[發(fā)明專利]一種電化學(xué)水垢去除裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410522350.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN104261573A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章明歅;章俊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 章明歅;章俊杰
• 主分類號(hào): C02F5/00
• 分類號(hào): C02F5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水垢去除裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種電化學(xué)水垢去除裝置。

背景技術(shù)

電化學(xué)技術(shù)作為一種清潔的水垢控制技術(shù)，在冷卻循環(huán)水處理方面，已經(jīng)經(jīng)過了多年的實(shí)際應(yīng)用。電化學(xué)去除水垢有多種優(yōu)勢(shì)：環(huán)境友好，不會(huì)帶來環(huán)境污染；不需要處置和投加化學(xué)品；可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和更便利的工藝控制。而主要困難是大部分水垢沉積在陰極表面，導(dǎo)致電阻升高和電流效率下降。

目前，采用的幾種水垢處理方法包括極性倒置和超聲清洗。如申請(qǐng)?zhí)枮?00620032114.5的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種倒極運(yùn)行的電化學(xué)反應(yīng)器，該電化學(xué)反應(yīng)器在電化學(xué)水處理過程中，陰極水垢會(huì)不斷增厚，其借助倒極使陰極水垢脫落，但是頻繁倒極除垢，將使電解裝置的陽(yáng)極喪失催化活性，導(dǎo)致電極產(chǎn)生很高的超電勢(shì)，電流效率下降，進(jìn)而降低除垢能力。又如公開號(hào)為CN101585569A的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了循環(huán)水電解除垢裝置和除垢方法，該裝置采用超聲波進(jìn)行自動(dòng)除垢清洗，當(dāng)水垢的厚度增加時(shí)，測(cè)試電極與反應(yīng)室形成的回路上的電阻增加，當(dāng)該電阻值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入清洗除垢過程；而產(chǎn)生的水垢則排出反應(yīng)室，進(jìn)入分離裝置將水垢進(jìn)行沉淀分離。上述陰極水垢均是沉積到一定厚度再清洗，這會(huì)使電阻上升、增加能耗，降低了除垢能力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種電化學(xué)水垢去除裝置，本發(fā)明提供的電化學(xué)水垢去除裝置具有較高的電化學(xué)水垢去除能力。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電化學(xué)水垢去除裝置，包括用于電化學(xué)水處理的水垢晶核生成單元；

所述水垢晶核生成單元包括槽體；

所述槽體的底部設(shè)有進(jìn)水口和排污口；

所述槽體的頂端設(shè)有出水口；

設(shè)置于所述槽體的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)陰極；

設(shè)置于所述槽體的內(nèi)部的陽(yáng)極。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)陰極為碳鋼旋轉(zhuǎn)陰極、不銹鋼旋轉(zhuǎn)陰極、鈦旋轉(zhuǎn)陰極、鈦合金旋轉(zhuǎn)陰極或鋁合金旋轉(zhuǎn)陰極。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)陰極為筒狀。

優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)陰極為筒狀，所述陽(yáng)極布置在旋轉(zhuǎn)陰極的筒狀腔室之內(nèi)。

優(yōu)選的，所述槽體的內(nèi)部還包括陰極刮刀；

所述槽體的上下兩端均為端板，上端板設(shè)有卡槽；

所述陰極刮刀單獨(dú)固定在所述槽體的上端板的卡槽上。

優(yōu)選的，所述槽體的內(nèi)部還包括隔膜；

所述隔膜設(shè)置在陽(yáng)極和旋轉(zhuǎn)陰極之間，將槽體相應(yīng)分為陽(yáng)極室和陰極室。

優(yōu)選的，所述隔膜為陽(yáng)離子膜。

優(yōu)選的，所述水垢晶核生成單元還包括輔助電極；

所述輔助電極位于陰極室內(nèi)。

優(yōu)選的，所述輔助電極為網(wǎng)狀形穩(wěn)性電極。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極為網(wǎng)狀形穩(wěn)性電極或圓柱狀形穩(wěn)性電極。

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電化學(xué)水垢去除裝置，包括用于電化學(xué)水處理的水垢晶核生成單元；所述水垢晶核生成單元包括槽體；所述槽體的底部設(shè)有進(jìn)水口和排污口；所述槽體的頂端設(shè)有出水口；設(shè)置于所述槽體的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)陰極；設(shè)置于所述槽體的內(nèi)部的陽(yáng)極。在本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)水垢去除裝置中，將待處理的水從槽體底部進(jìn)水口進(jìn)入水垢晶核生成單元，進(jìn)行電化學(xué)處理，在陽(yáng)極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的溶解氧生成雙氧水和臭氧；氯離子在陽(yáng)極附近被氧化生成氯氣，氯氣進(jìn)一步與水結(jié)合生成次氯酸和鹽酸；在旋轉(zhuǎn)陰極附近，水溶液電解產(chǎn)生OH^-，在旋轉(zhuǎn)陰極附近界面層獲得強(qiáng)堿性溶液，旋轉(zhuǎn)電極將電化學(xué)過程中旋轉(zhuǎn)陰極表面上和界面層中形成的水垢晶核擴(kuò)散到溶液中，含有大量水垢晶核的溶液從槽體頂端的出水口排出槽體；水垢晶核生成單元中生成的污垢則由槽體底端的排污口排出。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)水垢去除裝置中的旋轉(zhuǎn)陰極強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，旋轉(zhuǎn)陰極附近產(chǎn)生高濃度的OH^-，pH值達(dá)到9.5以上，此堿性環(huán)境中的結(jié)垢離子過飽和度很高，過飽和的結(jié)垢離子快速形成晶核，大部分晶核在旋轉(zhuǎn)陰極與刮刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)中擴(kuò)散到水溶液中，大量的晶核為溶液中的結(jié)垢離子提供了超大的晶體生長(zhǎng)表面和晶體活性生長(zhǎng)點(diǎn)；由于大量微小晶核的表面積比旋轉(zhuǎn)陰極面積大很多倍，結(jié)垢離子結(jié)晶析出的機(jī)率大大增加，除垢效率也就增加。

進(jìn)一步的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娀瘜W(xué)水垢去除裝置還包括隔膜，隔膜將電解液隔離開為陰極液和陽(yáng)極液，電流效率提高，陰極氫氧根的生成速率與電流效率程正比，單個(gè)電化學(xué)單元的除垢能力提高到原來的10倍以上。

附圖說明