本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及電解食鹽水制成次氯酸鈉消毒液所用的一種基于陽極保護(hù)的鹽水電解槽。

背景技術(shù)：

使用次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒是目前水處理行業(yè)的一個(gè)主要趨勢(shì)，適用于現(xiàn)場(chǎng)制備，直接投加的次氯酸鈉發(fā)生器是許多水廠必備的消毒設(shè)備。在使用電解法制備次氯酸鈉溶液的過程中必須用到電解槽，在電解食鹽水的過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生熱量，由于配制食鹽水的過程中用到自來水，并且自來水含有鈣鎂離子，因此電解的過程中會(huì)產(chǎn)生水垢，板結(jié)在極板上。水垢的集聚造成電解槽的效率逐漸下降，嚴(yán)重影響電解效果。

目前去除垢體的方法主要有兩種，第一種方法是定期酸洗除垢，這種方法需要拆卸電解槽，取出電極放在弱酸性溶液中浸泡除垢，或者在電解槽內(nèi)注入弱酸性溶液浸泡除垢。這種除垢方式操作復(fù)雜，并且必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，很多小水廠和農(nóng)村水站不具備這種能力，因此限制了次氯酸鈉發(fā)生器的使用。第二種方法是在將配置稀鹽水所用的自來水前期進(jìn)行軟化處理。這種方式從一定程度上能夠減少鈣鎂離子數(shù)量，但是會(huì)增加成本；而且軟化水需要再生，使用起來耗鹽量高；軟化樹脂再生的時(shí)候其交換能力是在逐漸衰減的，所以其再生周期要不斷的進(jìn)行調(diào)整；由于這種方式不能完全的避免結(jié)垢，一般來說軟化水要配合倒極除垢一同來使用；然而倒極必定會(huì)損害電極的使用壽命。

因此，如何防止水垢在極板上結(jié)垢是鹽水電解槽急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足而提供一種基于陽極保護(hù)的鹽水電解槽。

仔細(xì)分析水垢的形成后發(fā)現(xiàn)水垢都是在陰極極板上板結(jié)的。極板上的電解反應(yīng)為陽極附近溶液中的氯離子失去電子形成氯氣并形成正一價(jià)的鈉離子，陰極附近的氫離子得到電子形成氫氣并生成負(fù)一價(jià)的氫氧根，而后氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)生成次氯酸鈉。

陽極：2Cl^--2e→Cl₂；

陰極：2H⁺+2e→H₂；

溶液反應(yīng)：2NaOH+Cl₂→NaCl+NaClO+H₂O。

然而溶液中還含有正二價(jià)的鈣鎂離子，容易與負(fù)一價(jià)的氫氧根結(jié)合生成氫氧化鈣和氫氧化鎂沉淀。由于負(fù)一價(jià)的氫氧根是在陰極附近形成的，所以沉淀物更容易在陰極極板集聚板結(jié)從而結(jié)成水垢?；谝陨显?，本實(shí)用新型是在原有正負(fù)電極對(duì)的基礎(chǔ)上，再增加一個(gè)保護(hù)電極，并且將保護(hù)電極連接在電源負(fù)極，使得保護(hù)電極的電位不大于原來的陽極極板和陰極極板的電位；從而使得沉淀物更加容易在保護(hù)電極上析出成型，大大減少了沉淀物在原來的電極的負(fù)極極板上的形成。因此能夠達(dá)到保護(hù)原來的陽極極板和陰極極板的效果。保護(hù)電極定期抽出并清理就能夠在不倒極的情況下減少水垢在負(fù)極極板的形成，保持電解槽的效率。同時(shí)不倒極帶來的優(yōu)勢(shì)是電極避免了正負(fù)倒極的電流沖擊，避免了電極圖層因?yàn)殡娏鳑_擊所造成的剝落。

并且倒極運(yùn)轉(zhuǎn)是陽極極板作為陰極使用，陰極極板作為陽極使用，此時(shí)的陽極極板就會(huì)產(chǎn)生析氫反應(yīng)。電極本身是由鈦基體涂覆釕銥氧化物制成的，其中主要起到電催化作用的是正四價(jià)的銥；然而析氫反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣具有很強(qiáng)的還原性，使得原本正四價(jià)的銥還原成正二價(jià)的銥，破換了銥的電催化作用，同時(shí)也會(huì)使得銥變脆剝落。因此倒極是以犧牲電極壽命為代價(jià)來進(jìn)行除垢的。

本實(shí)用新型采用增加一個(gè)保護(hù)電極的方案，可以避免現(xiàn)有倒極程序的應(yīng)用，從根本上延長(zhǎng)電極的使用壽命。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種基于陽極保護(hù)的鹽水電解槽，包括電解液、電解槽、電源和電極，所述電極以可拆卸的方式密封在電解槽內(nèi)部，電解槽設(shè)置有電解液入口和電解液出口，所述電源的正極連接在電解槽的陽極端，所述電源的負(fù)極連接在電解槽的陰極端；其特征在于：還包括可拆卸的保護(hù)電極，所述可拆卸的保護(hù)電極從電解槽的陽極端一側(cè)插入到電解槽的內(nèi)部，所述可拆卸的保護(hù)電極與電解槽的陽極端絕緣密封；所述可拆卸的保護(hù)電極與電源的陰極連接，所述電解液入口在電解槽的陰極端，所述電解液出口在電解槽的陽極端。

電解液是從陰極端流向陽極端的，因此電解液的溫度從電解液入口即陰極端到電解液出口即陽極端逐漸升高。將保護(hù)電極設(shè)置在電解液高溫區(qū)域有利于更好的保護(hù)電極。

為了方便更換可拆卸的保護(hù)電極，優(yōu)選的技術(shù)方案是：所述電解槽的形狀為圓筒狀，所述可拆卸的保護(hù)電極的形狀為棒狀。所述電解槽內(nèi)部設(shè)置有支撐可拆卸的保護(hù)電極的支撐架，所述可拆卸的保護(hù)電極插入到電解槽內(nèi)的長(zhǎng)度不小于電解槽長(zhǎng)度的一半。

為了滿足電解槽的防腐要求，所述電解槽的材質(zhì)為PVC或工程塑料或聚乙烯。

鑒于直流電的電解效率高于交流電的電解效率，進(jìn)一步的，所述電源為直流電源，所述電源的輸出電壓的范圍是DC6-15V；所述電源的輸出電流的范圍是10-100A。

為了降低成本，重復(fù)利用可拆卸的保護(hù)電極；進(jìn)一步限定所述可拆卸的保護(hù)電極的材質(zhì)為不銹鋼，或者所述可拆卸的保護(hù)電極的基體材質(zhì)為鈦，所述鈦基體的表面涂覆有金屬釕銥氧化物或者金屬鉑的涂層。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：采用保護(hù)電極的方法來使得水垢在可拆卸的保護(hù)電極上形成，從而保護(hù)了原本的電極。避免了倒極，延長(zhǎng)了電極的使用壽命。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的局部剖視圖。

圖3為本實(shí)用新型的主視剖視圖。

圖示說明：電解液1；電解槽2；電源3；電極4；電解液入口5；電解液出口6；陽極端7；陰極端8；保護(hù)電極9；支撐架10。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1。參照?qǐng)D1-3，一種基于陽極保護(hù)的鹽水電解槽，包括電解液(1)、電解槽(2)、電源(3)和電極(4)，所述電極(4)以可拆卸的方式密封在電解槽(2)內(nèi)部，電解槽(2)設(shè)置有電解液入口(5)和電解液出口(6)，所述電源(3)的正極連接在電解槽(2)的陽極端(7)，所述電源(3)的負(fù)極連接在電解槽(2)的陰極端(8)；還包括可拆卸的保護(hù)電極(9)，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)從電解槽(2)的陽極端(7)一側(cè)插入到電解槽(2)的內(nèi)部，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)與電解槽(2)的陽極端(7)絕緣密封；所述可拆卸的保護(hù)電極(9)與電源(3)的陰極連接，所述電解液入口(5)在電解槽(2)的陰極端(8)，所述電解液出口(6)在電解槽(2)的陽極端(7)。

實(shí)施例2。參照實(shí)施例1和圖1-3。進(jìn)一步，所述電解槽(2)的形狀為圓筒狀，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的形狀為棒狀。所述電解槽(2)內(nèi)部設(shè)置有支撐可拆卸的保護(hù)電極(9)的支撐架(10)，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)插入到電解槽(2)內(nèi)的長(zhǎng)度為電解槽(2)長(zhǎng)度的一半。所述電解槽(2)的材質(zhì)為PVC。所述電源(3)為直流電源，所述電源(3)的輸出電壓是DC6V；所述電源(3)的輸出電流是10A。所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的材質(zhì)為不銹鋼。

實(shí)施例3。參照實(shí)施例1和圖1-3。進(jìn)一步，所述電解槽(2)的形狀為圓筒狀，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的形狀為棒狀。所述電解槽(2)內(nèi)部設(shè)置有支撐可拆卸的保護(hù)電極(9)的支撐架(10)，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)插入到電解槽(2)內(nèi)的長(zhǎng)度為電解槽(2)長(zhǎng)度的三分之二。所述電解槽(2)的材質(zhì)為工程塑料。所述電源(3)為直流電源，所述電源(3)的輸出電壓是DC12V；所述電源(3)的輸出電流是60A。所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的基體材質(zhì)為鈦；所述鈦基體的表面涂覆有金屬釕銥氧化物的涂層。

實(shí)施例4。參照實(shí)施例1和圖1-3。進(jìn)一步，所述電解槽(2)的形狀為圓筒狀，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的形狀為棒狀。所述電解槽(2)內(nèi)部設(shè)置有支撐可拆卸的保護(hù)電極(9)的支撐架(10)，所述可拆卸的保護(hù)電極(9)插入到電解槽(2)內(nèi)的長(zhǎng)度為電解槽(2)長(zhǎng)度的四分之三。所述電解槽(2)的材質(zhì)為聚乙烯。所述電源(3)為直流電源，所述電源(3)的輸出電壓是DC15V；所述電源(3)的輸出電流是100A。所述可拆卸的保護(hù)電極(9)的基體材質(zhì)為鈦；所述鈦基體的表面涂覆有金屬鉑的涂層。

本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式中凡未涉到的說明屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)，可參考公知技術(shù)加以實(shí)施。

本實(shí)用新型經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，取得了滿意的試用效果。

以上具體實(shí)施方式及實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型提出的一種基于陽極保護(hù)的鹽水電解槽技術(shù)思想的具體支持，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在本技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何等同變化或等效的改動(dòng)，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍。