CN209584384U - 一种新型管板式次氯酸钠电解槽 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种新型管板式次氯酸钠电解槽，包括外壳和电极组，所述外壳包括法兰A、法兰B、管承口和管状壳体，所述管状壳体的两端依次固定连接管承口和法兰B，两端的法兰B分别密封连接法兰A，所述的电极组设置于管状壳体正中心；通过设置PVC材质的密封端法兰A和法兰B，通过在法兰A上设置与法兰B上的通孔配合的凸缘，实现电解槽端面的密封，具有良好耐高温耐腐蚀性能，大大降低了槽体泄漏的风险，提高了电解槽运行的安全性能。并且本公开的电极组的结构能够保证阴极板面和阳极板面的可靠绝缘，具有较高的电解性能。

Description

一种新型管板式次氯酸钠电解槽

技术领域

本公开涉及盐水电解槽相关技术领域，涉及一种新型管板式次氯酸钠电解槽，主要应用于水处理消毒。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

次氯酸钠的分子式是NaClO，是一种广谱高效消毒药，广泛应用于饮用水消毒、污水处理、畜禽养殖场消毒等场所。目前次氯酸钠来源主要有成品次氯酸钠和现场制备次氯酸钠，成品次氯酸钠浓度约为10％左右，属于危化品，运输繁琐不便，分解快不易久存，并且由于是氯碱副产物，溶液成分复杂，因此次氯酸钠多以电解低浓度食盐水现场制备，可以实现投加量(体积)准确，操作安全，使用方便，可以在任意环境工作状况下投加，泄露的安全性危害问题远远低于其他化学消毒剂。

次氯酸钠电解槽分为管式电解槽和管板式电解槽。管式电解槽是由阴极外管与阳极内管套装而成，由于电流密度分布不均匀，产量小等问题，市场上使用率较少。目前管板式电解槽是主流，管板式是指电解槽内的电极组为板式电极，电解槽外壳为管式结构。电解槽外壳主要作用是提供电解反应的场所。由于反应过程中会有氢气和次氯酸钠产生，因此电解槽密封方式显得尤为重要。目前市场上大部分管板式电解槽两端采用螺栓紧固硅胶垫或橡胶垫密封的方式，由于存在热胀冷缩，硅胶垫或者橡胶垫容易变形，再加上次氯酸钠盐水等溶液的腐蚀，极易导致电解槽发生氢气或者次氯酸钠泄露，发生危险。

因此，如何设计一种电解槽，使其具有较好的密封性，并能够实现长时间的密封减小电解槽泄露风险，并具有较高的电解性能，是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种新型管板式次氯酸钠电解槽，通过设置PVC材质的密封端法兰A和法兰B，通过在法兰A上设置与法兰B上的通孔配合的凸缘，实现电解槽端面的密封，具有良好耐高温耐腐蚀性能，大大降低了槽体泄漏的风险，提高了电解槽运行的安全性能。并且本公开的电极组的结构能够保证阴极板面和阳极板面的可靠绝缘，具有较高的电解性能。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种或多个实施例提供了一种新型管板式次氯酸钠电解槽，包括外壳和电极组，所述外壳包括法兰A、法兰B、管承口和管状壳体，所述管状壳体的两端依次固定连接管承口和法兰B，两端的法兰B分别密封连接法兰A，所述的电极组设置于管状壳体正中心；

所述法兰A包括法兰盘、法兰盘上设置的凸缘和法兰盘中心的接线柱安装孔，所述法兰B为中间有通孔的法兰盘，所述法兰B的通孔内径和法兰A凸缘外径相匹配，所述法兰A凸缘与法兰B的通孔通过密封圈密封连接；所述电极组包括正接线柱和负接线柱，所述管状壳体两端的法兰A的接线柱安装孔分别通过密封圈密封连接电极组的正接线柱和负接线柱，所述电极组的正接线柱和负接线柱分别连接电解电源的正负极。

进一步的，所述电极组还包括阴极板、双极板、阳极板、隔板、绝缘连接杆、阴极钛端法兰C和阳极钛端法兰C，阴极板和负接线柱分别固定设置在阴极钛端法兰C的两个端面上，阳极板和正接线柱分别固定设置在阳极钛端法兰C的两个端面上，所述双极板分别与阳极板和阴极板通过隔板和绝缘连接杆连接，所述双极板之间通过隔板和绝缘连接杆连接，所述双极板交错的穿插在中间形成中间过渡电极，电极组的阴极部分板面与阳极部分板面相对设置。

进一步的，在所述绝缘连接杆上两个极板之间设置绝缘垫片。

进一步的，所述法兰A与法兰B材质为PVC材质。

进一步的，所述管承口材质为PVC材质，所述管状壳体为透明有机玻璃管。

进一步的，管承口与透明有机玻璃管采用粘胶的方式进行连接。

进一步的，所述粘胶为PVC胶或者为三氯甲烷。

进一步的，所述的管承口与法兰B材质相同，采用焊接或者浇注一体的方式连接。

进一步的，所述的法兰A与法兰B之间的密封圈以及法兰A与电极组接线柱之间的密封圈为O型圈。

进一步的，所述O型圈为氟胶材质。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

(1)本实用新型提供的新型管板式次氯酸钠电解槽，通过设置PVC材质的密封端法兰A和法兰B，通过在法兰A上设置与法兰B上的通孔配合的凸缘，实现管板式电解槽两端面的密封，具有良好耐高温耐腐蚀性能，大大降低了槽体泄漏的风险，并且易于装配，提高了电解槽运行的安全性能。

(2)本公开采用氟胶O型圈不仅密封效果好，具有良好耐高温耐腐蚀性能，而且结构简单，易于安装，极大地简化了电解槽的安装。

(3)本公开采用透明材质作为壳体的材料可以观察电解槽内部反应情况，及时判断酸洗时机。

(4)本公开设置的电极组结构能够可靠的将相对设置阳极板面和阴极板面等间距隔开，能够提高电解的效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本公开实施例的电解槽结构示意图；

图2是本公开实施例的法兰A结构示意图；

图3是本公开实施例的法兰B结构示意图；

图4是本公开实施例的电极组结构示意图；

图5是本公开实施例的电极组细部结构示意图；

其中：1、法兰A，1-1、凸缘，1-2、接线柱安装孔，1-3、法兰A的孔眼，2、法兰B，2-1、通孔，2-2、法兰B的孔眼，3、管承口，4、管状壳体，5、电极组，5-1、接线柱，5-2，法兰C，5-3，阴极板，5-4，双极板，5-41、第一组双极板，5-42、第二组双极板，5-4-1、双极板的阳极部分，5-4-2、双极板的阴极部分，5-5，阳极板，5-6、隔板，5-6-1固定齿牙，5-6-2氢气通道，5-7、绝缘连接杆，6、进液口，7、出液口。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种新型管板式次氯酸钠电解槽，包括外壳和电极组5，所述外壳包括法兰A1、法兰B2、管承口3和管状壳体4，所述管状壳体4的两端依次固定连接管承口3和法兰B2，两端的法兰B2分别密封连接法兰A1，所述的电极组5设置于管状壳体4正中心。

如图2和3所示，所述法兰A包括法兰盘1-4、法兰盘1-4上设置的凸缘1-1、法兰A的孔眼1-3和法兰盘中心的接线柱安装孔1-2，所述法兰B为中间有通孔2-1的法兰盘，所述法兰B的通孔2-1内径和法兰A凸缘1-1外径相匹配，所述法兰A的凸缘1-1与法兰B的通孔2-1通过密封圈密封连接；所述的法兰A与法兰B之间的密封圈可以为O型圈，所述O型圈可以为氟胶材质。法兰A的凸缘1-1设置O型圈后通过法兰A的孔眼1-3与法兰B的孔眼2-2通过紧固螺栓固定。

如图4所示，所述电极组包括正接线柱和负接线柱，两端的法兰A的接线柱安装孔分别通过密封圈密封连接电极组的正接线柱和负接线柱，图4中所示的正负接线柱为设置在所述电极组两端的接线柱5-1，法兰A与正接线柱和负接线柱密封连接后，电解组被设置于管状壳体4正中心，电极组的正接线柱和负接线柱分别连接电解电源的正负极。外壳与电极组接线柱通过密封端法兰A与电极组接线柱之间密封形成完整的一个电解槽结构。法兰A与电极组接线柱之间的密封圈可以为O型圈，O型圈可以为氟胶材质。氟胶O型圈不仅密封效果好，具有良好耐高温耐腐蚀性能，而且结构简单，易于安装，极大地简化了电解槽的安装。

如图4和5所示，所述电极组还包括阴极板5-3、双极板5-4、阳极板5-5、隔板5-6、绝缘连接杆5-7、阴极钛端法兰C和阳极钛端法兰C，阴极板5-3和负接线柱分别固定设置在阴极钛端法兰C的两个端面上，阳极板5-5和正接线柱分别固定设置在阳极钛端法兰C的两个端面上，所述双极板分别与阳极板5-5和阴极板5-3通过隔板5-6和绝缘连接杆5-7连接，所述双极板之间通过隔板5-6和绝缘连接杆5-7连接，所述双极板交错的穿插在中间形成中间过渡电极，电极组的阴极部分板面与阳极部分板面相对设置。绝缘连接杆5-7材料可以为聚四氟乙烯。

双极板又称复合电极，即电极板的一半为阴极一半为阳极，如图5所示，双极板可以为纯钛材质，在作为双极板的阳极部分的一侧的板面上涂一层贵金属氧化物，所述贵金属可以为钌铱混合物，作为区分图5中作为双极板的阳极部分和阳极板采用黑色表示，电极组的阴极部分包括阴极板5-3和双极板的阴极部分5-4-2，电极组的阳极部分包括阳极板5-5和双极板的阳极部分5-4-1，电极组的阴极部分板面与阳极部分板面相对设置是指：所述阳极板与相邻的双极板的阴极部分板面相对设置，所述阴极板与相邻的双极板的阳极部分板面相对设置，双极板的阳极部分板面与相邻的双极板的阴极部分板面相对设置。

隔板5-6上设置齿牙5-6-1和氢气通道5-6-2，齿牙5-6-1用于固定电极板固定，在齿牙5-6-1上间隔设置阳极板面和阴极板面。氢气通道5-6-2方便气体及时排出电解槽。

阴极钛端法兰C和阳极钛端法兰C可以为相同的结构都为法兰C5-2，法兰C5-2的主要作用是固定阴阳极板和接线柱，与电源相连，为电解槽提供反应所需要的直流电流。在机械连接上，阴极板5-3和负接线柱可以分别焊接在阴极钛端法兰C的两个端面上，阳极板和正接线柱可以分别焊接在阳极钛端法兰C的两个端面上，所述双极板交错的穿插在阴阳极之间形成中间过渡电极。

图5为电极板连接的一种连接方式的结构示意图，只图示了一个隔板和绝缘连接杆，具体连接方式为阴极板5-3一端固定在法兰C5-2上，图示左边的第一组双极板5-41的阳极部分板面插入两个阴极板5-3的板面之间，第一组双极板的阴阳极分界处和阴极板5-3的另一端交替卡接在第一个隔板5-6的齿牙5-6-1上，在隔板5-6的左右两侧上设置绝缘连接杆5-7，在各个阴阳极板面上设置通孔，将绝缘连接杆5-7穿过，在每个极板之间设置绝缘垫片5-8，绝缘垫片5-8厚度与齿牙5-6-1的之间的间距相等，通过绝缘垫片5-8和齿牙5-6-1使得阴阳极板之间具有一定的间隙，使得阳极板面和阴极板面的可靠绝缘。第二个隔板可以设置在第二组双极板5-42的阴阳极分界处，第二组双极板5-42的阴阳极分界处和第一组双极板的右端交替卡接在第二个隔板齿牙5-6-1上，相邻的两个隔板之间形成一个电解单元。阴极板5-3与双极板的阳极部分通过绝缘连接杆5-7进行相连，阳极板5-4与双极板的阴极部分通过绝缘连接杆5-7进行相连，电极板均为垂直排列，最后通过隔板5-6进行整体电极组的固定。双极板不与电源相连，电源接通后，电解槽内形成电场，在电场的作用下，电解单元间隙之间电解液中的正负离子做定向运动，分别在阴阳极上发生电化学反应，从而使整个电路导通。

作为进一步的改进，法兰A与法兰B材质可以为PVC材质。所述管承口材质可以为PVC材质。为提高电解槽的密封性，所述的管承口与法兰B可以为固定连接，管承口与法兰B都为PVC材质，可以采用焊接或者浇注一体的方式连接。所述管状壳体为透明材质，可以为透明有机玻璃管，壁厚可以为6-10mm，在这个厚度范围内能够达到整个装置强度的要求。透明材质可以观察电解槽内部反应情况，及时判断酸洗时机，PVC材质的管承口与透明有机玻璃管可以采用粘胶的方式进行连接，所述的粘胶可以为PVC胶或者为三氯甲烷。管承口主要作用是连接密封端法兰B与有机透明玻璃管，增强电解槽整体强度。

电解槽的进液方式为下进上出，即电解液从进液口6进入电解槽，产生的次氯酸钠溶液以及氢气从出液口7进入到次氯酸钠溶液存储罐。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：包括外壳和电极组，所述外壳包括法兰A、法兰B、管承口和管状壳体，所述管状壳体的两端依次固定连接管承口和法兰B，两端的法兰B分别密封连接法兰A，所述的电极组设置于管状壳体正中心；

所述法兰A包括法兰盘、法兰盘上设置的凸缘和法兰盘中心的接线柱安装孔，所述法兰B为中间有通孔的法兰盘，所述法兰B的通孔内径和法兰A凸缘外径相匹配，所述法兰A凸缘与法兰B的通孔通过密封圈密封连接；所述电极组包括正接线柱和负接线柱，所述管状壳体两端的法兰A的接线柱安装孔分别通过密封圈密封连接电极组的正接线柱和负接线柱，所述电极组的正接线柱和负接线柱分别连接电解电源的正负极。

2.如权利要求1所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述电极组还包括阴极板、双极板、阳极板、隔板、绝缘连接杆、阴极钛端法兰C和阳极钛端法兰C，阴极板和负接线柱分别固定设置在阴极钛端法兰C的两个端面上，阳极板和正接线柱分别固定设置在阳极钛端法兰C的两个端面上，所述双极板分别与阳极板和阴极板通过隔板和绝缘连接杆连接，所述双极板之间通过隔板和绝缘连接杆连接，所述双极板交错的穿插在中间形成中间过渡电极，电极组的阴极部分板面与阳极部分板面相对设置。

3.如权利要求2所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：在所述绝缘连接杆上两个极板之间设置绝缘垫片。

4.如权利要求1所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述法兰A与法兰B材质为PVC材质。

5.如权利要求1所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述管承口材质为PVC材质，所述管状壳体为透明有机玻璃管。

6.如权利要求5所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：管承口与透明有机玻璃管采用粘胶的方式进行连接。

7.如权利要求6所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述粘胶为PVC胶或者为三氯甲烷。

8.如权利要求1所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述的管承口与法兰B材质相同，采用焊接或者浇注一体的方式连接。

9.如权利要求1所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述的法兰A与法兰B之间的密封圈以及法兰A与电极组接线柱之间的密封圈为O型圈。

10.如权利要求9所述的一种新型管板式次氯酸钠电解槽，其特征是：所述O型圈为氟胶材质。