征在于：所述绝缘隔网(4)的数量至少为两片，所述的驱动机构(5)与该绝缘隔网(4)一一对应，所有所述的驱动机构(5)共用同一驱动件(52)。

16.根据权利要求13所述的电解槽，其特征在于：每个所述电极室(110)所对应的槽体(1)部位设有与该电极室(110)相贯通的进液口(111)和出液口(112)。

17.根据权利要求16所述的电解槽，其特征在于：所述伸缩杆(521)的伸缩方向基本垂直于所述进液口(111)和出液口(112)的连线。

技术总结
本发明公开了一种用于电解槽的绝缘隔网，其特征在于：所述的绝缘隔网(4)用于分隔在所述电解槽的两片电极片(3)之间，该绝缘隔网(4)呈平板状，且表面形成有曲折布置的流道(40)。本发明还公开了一种应用有该绝缘隔网的电解槽。与现有技术相比，本发明能够提高扰流效果从而加速排气、抑制水垢沉积、加速离子传递。

技术研发人员：谭伟华,陈猛,陈敏,戴九松,郑军妹,张旭东
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14