专利名称：三室电解槽的制作方法
技术领域：
本实用新型叫三室电解槽。
本三室电解槽是电解食盐溶液，以制得二氧化氯、氯混合气体，属二氧化氯发生装置技术领域。
国内专利中，有用氯盐(NaClO3，NaClO2)作原料，用化学法制得高浓度二氧化氯的，如CN1067224A、CN1023892C、CN1016501B等，所用氯盐属危险品，贮运困难，又生产中发生的副产物残液，数量少，不能利用，且沾有二氧化氯和原料，很难处理，污染环境。有国人与美国商人Charlers.T.Sweneey合作，生产其专利产品一二室隔膜电解槽设备，电解食盐溶液制取二氧化氯、氯混合气体。经测试分析得出“...此电解槽(产出二氧化氯)在理论上是能够实现的，但在目前条件下，是无法直接获得高浓度二氧化氯的”(摘自《环境污染与防止》1993.6“电解食盐水制二氧化氯的研究述评”[以下简称“述评”])。从狭义电解角度理解，可以这样说，从广义的角度理解电解，应该说它是可以产出二氧化氯的，只是数量很小很小，不能叫该设备为二氧化氯某某消毒剂发生器罢了。“述评”的测试数据证实是这样的。如果把该电解槽中的双极电极抽走后电解，就测不到半点二氧化氯，是一台实足的氯气发生器。可见双极电极是该电解槽产出二氧化氯必不可少的条件，只是产出的量很小很小，问题的症结在于电解过程的条件。该二室隔膜电解槽的阳极和双极电极，处于同一个阳极室中(是用隔膜与阴极隔开的)，阳极和双极电极的电解条件，被捆绑在一起，而且在电解过程中，相互影响着电解条件，这样，双极电极不能发挥其所需的作用，阳极也同样发挥不了其所需发挥的作用，产出的二氧化氯量必然很小很小。用二道隔膜分隔电解槽成阳极室、中间室、阴极室的三室电解槽(即本电解槽)，阳极和双极电极可以拥有各自所需的电解条件，可以发挥其所需的作用(参看《无机盐工业手册》上册，天津市化工研究院等编、《电解制氯》库兹涅佐夫著有关章节)。当三室电解槽的中间室调置于微酸性时电解，可以产出高浓度二氧化氯和氯的混合气体。
本实用新型的目的是提供一种节能，不污染环境而又产出高浓度二氧化氯气体的电解装置，用作饮用水消毒，工业冷却水和某些废水的高效处理。
本三室电解槽的技术方案、结构如下两块聚氯乙烯平板(9)，把一个塑料容器(1)垂直地隔成三个电解室，依序命名为一室(阳极室)(2)、二室(中间室)(3)、三室(阴极室)(4)。两块隔断板(9)上，各自开有窗口(10)，窗口(10)上，分别用隔膜(8)严密封闭。
平板阳极(5)垂直地放在一室(2)，板面正对且平行窗口(10)。阳极(5)是钛基氧化物电解电极，上面焊有接头，用来连接外电源的正极。
平板阴极(7)垂直地放在三室(阴极室)(4)，板面正对且平行于窗口(10)，用不锈钢板制作，上面也焊有接头，用来连接外电源的负极。
平板状双极电极(6)，其性状与阳极相同，它不焊接头，不与外电源连接，其板面垂直平行于窗口，放置在电解液中，周围环绕电解液。如上所述，按双极电极的数量和配置的不同，可构成四种三室电解槽。
第一种 两个双极电极(6)，置于二室(3)的同一垂直平面中的三室电解槽三室电解槽阳极侧隔断板(9)上，按(图5)形式开一排圆孔形窗口，阴极侧隔断板(9)上，按(图6)形式开两排圆孔形窗口。两个双极电极(6)置于二室(3)与隔断板(9)平行的平面中，且使两个双极电极(6)板面，分别正对阴极侧的两排圆孔形窗口(10)。两个双极电极(6)之间的空隙，正对阳极侧窗口(10)。把阳极(5)置于一室(2)，阴极(7)置于三室(4)，加盖构成了第一种三室电解槽。参看图1。
第二种 两个双极电极(6)按序放在二室(3)中的三室电解槽三室电解槽两隔断板(9)上各开一个窗口(10)，参看图5，且相互正对。两个双极电极(6)垂直且依序地置于二室(3)中，板面都正对窗口(10)。把阳极(5)放在一室(2)，阴极(7)放在三室(4)，加盖(21)构成了第二种三室电解槽。参看图2。
第三种 两个双极电极分放于一室(2)和二室(3)的三室电解槽三室电解槽的两隔断板(9)上，各开一个窗口(10)参看图5，且相互正对。把一个双极电极(6)置于一室(2)的阳极(5)和隔断板(9)之间，板面正对且平行于窗口(10)。另一双极电极(6)置于二室(3)，板面正对且平行于窗口(10)。把阳极(5)置于一室(2)，阴极(7)置于三室(4)，加盖(21)，构成了第三种三室电解槽。参看图3。
第四种一个双极电极置于二室(3)的三室电解槽三室电解槽的两隔断板(9)上，各开一个窗口(10)，参看图5，且相互正对。把一个双极电极(6)置于二室(3)中，板面正对且平行于窗口(10)。把阳极(5)置于一室(2)，阴极(7)置于三室(4)，加盖(21)，构成了第四种三室电解槽。参看图4。
三个室(2)、(3)、(4)的活动顶盖(21)，分别盖严三个室(2)、(3)、(4)。
在一室(2)对应的顶盖(21)处，设置取气口(11)、通气口(12)、带盖投料口(15)，电解液循环出入口(22)、(23)，此口外接循环泵，循环一室(2)的电解液。带盖投料口的盖，能盖严投料口(15)。通气口(12)通大气。取气口(11)，取出二氧化氯、氯的混合气体。
在二室(3)对应的顶盖(21)处，设置通气口(13)，带盖投料口(16)，投料口的盖亦能盖紧密封。
在三室(4)对应顶盖(21)处，设置通气口(14)，投料口(17)。
在一室(2)、二室(3)、三室(4)的侧壁下缘，分别设置排放口及其排放阀门(18)、(19)、(20)，排放清洗各电解室的废水。参照图1、2、3、4。
电解时，关闭排放阀门(18)、(19)、(20)，一室(2)、二室(3)装食盐水，三室(4)装清水或食盐水。密封各室的盖(21)和投料口(15)、(16)的盖。阳极(5)和阴极(7)接直流电源的正极和负极。接通电源，电解槽和外接循环泵工作，各电极上产出电解产物，从一室取气口(11)取出二氧化氯、氯混合气体。
与
背景技术：
的比较本三室电解槽产出高浓度二氧化氯和氯的混合气体，也产出副产物氢氧化钠和氢气。氢气排空放走，氢氧化钠用于盐水调制，与上述化学法相比，没有污染性副产物需要处理，是绿色产品，与美商产品二室隔膜电解槽相比，三室电解槽二氧化氯的浓度高出许多倍，也就是在相同有效氯条件下，电解电流小(3-5)倍，从而本实用新型三室电解槽的体积小、重量轻、用电省、物耗省，是节能产品。
本三室电解槽的
如下图1是第一种三室电解槽的结构示意图，其中(a)正视图(垂直剖面)，(b)俯视图。图中的数序示意如下1、分隔成三个室的中空容器。2、三室电解槽的一室(阳极室)，放阳极(5)。3、三室电解槽的二室，置两个双极电极(6)于同一垂直平面中，且分别正对阴极侧的两排圆孔形窗口(10)。4、三室电解槽的三室(阴极室)，放阴极(5)。5、阳极。6、两个双极电极。7、阴极。8、隔膜，封闭窗口(10)。9、两块隔断板，把容器1垂直分隔成三个室，构成三室
槽。10、两隔断板上开的窗口。阳极侧开一排圆孔形的窗口(10)，参看图5，阴极侧开两排圆孔形窗口(10)，参看图6。11、一室(2)的取气口。12、13、14、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的通气口。15、16、17、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的投料口。
15、16带盖。18、19、20、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的排放口阀门。21、三室电解槽三个室的顶盖，可盖严三个电解室(2)、(3)、(4)。22、23、一室(2)电解液循环出入口，外接循环泵。
图2是第二种三室电解槽的结构示意图，其中(a)是正视图(垂直剖面)，(b)俯视图。图中1、 分隔成三个室的中空容器。2、 一室(阳极室)，放阳极(5)。3、 二室，放两个双极电极(6)。4、 三室，放阴极(7)。5、 阳极。6两个双极电极。7、 阴极。8、 隔膜。9、隔断板。10、隔断板上开的窗口。11、一室(2)的取气口。12、13、14、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的通气口。15、16、17、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的投料15、16带盖。18、19、20、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)排放口阀门。21、三室电解槽三个室的顶盖。22、23、一室(2)电解液循环出入口，外接循环泵。
图3是第三种三室电解槽的结构示意图，其中(a)正视图(垂直剖面)，(b)俯视图。图中1、 分隔成三个室的中空容器。2、 一室(阳极室)，放阳极(5)和一个双极电极(6)。3、 二室，放一个双极电极(6)。4、 三室，放阴极(7)。5、 阳极。6、 两个双极电极。7、 阴极。8、 隔膜。9、 隔断板。10、 隔断板上开的窗口。11、 一室(2)的取气口。12、13、14、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的通气口。15、16、17、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的投料口，15、16带盖。18、19、20、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)排放口阀门。21、三室电解槽三个室的顶盖。22、23、一室(2)电解液循环出入口，外接循环泵。
图4是第四种三室电解槽的结构示意图，其中(a)正视图(垂直剖面)，(b)俯视图。图中1、分隔成三个室的中空容器。2、一室，放阳极(5)。3、二室，放一个双极电极(6)。4、三室，放阴极(7)。5、阳极。6、双极电极。7、阴极。8、隔膜。9、隔断板。10、隔断板上开的窗口。11、一室(2)的取气口。12、13、14、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的通气口。15、16、17、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)的投料口，15、16带盖。18、19、20、按序是一室(2)、二室(3)、三室(4)排放口阀门。21、三室电解槽三个室的顶盖。22、23、一室(2)电解液循环出入口，外接循环泵。
图5是隔断板(9)及其上所开窗口(10)的平面示意图，窗口是一列圆形孔(10)。通常电极平面正对窗口。
图6是隔断板(9)及其所开的另一形式窗口的平面示意图。窗口是间隔一定距离的两列圆形孔。处于同一平面内的两个双极电极和阴极在其两侧，分别正对此窗口的两排圆形孔，如第一种三室电解槽。
本三室电解槽最好的实现方式是采用罐式三室电解槽，它是把两个三室电解槽并联运行。并联运行方式是两个电解槽共用一个阳极(5)，阳极5装在罐式阳极室[一室(2)]内，两个中间室[二室(3)]处于罐式阳极室[一室(2)]的两侧，两个阴极室[三室(4)]分别处于两个中间室(3)的外侧。按第一种三室电解槽并联配置电极两个二室(3)中各放两个双极电极(6)，两个三室(4)各放一个阴极(7)，两阴极(7)接外电源的同一个负极。(在电解电流相同条件下，这种方式可节省材料消耗和制作工时，且体积小，重量轻。)
权利要求1.三室电解槽包含一个中空容器(1)，被两隔断板(9)垂直分隔成三个电解室一室(2)、二室(3)、三室(4)，每一隔断板(9)上开窗口(10)，窗口(10)上用隔膜(8)封闭。一室(2)、二室(3)、三室(4)依次设有通气口(12)、(13)、(14)，投料口(15)、(16)、(17)，排放口(18)、(19)、(20)。其特征是一室(2)放阳极(5)，二室(3)放双极电极(6)，三室(4)放阴极(7)。
2.如权利要求1所述的三室电解槽，其特征是一室(2)设置取气口(11)。
3.如权利要求1所述的三室电解槽，其特征是一室(2)最多设置一个双极电极(6)，二室(3)中，至少设置一个双极电极(6)。
4.如权利要求1、3所述的三室电解槽，其特征是双极电极不接外电源，周围环绕着电解液。
5.如权利要求1所述的三室电解槽，其特征是一室(2)设有循环电解液的出入口(22)、(23)，外接循环泵，循环电解液。
专利摘要本实用新型是电解食盐水制取二氧化氯、氯混合气体的三室电解槽,属二氧化氯发生装置技术领域。它避免了用化学法制二氧化氯时处理残液和运储危险品原料的困难,又比二室槽制得的二氧化氯浓度高得多。三室电解槽是用两块隔板垂直地把容器隔成三个电解室一室、二室、三室,隔板上各开窗口,并用隔膜封闭。一室放阳极,设取气口,三室放阴极,双极电极放二室,或分放一室、二室。一室设电解液循环出、入口。它能更有效地消毒饮用水、处理医院污水和某些工业污水。
文档编号C25B1/26GK2386049SQ9920498
公开日2000年7月5日 申请日期1999年3月9日 优先权日1999年3月9日
发明者俞志梁, 杨力, 王灿, 李洁心, 刘冰, 俞方 申请人:杨力