本实用新型专利技术公开了一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置，包括电解槽外壳和电极组，电极组设置于电解槽外壳内；所述电极组包括阴极板、阳极板、阴极导流件和阳极导流件；阴极板和阳极板交错设置，板面相对，自一端向另一端依次形成阴极板区域、双极板区域和阳极板区域，阴极板均与阴极导流件连接，阳极板均与阳极导流件连接；双极板区域的极板之间通过电极连接杆连接，且相邻极板之间设置绝缘隔板；阴极板为钛基氧化物电极；沿电解槽外壳的长度方向，在电解槽外壳上设置有电解小室隔板，将电解槽内部空间分隔为若干个电解小室；在靠近电解液流动路径的中间区域对应的电解槽外壳上设置有至少一个补水口。槽外壳上设置有至少一个补水口。槽外壳上设置有至少一个补水口。
【技术实现步骤摘要】
可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置
[0001]本技术涉及消毒剂电解制备
，涉及一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置，用于制备次氯酸钠，次氯酸钠一般用于在水处理过程中对水进行消毒。
技术介绍
[0002]这里的陈述仅提供与本技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]次氯酸钠(NaClO)因其高效广谱的消毒性能被广泛应用于各种水处理消毒场所。目前国内次氯酸钠生产工艺为无膜法电解，即一定浓度的稀盐水在无膜电解槽中进行电解形成次氯酸钠溶液，因其原料安全易得，操作安全，使用方便，目前得到广泛应用。
[0004]根据法拉第电解定律可知，电解槽每通过1A.h的电量，有效氯的理论生成量为1.323g，因此考虑到电流效率，可得到单台设备有效氯产量公式
[0005]G＝1.323NITη
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(1)
[0006]其中G代表有效氯产量，g/h；N代表电解小室个数；I代表通入电流，A；T 代表电解时间，h；η代表电流效率，％。
[0007]因电流I＝Q*S，Q代表电流密度，A/m2；S代表电极面积，m2。
[0008]故公式(1)可写为
[0009]G＝1.323NQSTη
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(2)
[0010]由公式(2)可知，提高单位产能的方法主要由两种：一是增加电解面积或电解小室个数；二是提高运行的电流密度。增加电解面积或者小室个数不仅会增加设备制造成本，同时使得设备过于笨重，不利于设备加工组装及安全运行性。相比较而言，发展高电流密度的电解装置具有提高生产能力及性能，节省设备成本及设备轻量化发展等优点。
[0011]目前国内次氯酸钠电解槽运行的电流密度为600
‑
900A/m2之间，技术人发现，在现有技术上直接提高电流密度会带来如下问题：
[0012](1)国内次氯酸钠发生器阴极多为纯钛材质，纯钛阴极的析氢过电位随着电流密度升高而增大；此外，国内多采用极间距2
‑
3mm左右，导致电极之间的溶液电阻也会增大，二者综合作用使槽压升高，电耗增大，用电成本增加。
[0013](2)槽压升高使得电解槽发热量变大，槽内温度升高，次氯酸钠分解速度加快，消毒副产物氯酸盐含量增加，导致电流效率降低，同时需要额外增加热交换设备，增加了设备的成本。
技术实现思路
[0014]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置，通过引入高催化钛基金属氧化物析氢电极来降低阴极部分析氢过电位，同时对整个电解槽结构进行优化，减小阴阳极之间的极间距降低溶液压降，增加一级补水工艺对电解槽内部进行降温，减小电解槽发热量。
[0015]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
[0016]本技术提供一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置，包括电解槽外壳和电极组，电极组设置于电解槽外壳内；
[0017]所述电极组包括阴极板、阳极板、阴极导流件和阳极导流件；
[0018]阴极板和阳极板交错设置，板面相对，自一端向另一端依次形成阴极板区域、双极板区域和阳极板区域，阴极板均与阴极导流件连接，阴极导流件与电解电源阴极端连接，阳极板均与阳极导流件连接，阳极导流件与电解电源阳极端连接；
[0019]双极板区域的极板之间通过电极连接杆连接，且相邻极板之间设置绝缘隔片；
[0020]阴极板为钛基氧化物电极；
[0021]沿电解槽外壳的长度方向，在电解槽外壳上设置有电解小室密封隔板，将电解槽内部空间分隔为若干个电解小室，使大部分盐水从电极之间流过；
[0022]在靠近电解液流动路径的中间区域对应的电解槽外壳上设置有至少一个补水口。
[0023]上述本技术的一种或多种实施例取得的有益效果如下：
[0024]1)本技术提供的一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解装置，通过在阴极板引入高催化钛基金属氧化物析氢电极来降低阴极部分析氢过电位，降低电耗。
[0025]2)本技术将电极间距降为0.6
‑
1mm，极大地降低了电极之间的溶液压降，进一步降低了电解能耗。
[0026]3)本技术采用一级补水工艺，降低了电解过程中内部的温度，减小电解槽的发热量。
附图说明
[0027]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0028]图1是本技术实施例的电解槽的整体结构示意图；
[0029]图2是本技术实施例的电极组结构示意图；
[0030]图3是图2中A处的放大图；
[0031]图4是本技术实施例的电极组的轴侧图结构示意图；
[0032]图5是本技术实施例的双极板的截面结构示意图；
[0033]图6是本技术实施例的一级补水工艺流程示意图；
[0034]图7是本技术实施例1的电解槽与常规型号电解槽槽压随电解时间的变化对比图；
[0035]图8是本技术实施例1的电解槽与常规型号电解槽温升随电解时间的变化对比图；
[0036]图9是本技术实施例1的电解槽与常规型号电解槽盐耗随电解时间的变化对比图；
[0037]图10是本技术实施例2的电解槽与常规型号电解槽槽压随电解时间的变化对比图；
[0038]图11是本技术实施例2的电解槽与常规型号电解槽温升随电解时间的变化对比图；
[0039]图12是本技术实施例2的电解槽与常规型号电解槽盐耗随电解时间的变化对比图；
[0040]图13是本技术实施例3的电解槽与常规型号电解槽槽压随电解时间的变化对比图；
[0041]图14是本技术实施例3的电解槽与常规型号电解槽温升随电解时间的变化对比图；
[0042]图15是本技术实施例3的电解槽与常规型号电解槽盐耗随电解时间的变化对比图。
[0043]其中：1、电解槽外壳；1
‑
1、端密封法兰；1
‑
2、可视管状外壳；
[0044]2、电解组；2
‑
1、阴极板；2
‑
2、双极板；2
‑
3、阳极板；2
‑
4、阴极导流件； 2
‑
5、阳极导流件；2
‑
6、电解小室隔板；2
‑
7、电极连接杆；2
‑
8、挡板；2
‑
9、绝缘隔片；
[0045]3、进液口；4、补水口；5、出液口；
[0046]Ⅰ第一电解小室；Ⅱ第二电解小室；Ⅲ第三电解小室；Ⅳ第四电解小室；
Ⅴ
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可高电流密度运行的次氯酸钠电解生产装置，其特征在于：包括电解槽外壳和电极组，电极组设置于电解槽外壳内；所述电极组包括阴极板、阳极板、阴极导流件和阳极导流件；阴极板和阳极板交错设置，板面相对，自一端向另一端依次形成阴极板区域、双极板区域和阳极板区域，阴极板均与阴极导流件连接，阴极导流件与电解电源阴极端连接，阳极板均与阳极导流件连接，阳极导流件与电解电源阳极端连接；双极板区域的极板之间通过电极连接杆连接，且相邻极板之间设置绝缘隔片；阴极板为钛基氧化物电极；沿电解槽外壳的长度方向，在电解槽外壳上设置有电解小室隔板，将电解槽内部空间分隔为若干个电解小室，同时支撑整个电极组；在靠近电解液流动路径的中间区域对应的电解槽外壳上设置有至少一个补水口。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：金显旺，张延峰，范振奇，王鑫，曲莹，郭伯文，
申请(专利权)人：山东华特环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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