一种次氯酸生产系统及其高稳定性次氯酸生产方法与流程

本发明涉及一种次氯酸生产，尤其是涉及一种次氯酸生产系统。

背景技术：

次氯酸是一种强氧化消毒剂，其被广泛应用于医疗、公共卫生、军事、食品、畜牧业、水产业、农业等领域中；现有次氯酸生产技术中，用于生产次氯酸消毒剂的方法也很多，如化学合成、化学分离及电解法等。然而，由于次氯酸本身的化学性能不稳定，很难长期的保存，由于这一点因素的限制，在很大程度上也加大了其实际应用的难度。

现有技术中虽然也有提到利用扰动装置对电解液进行搅拌以生产高稳定性次氯酸的装置，然而由于该装置需要利用搅拌装置在电解槽中持续进行搅拌，存在着一方面影响电荷流动，影响电解效率，另外一方面，在电解槽中安装搅拌装置容易出现机械故障、导致漏液等故障问题发生；此外，搅拌装置的转速也不易控制，导致次氯酸溶液的质量难以控制，或者是搅拌装置的转速精准控制提高了控制成本，最终导致产品成本升高。

技术实现要素：

本发明为解决现有次氯酸生产存在着生产质量难以有效控制，或者是生产出来的次氯酸化学性能不够稳定，很难较长期保存，导致降低了次氯酸的实际应用作用发挥等现状而提供的一种可生产形成稳定性高的次氯酸溶液，提高次氯酸的化学性能稳定性，提高更长期保存可能性，提高次氯酸应用程度的次氯酸生产系统及其高稳定性次氯酸生产方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种次氯酸生产系统，包括原料输入装置和出液系统，其特征在于：还包括电解模块和超声波振动器，电解模块包含电解槽和电解电源，超声波振动器设于电解模块的电解槽内，电解模块用于对氯化钠溶液与纯水混合溶液进行电解，并产生氯气；超声波振动器用于利用超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡。在空化气泡破灭的瞬间通过超声波振动继而再次的合成气泡和破灭，空化气泡在形成与破灭的瞬间产生局部的温度和压力扩散，完成稳定性高的次氯酸溶液的合成。利用超声振动使电解产生的氯气形成纳米级的空化气泡，不会干扰正常的电荷流动，电解效率高，进而次氯酸溶液生产效率高，有利于形成稳定性高的次氯酸溶液。机械结构简单，维护便捷。

作为优选，所述的电解槽具有内具有电解空间和超声波振动器，电解槽内设置有位置相对的负极电极片组件和正极电极片组件，所述负极电极片组件与电解电源负极连接，所述正极电极片组件与电解电源正极连接；所述电解槽上设置有加液口和出液口。提高超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡有效性。

作为优选，所述的电解槽具有四个侧立壁、槽顶面和槽底面，所述四个侧立壁、槽顶面和槽底面构成立方体形的电解空间；电解槽在相对的两个侧壁的内侧分别设置有负极电极片组件和正极电极片组件；所述负极电极片组件与电解电源负极连接，所述正极电极片组件与电解电源正极连接；在电解槽的槽顶面设有加液口和出液口。提高超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡有效性，提高超声波振动器对次氯酸形成过程中会对周围溶液扰动有效性，更有效促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解。

作为优选，所述的超声波振动器采用“工”字型超声波振动器结构。提升超声波振动器发的超声振动效果，提高纳米级的空化气泡形成可靠有效性。

作为优选，所述的超声波振动器设于电解槽的槽顶面内侧、槽底面内侧和/或槽内中部区域位置处。可以是单独安装使用一种，也可以是其中的一种、两种或三种的任意组合安装使用，提高超声波振动器对次氯酸形成过程中会对周围溶液扰动灵活有效性，更有效促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解灵活有效性。

作为优选，所述的电解模块和原料输入装置之间设有混合模块，混合模块设于电解模块的加液输入端前级，所述混合模块包含微型泵、进水控制系统和静态混合器；所述微型泵包含微型泵进口与微型泵出口，所述微型泵进口用来注入氯化钠溶液，所述微型泵出口与所述静态混合器连接；所述进水控制系统具有进水控制器，进水控制系统具有进水口和出水口，所述出水口与静态混合器连接；所述静态混合器包含混合器出料口和混合器入口，所述混合器入口通过三通与所述微型泵出口和所述出水口连接；所述混合器出料口与所述电解模块的加液输入端连接。提高氯化钠溶液流量及纯化水的流量的混合精准控制有效性，提高使nacl与水的比例达到最佳有效性，提高原料罐的启停及液面监测。提高实现混合模块的启停及液面监测有效性。

作为优选，所述的进水控制器包括进水电磁阀和水流控制器，所述进水电磁阀进水端与快接进水口连接接入进水，所述水流控制器的水流控制入口端与进水电磁阀出水端连接，水流控制器的水流控制出口端与静态混合器的混合器入口相连接。提高进水控制可靠有效性。

作为优选，所述的原料输入装置采用原料罐，原料罐包含微型立式无刷电机和搅拌桨，所述微型立式无刷电机安装在原料罐顶部，有贯通孔通入原料罐，所述搅拌桨通过贯通孔与微型立式无刷电机连接。提高原料搅拌均匀稳定可靠有效性，提高供应的氯化钠溶液稳定性。

作为优选，所述的电解槽在槽底面外侧处设有电解槽支架，所述电解槽支架使所述电解槽底面与电解槽支架底端面间具有隔离高度空间。提高防止将超声波通过底面传递出去的防止有效性，降低造成振动衰减，提高超声波振动器工作效率。

本发明申请的另一个发明目的在于提供一种高稳定性次氯酸生产方法，其特征在于：包括如下生产步骤方法

a1.将电解氯化钠溶液与纯水进行混合；

a2.将混合后的电解液注入上述技术方案之一所述的电解槽；

a3.电解槽内电解过程中，利用电解槽内置的上述技术方案之一所述的超声波振动器对电解槽中的电解液进行超声波振动，并利用超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡，促进次氯酸的生成；

a4.在上述a3步骤中，次氯酸形成过程中会对周围溶液产生扰动，促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解，让反应过程周而复始，继续生成次氯酸溶液；

a5.在上述a3～a4步骤中，形成纳米级的空化气泡在气泡破灭的瞬间再次通过超声波振动继而再次的合成气泡和破灭，最终合成次氯酸溶液。

本发明的有益效果是：超声波振动器用于利用超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡。在空化气泡破灭的瞬间通过超声波振动继而再次的合成气泡和破灭，空化气泡在形成与破灭的瞬间产生局部的温度和压力扩散，完成稳定性高的次氯酸溶液的合成。利用超声振动使电解产生的氯气形成纳米级的空化气泡，不会干扰正常的电荷流动，电解效率高，进而次氯酸溶液生产效率高，有利于形成稳定性高的次氯酸溶液。机械结构简单，不容易产生漏液等问题，维护方便，使用寿命长。

利用超声振动器使电解模块电解产生的氯气形成空化气泡，而在震动的作用下，溶液中的气泡始终处于高频震动状态，连带电离产生的na+、cl-、h+、oh-、clo-等始终处于流动、混合及扩散往复状态中，从而形成的纳米空化气泡，促进次氯酸的生成。同时，次氯酸形成过程中会对周围溶液产生扰动，促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解，让反应过程周而复始，继续生成次氯酸溶液，最终快速的合成高稳定性的次氯酸溶液。

利用混合模块控制系统对原料罐的nacl溶液的流量及纯化水的流量进行精准控制，使nacl与水的比例达到最佳，并实现原料罐的启停及液面监测。有效实现混合模块的启停及液面监测。

提供了一种便捷、高效、安全、稳定的次氯酸生产系统，能够大规模生产出高稳定性的次氯酸溶液。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

图1是本发明次氯酸生产系统中电解模块的电解槽结构示意图。

图2是本发明次氯酸生产系统的连接关系结构示意图。

图3是本发明次氯酸生产系统中原料罐的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

图1、图2、图3所示的实施例中，一种次氯酸生产系统，包括原料输入装置和出液系统，还包括电解模块和超声波振动器，电解模块包含电解槽10和电解电源，超声波振动器安装设于电解模块的电解槽10内，电解模块用于对氯化钠溶液（nacl）与纯水混合溶液进行电解，并产生氯气；超声波振动器用于利用超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡，在气泡破灭的瞬间通过超声波振动继而再次的合成气泡和破灭，空化气泡在形成与破灭的瞬间产生局部的温度和压力扩散，完成次氯酸溶液的合成。电解槽具有内具有电解空间和超声波振动器，超声波振动器安装设置在电解空间内进行有效的超声振动形成纳米级空化气泡，电解槽内设置有位置相对的负极电极片组件和正极电极片组件，所述负极电极片组件与电解电源负极电连接，所述正极电极片组件与电解电源正极电连接；所述电解槽上安装设置有加液口和出液口。原料输入装置采用原料罐30。

电解槽具有四个侧立壁、槽顶面和槽底面，所述四个侧立壁、槽顶面和槽底面构成立方体形的电解空间18；电解槽在相对的两个侧壁的内侧分别安装连接设置有负极电极片组件11和正极电极片组件12；所述负极电极片组件与电解电源负极电连接，所述正极电极片组件12与电解电源正极电连接；在电解槽的槽顶面设有加液口15和出液口16。电解电源可使用常规次氯酸生产电解槽所用电解电源。槽顶面和槽底面分别可采用槽顶板和槽底板的电解空间安装结构。

超声波振动器采用“工”字型超声波振动器结构。进一步的超声波振动器采用“工”固定底端外周尺寸大于“工”上端外周尺寸的具有大小尺寸差的“工”字型超声波振动器结构，进一步提高超声波振动器的超声振动稳定可靠有效性。

电解槽在槽底面外侧处设有电解槽支架，所述电解槽支架17使所述电解槽底面与电解槽支架底端面间具有隔离高度空间。在槽顶面的内侧安装固定设置有第一超声波振动器13。当年也可以是在槽底面内侧处安装固定设置第二超声波振动器14，也还可以是在槽内中部区域位置处安装固定设置中部区域超声波振动器；此外第一超声波振动器13、第二超声波振动器14、中部区域超声波振动器这些超声波振动器可以是单独安装使用一种，也可以是其中的一种、两种或三种的任意组合安装使用。进一步的在电解槽内设置两个超声波振动器，两个超声波振动器分别相对朝向的设置在电解槽的槽顶面内侧正中位置和槽底面内侧正中位置处。更有效提高两个正对朝向的超声波振动器的超声振动对氯化钠溶液的振动效果，进一步提高超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡效果。

原料罐30和电解模块01通过控制线与控制模块40电连接。进一步的，出液系统50包括无刷陶瓷泵和电动球阀，出液系统50内连接设有无刷陶瓷泵和电动球阀，通过出液系统50的次氯酸出液口51输出稳定的次氯酸溶液03。电解模块01电解形成稳定的次氯酸溶液后输出至出液系统50。进一步的在输出至出液系统50的输出管路中或在出液系统中安装设置有检测出液次氯酸的压力传感器、流量传感器或温度传感器52。液位检测系统、无刷陶瓷泵、电动球阀都通过控制线与控制模块连接。

实施例2：

图1、图2、图3所示的实施例中，电解模块01和原料罐30之间连接设有混合模块20，混合模块20连接设于电解模块01的加液输入端前级，所述混合模块20包含微型泵21、进水控制系统和静态混合器25；所述微型泵21包含微型泵进口与微型泵出口，所述微型泵进口用来从原料罐30接注入氯化钠（nacl）溶液，所述微型泵出口与所述静态混合器25连接（见图示箭头方向）；所述进水控制系统具有进水控制器22，进水控制系统具有进水口和出水口，所述出水口与静态混合器21连接；所述静态混合器21包含混合器出料口和混合器入口，所述混合器入口通过三通与所述微型泵21出口和所述出水口连接；所述混合器出料口与所述电解模块的加液输入端连接。原料罐30、混合模块20或电解模块01通过控制线与控制模块电连接。进水控制器包括进水电磁阀23和水流控制器22，所述进水电磁阀23进水端与快接进水口连接从外引接接入进水02（见图2），所述水流控制器22的水流控制入口端与进水电磁阀23出水端连接，水流控制器的水流控制出口端与静态混合器的混合器入口相连接。水流控制器22输出至静态混合器21的输送管路上设有流量传感器24，提高对进水控制系统的进水流量检测控制，提高混合配比控制有效性。其他同实施例1相同。

本实施例所述静态混合器是指可以使不同流体进行混合的装置，此处对其结构不做具体限制，市场上可以实现流体混合功能的静态混合器均可应用于本发明的次氯酸生产系统，为了充分公开的需要，静态混合器可以是赫拉(上海)工业技术有限公司生产的v系列静态混合器；启东市松林石化设备制造有限公司生产的msv、msk、msx、msl、msh、msd、msy或szs型静态混合器。

实施例3：

图2、图3所示的实施例中，原料输入装置采用原料罐，原料罐30包含微型立式无刷电机36和搅拌桨37，所述微型立式无刷电机36安装在原料罐30顶部，有贯通孔通入原料罐30，所述搅拌桨37通过贯通孔与微型立式无刷电机连接。原料罐30包含罐体，所述罐体上设置有进料口31、出料口33和液位补充口32，所述罐体内部设置有液位检测系统。所述液位检测系统为高液位检测传感器34和低液位检测传感器35，所述高液位检测传感器34安装在所述罐体内部的高位；所述低液位检测传感器35安装在所述罐体内部的低位。其他同实施例1或实施例2相同。

实施例4：

图1、图2、图3所示的实施例中，一种高稳定性次氯酸生产方法，包括如下生产步骤方法

a1.将电解氯化钠溶液与纯水进行混合；

a2.将混合后的电解液注入实施例1～3之一的电解槽；

a3.电解槽内电解过程中，利用电解槽内置的实施例1～3之一的超声波振动器对电解槽中的电解液进行超声波振动，并利用超声振动使电解模块产生的氯气形成纳米级的空化气泡，促进次氯酸的生成；

a4.在上述a3步骤中，次氯酸形成过程中会对周围溶液产生扰动，促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解，让反应过程周而复始，继续生成次氯酸溶液；

a5.在上述a3～a4步骤中，形成纳米级的空化气泡在气泡破灭的瞬间再次通过超声波振动继而再次的合成气泡和破灭，最终合成次氯酸溶液。

电解槽内第一超声波振动器13、第二超声波振动器14和/或中部区域超声波振动器开始产生振动；扰动产生的振动波通过混合原液传播，使得电解过程中产生的氯气形成极小的气泡，而在震动的作用下，溶液中的气泡始终处于高频震动状态，连带电离产生的na+、cl-、h+、oh-、clo-等离子始终处于流动、混合及扩散往复状态中，从而形成的纳米空化气泡，促进次氯酸的生成。同时，次氯酸形成过程中会对周围溶液产生扰动，促进纳米空化氯离子泡的扩散溶解，让反应过程周而复始，继续生成高稳定性的次氯酸溶液。其他同实施例1、实施例2或实施例3相同。

实施例4

取800克化钠溶液（nacl）放入于上述技术方案的生产系统中，系统通电开启工作，系统自动检测并配置完成原料液。开启制备开关，即可制得次氯酸溶液，此状态下溶液有效氯含量为200ppm。

实施例5

取400克nacl放入于上述技术方案的生产系统中，系统通电开启工作，系统自动检测并配置完成原料液。开启制备开关，即可制得次氯酸溶液，此状态下溶液有效氯含量为120ppm。

本发明不限于上述具体实施方式，还可以具有其他结构的实施方式，例如：

均属于本发明的保护范围内。

在本发明位置关系描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。