一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置，包括壳体，所述壳体内设有胶体电解质以及分别设置于胶体电解质中的阴极和阳极；所述胶体电解质为食盐胶体；所述阳极为负载阳极催化剂的碳布；所述阴极为负载阴极催化剂的碳布；阴极和阳极之间设有聚丙烯隔膜。所述碳布均通过导线与外部电源连接；所述壳体的上表面设有气孔，一方面保证电解过程中气体的扩散溢出，另一方面保证对空气中细菌的吸附通道，保证杀菌效果。本发明专利技术将食盐胶体作为电解质，食盐电解后制备得到的次氯酸钠溶液也就保存于胶体中，成为含有次氯酸钠的胶体，使用安全便捷，不存在次氯酸钠泄露的问题。本发明专利技术的装置结构简单，可快速、高效、安全的制备次氯酸钠。次氯酸钠。次氯酸钠。

【技术实现步骤摘要】
一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置


[0001]本专利技术涉及杀菌消毒
，具体涉及一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置。

技术介绍

[0002]“84”消毒剂作为一种常用消毒剂已经得到了广泛应用，该类消毒剂对多种病毒和细菌都具有良好的灭杀效果(84消毒液对不同载体的杀菌效果评价，广东化工.2021,48(19)：187
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188)。“84”消毒液的主要成分为次氯酸钠，其使用过程中一般采用水剂喷洒、涂抹等方式，由于“84”消毒液制备过程主要采用将氯气通入水溶液的方式，所以其中有部分残留的氯气溶解在溶液中导致其在使用过程中往往会挥发出刺激性的气味。另外，次氯酸钠使用后其残留物为氯化钠，同时溶液中也含有一定量的盐酸，所以该类消毒剂也会对设备尤其是金属设备等造成一定的腐蚀。因此，如何快捷、安全的使用“84”消毒液一直是人们关注的重点。
[0003]在各种“84”消毒液制备方法中，次氯酸钠发生器是一种有效的装置，次氯酸钠发生器通过电解食盐水制备次氯酸钠溶液，所制备的次氯酸钠溶液与成品次氯酸钠溶液在消毒副产物水平上没有显著差异，而且成品次氯酸钠溶液中的溴酸盐含量还要明显高于次氯酸钠发生器制备溶液(现场制备次氯酸钠对饮用水消毒效果的试验研究，城镇供水.2021,(04)：24
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28)。该类设备以氯化钠溶液为原料，经电解生成氢气和次氯酸钠溶液，氢气直接排放到空气中，生成的次氯酸钠应用于杀菌和消毒。该类装置主要应用于医院、工厂以及其他较大规模的采用次氯酸钠作为消毒剂的场所。该类装置常采用氧化钌等贵金属作为催化剂，采用钛作为电极极板，所以其购置成本也较高，其运行过程中产生大量的氢气也会产生一定的安全隐患，所以并不适合家庭或者其他小型的次氯酸钠应用场合。
[0004]目前小型或者微型消毒装置的需求大大提升，如何快速、高效、安全的制备各种消毒剂成为世界各国共同的研究对象，在各种消毒剂中次氯酸钠作为最为有效的杀菌、消毒剂一直表现出良好的效果。因此，如何开发出一种小型装置快速的制备次氯酸钠，满足家庭等小型场所的空气循环杀菌的需要是亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置。本专利技术将食盐胶体作为电解质，食盐电解后制备得到的次氯酸钠溶液也就保存于胶体中，成为含有次氯酸钠的胶体，使用安全便捷。本专利技术的装置结构简单，可快速、高效、安全的制备次氯酸钠溶液。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置，包括壳体，所述壳体内设有胶体电解质以及分别设置于胶体电解质中的阴极和阳极；所述胶体电解质为食盐胶体；所述阳极为负载阳极催化剂的碳布，所述阴极为负载阴极催化剂的碳布；位于阴极和阳
极处的碳布均分别通过导线与外部电源连接；所述壳体上设有若干气孔。
[0008]优选的，所述食盐胶体由以下方法制备：
[0009]将2wt％的明胶或琼脂在水中煮沸，然后加入小于或等于10wt％的食盐，充分溶解后过滤除杂，自然冷却后形成稳定的凝胶即食盐胶体。
[0010]优选的，所述阴极与阳极的面积相同；所述阴极和阳极之间设有隔膜；所述隔膜为具有微孔结构的聚丙烯薄膜。
[0011]阴极与阳极在组装时中间隔膜可以采用具有多孔结构的聚丙烯，聚丙烯薄膜需要去除表面的抗氧化材料，以提高胶体电解质对其的浸润性，便于降低电解过程的接触电阻，同时也有利于电解过程产生氢气的扩散，加快电解反应速度。
[0012]优选的，所述隔膜的面积大于阴极或阳极的面积。
[0013]优选的，所述壳体为透明壳体，所述气孔位于壳体的上表面；所述壳体的上方设有覆盖壳体的密封盖，所述气孔位于密封盖的下方。一方面保证电解过程中气体的扩散溢出，另一方面保证对细菌的吸附通道，保证杀菌效果。使用时，将密封盖取下，保证气氛与胶体的充分接触，达到将细菌一旦扩散到胶体界表面即可将其杀灭的目的。
[0014]装置在使用过程中首先接通直流电源进行电解，电解所形成的氯气与生成的氢氧化钠直接反应生成氯酸钠，所生成的氢气直接扩散到空气中不在回收，电解过程中装置所在环境要保持良好的通风，防止可能产生的氢气燃烧或者爆炸。
[0015]本专利技术所制备的胶体在使用过程中由于水分的蒸发以及电解液的消耗体积会逐渐减少，为保证反应的充分进行以及系统的安全工作，随着体积的减小可以补充少量的去离子水或者食盐水。本专利技术所设计的食盐电解制备次氯酸钠装置工作过程中补充的食盐水，可以采用普通的食用盐，不需要特殊的精制盐，当然采用精制盐也同样可以保证装置的正常工作，达到相应的杀菌效果。补充的食盐水进入胶体，胶体遇食盐水浸泡后会逐渐重新胀大，恢复原状。
[0016]优选的，所述负载的方法为粘结、焊接或原位生长法。
[0017]粘结法采用聚偏四氟乙烯(PVDF)作为粘结剂，将阴极催化剂或阳极催化剂的粉末与粘结剂溶液充分混合后进行室温超声处理30分钟，超声频率为40KHz，功率为1000W，形成混悬液，喷涂在活化处理的碳布上，自然干燥后既可使用，也可以在200℃以下氮气或者其他非氧化性气氛中对电极进行热处理30min，提高催化剂与碳布的结合强度。粘结剂的使用量为催化剂用量的5wt％以下，催化剂在碳布的负载量为0.2g/cm2(说明：本专利技术中的负载量为每平方厘米碳布上负载催化剂的重量)。
[0018]焊接的方法为采用热喷涂直接将催化剂焊接在活化处理后的碳布表面，不需要额外添加焊接剂。
[0019]本专利技术的装置中电源的接入采用导线直接连接在碳布上，为保持电路的导电性，导线可以和碳布焊接在一起，焊接剂可以为耐腐蚀焊接剂，提高导线与碳布的结合强度；另外焊接采用多点焊接方式，既有浸没在胶体中的焊点，也有不浸入胶体中的焊点，增强导线与碳布的连接强度和导电性，为了保证电路的导通以及降低电阻，也可以将导线编织在碳布中并同时进行适当的焊接。
[0020]优选的，所述阴极催化剂为氧化钌以及氧化钨、氧化铈、氧化钛、碳化钛或碳化钨。
[0021]优选的，所述阳极催化剂为铂、钯、氧化镍、氧化钴、碳化钛或碳化钨。
[0022]优选的，所述碳布为活化处理后的碳布；所述活化处理的方法为将碳布浸没于酸性溶液中1～6h即完成碳布的活化处理。
[0023]优选的，所述酸性溶液选自稀硝酸、硝酸与盐酸的混合液、或硝酸与硫酸的混合液，所述酸性溶液的浓度为3M～6M；所述浸没的温度不超过80℃。热处理时间可以根据浓度和温度进行调节，目的是保证碳布表面的充分活化。
[0024]本专利技术通过腐蚀碳布对碳布进行活化处理，以增加碳布表面的活性位点，但腐蚀只能发生在碳布的表面，碳布的基体结构仍然需要保持连续、完整，保证后续使用过程中电极结构的完整性以及一定的结构强度。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026](1)本专利技术的装置采用碳纤维布作为催化剂载体，降低了成本。同时，电源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解食盐制备次氯酸钠消毒胶体的装置，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有胶体电解质以及分别设置于胶体电解质中的阴极和阳极；所述胶体电解质为食盐胶体；所述阳极为负载阳极催化剂的碳布，所述阴极为负载阴极催化剂的碳布；位于阴极和阳极处的碳布均分别通过导线与外部电源连接；所述壳体上设有若干气孔。2.根据权利要求1所述的次氯酸钠消毒胶体制备装置，其特征在于，所述食盐胶体由以下方法制备：将2wt％的明胶或琼脂在水中煮沸，然后加入小于或等于10wt％的食盐，充分溶解后过滤除杂，自然冷却后形成稳定的凝胶即食盐胶体。3.根据权利要求1所述的次氯酸钠消毒胶体制备装置，其特征在于，所述阴极与阳极的面积相同；所述阴极和阳极之间设有隔膜；所述隔膜为具有微孔结构的聚丙烯薄膜。4.根据权利要求3所述的次氯酸钠消毒胶体制备装置，其特征在于，所述隔膜的面积大于阴极或阳极的面积。5.根据权利要求1所述的次氯酸钠消毒胶体制备装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晓春，黄太仲，张海洲，周小明，
申请(专利权)人：山东第一医科大学附属省立医院山东省立医院，
类型：发明
国别省市：