[發(fā)明專利]電解槽

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200780040309.1
• 申請(qǐng)日: 2007-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN101553602A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·勞思
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 水環(huán)純水務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): C25B1/26
• 分類號(hào): C25B1/26;C25B15/08
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 朱德強(qiáng)

本發(fā)明涉及一種電解槽，更具體地，它涉及一種用于生產(chǎn)次氯酸鈉的電解槽以及生產(chǎn)次氯酸鈉的方法。

次氯酸鈉(NaClO)一般用作消毒劑或“漂白劑”，它也在水處理廠中用于凈化水。在水處理廠中，使用連續(xù)處理的電解槽現(xiàn)場(chǎng)制造次氯酸鈉。次氯酸鈉也能用于消毒游泳池中的水，游泳池中的水需要定期使用消毒劑來處理以確保水具有適宜品質(zhì)。一般，可以購買到固體結(jié)晶形式的次氯酸鈉，并用于消毒用于游泳池中的水。

在食品制造工廠和超市中，也常見水儲(chǔ)存在儲(chǔ)箱中，以便例如萬一發(fā)生自來水供給中斷可以使用它。維持水儲(chǔ)存是有利的，因?yàn)樽詠硭┙o中斷可導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，這會(huì)提高成本。至少在英國(guó)，通過自來水供給輸送到工廠或超市的水可以被認(rèn)為對(duì)于在食品生產(chǎn)中使用是適度清潔的。在使用前處理儲(chǔ)存在儲(chǔ)箱中的水較不常見，因?yàn)檎J(rèn)為水的品質(zhì)在儲(chǔ)存期間沒有降低。但是，儲(chǔ)箱中儲(chǔ)存的水可能保存了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，因此有可能儲(chǔ)存的水可能變得不適合用于某些生產(chǎn)過程。

次氯酸鈉的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)是有利的，以便儲(chǔ)存的水或游泳池的水能按要求消毒。但是，水處理廠所使用的電解槽的類型不適用于上述所討論的設(shè)施。這主要是由于電解槽的大尺寸，以及作為化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物而產(chǎn)生的危險(xiǎn)氣體(特別是氫氣)。在例如游泳池或工廠的公共建筑中，例如氫氣的爆炸性氣體的產(chǎn)生會(huì)造成相當(dāng)大的安全隱患。

氣體的爆炸極限是發(fā)生氣體的引燃時(shí)空氣中的最低和最高濃度。在爆炸極限的下限以下，氣體具有的濃度不足以引燃。在爆炸極限的上限以上，潛在的爆炸性氣體和空氣的混合物密度太大，因此不能引燃。電解槽越小，氣體可以在其中循環(huán)的空間越有限。因此，在有限的空間中，氣體的濃度就有更多的機(jī)會(huì)越過它的爆炸極限下限，因此就傾向于被引燃。這使得對(duì)于小型設(shè)施而言，現(xiàn)場(chǎng)制造次氯酸鈉是成問題的。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，我們提供了一種電解槽，包括電解容器、電極、出口和空氣輸入部件；所述電解容器用于容納填充該容器達(dá)到預(yù)設(shè)水平的液體電解液；所述電極用于使電流流經(jīng)該電解液；所述出口用于允許電解過程所產(chǎn)生的氣體離開該容器；所述空氣輸入部件位于基本上鄰近所述預(yù)設(shè)水平的位置，用于以預(yù)設(shè)速率向該容器中導(dǎo)入空氣。

這種設(shè)計(jì)是有利的，因?yàn)殡娊獠凼蔷o湊的且使用是安全的，特別是對(duì)于次氯酸鈉的生產(chǎn)而言。進(jìn)入的空氣盡可能接近電解液表面稀釋了任何危險(xiǎn)的氣體，例如氫氣。因此，這種布置極大地降低了次氯酸鈉生產(chǎn)期間存在于槽中的氫氣濃度超過爆炸極限下限的危險(xiǎn)。

優(yōu)選地，本發(fā)明的電解槽適合于次氯酸鈉的生產(chǎn)。因此，本發(fā)明的電解槽允許相對(duì)安全的次氯酸鈉小規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。

優(yōu)選地，該槽以批量工藝操作。因此，該槽填充電解液，實(shí)施電解，然后排空并重新填充新鮮電解液。生產(chǎn)次氯酸鈉時(shí)，電解液是鹽水，一般濃度約3％。

優(yōu)選地，電極彼此同心。優(yōu)選地，電解槽包括導(dǎo)管，該導(dǎo)管環(huán)繞電極且促進(jìn)電解液繞容器循環(huán)。

優(yōu)選地，出口位于電解容器的最高點(diǎn)。優(yōu)選預(yù)設(shè)水平設(shè)置在鄰近、但不低于溢流部件，該溢流部件防止電解容器被過度填充。

優(yōu)選地，溢流部件和空氣輸入部件共用連接到電解容器的一個(gè)管道。優(yōu)選容器包括電解液輸入部件，該電解液輸入部件適于用新鮮電解液填充電解容器。因此，生產(chǎn)次氯酸鈉時(shí)，鹽水通過該輸入部件被輸入到該容器中。

優(yōu)選地，該容器包括適于允許處理過的電解液離開該容器的產(chǎn)物輸出部件。優(yōu)選該產(chǎn)物輸出部件與儲(chǔ)存電解過程的產(chǎn)物直至其被需要的產(chǎn)物儲(chǔ)箱相連接。

該溢流部件也可與該產(chǎn)物儲(chǔ)箱連接。

優(yōu)選地，空氣壓力產(chǎn)生部件連接到產(chǎn)物儲(chǔ)箱，以便通過該空氣輸入部件將空氣吹過該產(chǎn)物儲(chǔ)箱并進(jìn)入該容器。優(yōu)選空氣導(dǎo)入容器的預(yù)設(shè)速率根據(jù)危險(xiǎn)氣體產(chǎn)生的速率來選擇，這樣，速率需要足夠高以在電解過程期間有效地稀釋危險(xiǎn)氣體(一種或多種)。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，我們提供了一種使用本發(fā)明第一方面的電解槽生產(chǎn)次氯酸鈉的方法，該方法包括以下步驟：

用鹽水電解液填充電解容器至預(yù)設(shè)水平；

施加空氣流通過電解液表面；

在預(yù)設(shè)時(shí)間段之內(nèi)對(duì)電解液實(shí)施電解；

從電解槽提取電解生成的次氯酸鈉。

這個(gè)方法是有利的，因?yàn)闅錃獾谋康姆e聚機(jī)會(huì)非常低，這是由于氫氣一旦離開電解液表面，就被空氣流所稀釋。此方法以“批量”操作模式有效操作。

下面參考所附的附圖，通過僅為例示的方式詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖中：

圖1顯示了本發(fā)明電解槽的一個(gè)實(shí)施方式的示意圖；

圖2顯示了圖1所示的實(shí)施方式的一個(gè)外形圖；而

圖3顯示了圖2的電解槽的基座的視圖。