提供了一种用于电解水和碱性盐的盐水溶液以产生酸性电解水和碱性电解水的电解系统。所述系统包括用于接收盐水溶液的内室和两个浸没在盐水浴中的电解池。每个电解池包括电极，相对于电极支撑的至少一个离子可渗透膜，以限定在淡水供应和化学品出口之间连通的空间，其中盐水仅通过所述膜进入该空间。电极中的一个与使电极带正电荷电源耦联，另一个与使电极带负电荷电源耦联。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电解系统
技术介绍
用于电解含有碱性盐的水以生产酸性电解水和碱性电解水的系统是已知的。酸性电解水，其PH值通常在约2. O-约3. 5之间，是日益用于多种消毒应用的强灭菌剂，包括医疗、农业、食品加工行业和其它公共设施环境。碱性或碱(basic)电解水也具有灭菌以及洗涤效果，并且可用于清洁油和油脂玷污。由于氯化钠产生对环境友好的酸和碱、有效且成本低，因此常用作溶解于水中的碱性盐。商业上可获得的水电解系统具有许多缺点。一种这样的系统仅具有单个离子膜，其将盐水与电解水分离。这种系统倾向于在酸性溶液中具有高水平的盐，这可导致污垢累积和降低酸性溶液的储存期限。另一种系统不具有膜，其依靠沿着盐水的流动在精确的几何点处除去酸性和碱性溶液。又一种系统使用三室结构，包括阳极室、阴极室和在阳极室和阴极室之间排列的中间室。中间室在每一侧上通过电极板、膜和刚性板结构与阳极室和阴极室分隔。每个电·极板中具有多个开口，以允许正离子或负离子分别通向阳极室和阴极室。每个刚性板具有条纹的凹陷和突出以及多个开口，以将中间室中的水引导至在电极板中的开口的区域。虽然三室结构有效地将酸性输出中的盐最小化，但是该系统具有复杂结构的刚性引导板，其可能妨碍离子自由流动进入阳极室和阴极室的，从而限制系统的效率。电极中的开口还对电场的一致性具有不利的影响，这进一步妨碍系统的效率。附图说明图I为本专利技术的示例性电解系统的示意图。图2为本专利技术的电解系统的一个更具体的示例性实施例的示意图。图3为图2的电解系统的电解池的分解图。图4为图2的电解系统的电解池的另一个分解图。图5为电解系统的备选实施例的侧视图。图6为图5的电解系统的侧截面图。图7为在图5中沿着线7-7取的图5的电解系统的截面图。图8为位于图5的实施例的系统的淡水入口侧处的电解池的末端的放大的详细图。图9为位于图5的实施例的系统的最终的化学品出口侧处的电解池的末端的放大的详细图。图10为图5的实施例的电解池的放大的详细图。图11为显示盐水流动通过图5的电解系统的部分剖面侧透视图。图12为显示盐水流动通过图5的电解系统的部分剖面端透视图。图13为显示水和化学品流动通过图5的电解系统的部分剖面端透视图。图14为显示化学品流出图5的电解系统的部分剖面端透视图。图15为电解系统的另一个备选实施例的分解透视图。图16为显示图15的电解系统的盐水流动通路的侧截面图。图17为显示图15的电解系统的在膜和电极板之间的水和化学流动通路的侧截面图。图18为显示图15的电解系统的电解池的图15的电解系统的侧截面图。图19为显示盐水、水和化学品通过图15的电解系统的流动的部分剖面截面图。图20为显示盐水、水和化学品通过图15的电解系统的流动的部分剖面截面图。具体实施例方式现在参考附图的图1，显示根据本专利技术的教导构建的电解系统10的一个说明性实施例。说明性的电解系统10可操作用于电解水和碱性盐的溶液以产生酸性电解水和/或 碱性或碱电解水。酸性电解水(酸消毒剂)和碱性电解水(碱清洁剂)二者具有有益的灭菌和清洁性质，使得它们可用于多种应用，包括医疗、农业、食品加工和公共设施。根据一个实施例，水和盐溶液为包含水和NaCl的含盐的或盐水溶液。盐水溶液的电解产生次氯酸作为酸消毒剂和氢氧化钠作为碱清洁剂。如本领域技术人员理解的，本专利技术不局限于任何具体溶液的电解或用于任何具体的应用。根据本专利技术的一个重要的方面，电解系统10结合敞开的盐水浴(brine bath) 12，一个或多个电解池14浸没其中，池的大致所有侧朝向盐水敞开。使用具有浸没的电解池14的敞开的盐水浴12消除了对于任何阻碍性的中间室的需要，从而使得流体更自由地流动通过系统。其还消除了采用复杂的引导件来引导流体流动的需要，从而简化设计以及提高其效率。在图I的示意图中，盐水浴12包括两个池14，一个结合带正电荷的电极板16，一个结合带负电荷的电极板16。池14构造成电解浴12中的盐水，从而将带正电荷和带负电荷的离子吸入相应的池14中。为此，在每个池14中的电极板16的每一侧上提供离子可渗透的膜18。在每个板16的任一侧上布置膜18，通过使离子从电极板的任一侧吸入池14以提高使用每个板16可实现的生产。为了允许离子朝向电极板16流动，膜18为离子可渗透的。具体地，对于带负电荷的电极16，提供正离子交换膜18，而对于带正电荷的电极16，提供负离子交换膜18。膜18构造成允许离子通过，但是盐或水不能通过。如本领域技术人员理解的，特别是在酸性电解水，例如次氯酸中使盐的量最小化，能够延长所得到的酸消毒剂产品的储存期限并且降低由于腐蚀引起的对设备的破坏。根据一个优选的实施例，膜18为双侧的并且之间具有刚性但多孔的结构。为了确保均匀和优化的电场强度，每个池14中的电极板16可具有实心结构。具有浸没的电解池14构造的敞开的浴12使采用实心结构成为可能。一些商业上可获得的电解系统采用其中具有多个开口的电极板以允许离子通过。然而，这些开口可能在由电极产生的电场中产生死区。本专利技术的系统的设计允许使用其中不具有任何开口的实心电极板16。结果，由电极板16产生的电场更均匀和一致，从而使得系统更有效地工作。本专利技术的简化的系统10在图I中示意性显示。在图I的系统中，提供经由盐水供应管线22与浴12连接的盐水供应20。也提供盐水再循环管线24，其将已用的盐水从浴12取出，并将其返回至盐水供应20。在这样的布置下，盐水通过浴12循环并且围绕和经过电解池14。当盐水通过电解池14时，其经受电解反应，其中带负电荷的离子被吸入具有带正电荷的电极板16的池14，而带正电荷的离子被吸入具有带负电荷的电极板16的池。每个电解池14具有淡水入口端26，该淡水入口端26与淡水供应连接，淡水被引入膜18和电极板16之间的池14中的内部空间。在池14中，淡水与被吸入池中的离子混合，以形成酸消毒剂(在具有带正电荷的板16的池14中)或碱清洁剂(在具有带负电荷的板16的池14中)。每个池14具有化学出口端28，该化学出口端28与用于将化学品(酸消毒剂或碱清洁剂)从池14取出的管线连接。通过合适的泵可控制盐水、淡水和最终的化学品通过系统的流动。为了能够使系统的规模容易适应酸消毒剂和/或碱清洁剂的期望生产率，电解池14可具有模块化设计，每个池包括独立的自给式的盒(cartridge)，其允许多个池装配在一起。通过简单地增加或减少额外的池或盒，允许使系统的规模适应期望的生产率。包括这样的模块化的池14的系统的一个说明性实施例示于图2-4。如图2的示意图所示，说明性的实施例包括在盐水浴12中以歧管类型布置(manifold type arrangement)而排列的共五个电解池14 (三个带负电荷，两个带正电荷)。池14大致为长方形形状，并且接收在 限定盐水浴12的长方形外壳30中。如图2所示，说明性的实施例包括五个池14，然而，应理解的是，可提供更多或更少的池。例如，可提供仅具有三个池的系统，其具有2:1的酸消毒剂碱清洁剂生产率或2:1的碱酸生产率。通常，相邻的池14具有一个带正电荷的电极板16和一个带负电荷的电极板16，以使得在操作期间，带正电荷的离子将流动通过一个池14的膜18朝向带负电荷的板16，而带负电荷的离子将流动通过相邻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.22 US 61/326,8691.一种用于电解水和碱性盐的盐水溶液以产生酸性电解水和碱性电解水的电解系统，所述系统包含 外壳，其包括用于接收盐水溶液并限定盐水浴的内室； 布置在外壳中的内室中的第一电解池，第一电解池浸没在盐水浴中，所述第一电解池包括可与使电极带正电荷的电源连接的第一电极和相对于电极支撑的至少一个第一离子可渗透膜，以在第一膜和第一电极之间限定第一空间，其在第一空间的入口端处与淡水供应连通并且在第一空间的出口端处与清洁化学品出口连通，所述第一空间与盐水浴密封，使得盐水进入第一空间的唯一路径是通过第一膜；和 布置在外壳中的内室中的第二电解池，第二电解池浸没在盐水浴中，所述第二电解池包括可与使电极带负电荷的电源连接的第二电极和相对于电极支撑的至少一个第二离子可渗透膜，以在第二膜和第二电极之间限定第二空间，其在第二空间的入口端处与淡水供应连通并且在第二空间的出口端处与清洁化学品出口连通，所述第二空间与盐水浴密封，使得盐水进入第二空间的唯一路径是通过第二膜。2.根据权利要求I所述的电解系统，其中，在第一和第二电解池的每一个中提供两个离子可渗透膜，每个池中的每个膜相对于相应的电极的相对侧支撑，使得在相应的电极的任一侧上提供所述第一和第二空间。3.根据权利要求I所述的电解系统，其中，相应的膜支撑件布置在第一和第二膜的每一个的与相应的电极相对的一侧上。4.根据权利要求I所述的电解系统，其中，第一和第二电解池的每一个包括盒外壳，相应的膜和电极可支撑在该盒外壳上。5.根据权利要求I所述的电解系统，其中，第一和第二电解池以间隔的平行关系布置在盐水浴中以限定之间的区域，盐水可渗透入该区域。6.根据权利要求I所述的电解系统，其中，第一和第二膜相对于第一和第二电极支撑，使得盐水可进入第一和第二空间，而不必通过相应的电极。7.一种用于电解水和碱性盐的盐水溶液以产生酸性电解水和碱性电解水的电解系统，所述系统包含 外壳，其包括用于接收盐水溶液和限定盐水浴的内室； 可布置在外壳中的内室中的多个电解池，每个电解池浸没在盐水浴中，每个电解池包括可与使电极带正电荷或带负电荷的电源连接的第一电极和相对于电极支撑的至少一个离子可渗透膜，以在膜和电极之间限定空间，其可放置成在入口端处与淡水供应连通并且在出口端处与清洁化学品出口连通，所述第一空间与盐水浴密封，使得盐水进入第一空间的唯一路径是通过膜； 其中，每个电解池构...
【专利技术属性】
技术研发人员：GJ斯沃茨，JB斯沃茨，JI莫耶，
申请(专利权)人：喷雾系统公司，
类型：
国别省市：
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