自控温型电解槽的制作方法

本技术涉及电解消毒设备，特别涉及自控温型电解槽。

背景技术：

1、次氯酸钠在消毒方面的应用已有100多年历史，目前在医疗、卫生防疫、工农业等各行业的消毒得到广泛的应用。近年来，为了解决不稳定性和储存运输问题，消毒学家们进行了大量的研究。这些配方克服了次氯酸钠的某些缺点，增强了实用性。在生产上研究出了多种类型的次氯酸钠发生器，可以就地生产就地使用。

2、 当电解稀的氯化钠水溶液时, 阳极析出的氯和阴极产生的碱相互作用, 在阳极附近生成游离次氯酸, 与oh-在离电极较远的地方生成次氯酸钠。次氯酸钠液是目前较为广泛的消毒液, 其氧化能力的强弱 用有效氯浓度定量表示。由于naclo生成过程中阴阳极存在许多副反应, 所以次氯酸钠发生器性能的优劣由有效氯反映, 有效氯表示每升溶液所具有的氧化能力, 它相当于若干克质量的氯气在水中所具有的氧化能力, 即在额定条件下产生的以naclo为主的消毒液含量的多少[gb/ 1217690, 次氯酸钠发生器]。而影响次氯酸钠有效氯的因素与多个技术参数有关, 如电流密度、盐浓度和温度，等等。

3、多项研究表明，电解过程中温度会较大程度的影响电解效率。同时，温度的升高还会导致副产物氯酸盐、高氯酸盐的生成。因此，控制次氯酸钠发生器反应时的温度，对提高次氯酸钠发生器整体性能和降低副产物的生成具有至关重要的作用。

4、目前，市面上的次氯酸钠发生器多使用前端外加冷水机或后端外加散热器的形式，对进水或产物进行降温。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中对于无冷却措施、前端降温、后端降温等方式均存在有缺陷，具体如下：

5、1、无冷却措施，会使得电解槽中的反应效率低，产物浓度低，副产物多，产物分解速度快。

6、 2、前端外加冷水机的方式，虽然可以通过降低进水温度，来降低反应过程和出水产物的温度，一定程度上降低了副产物的生成，小幅度提高了反应的速率。但是，进水温度的降低的同时，也减少了参与反应的活化分子数量，减少了分子间的有效碰撞次数，从而减缓了反应的正向进行，使次氯酸钠产率下降；此外，外加冷水机还增加的次氯酸钠发生器的整体电耗，增加了运行成本。

7、 3、后端外加散热器的形式，从本质上并未对反应过程产生有效作用，仅降低了产物的温度，减缓了产物从电解槽出口至储罐过程中的分解速度，对次氯酸钠发生器的整体效率提升作用微乎其微。

8、有鉴于此，如何提供一种能够解决上述各种问题的用于电解的电解槽，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是为解决上述问题而提供一种自控温型电解槽，可对进水进行升温，对反应过程进行降温，同时，还降低了出水产物的温度。

2、为达到上述目的，本实用新型提出了一种自控温型电解槽，包括电解壳体和装设于所述电解壳体内部的电极，其创新点在于：

3、所述电解壳体为由外层壳体和内层壳体构成的双层套管结构,所述内层壳体为热传导层，在所述电解壳体中具有位于所述外层壳体和内层壳体之间的控温空间以及位于所述内层壳体内侧的电解空间；所述电解壳体具有位于双层套管结构两端的第一端和第二端；

4、在靠近所述电解壳体的第一端处的外层壳体上开设有控温进水口，所述控温进水口联通至所述控温空间；

5、在靠近所述电解壳体的第二端处的内层壳体上开设有电解进水口，所述电解进水口联通所述控温空间和电解空间；

6、在靠近所述电解壳体的第一端处的外层壳体上开设有出水管道，所述出水管道贯穿过所述外层壳体、内层壳体后联通至所述电解空间；

7、所述自控温型电解槽被配置成：从所述控温进水口进入的工作介质流经所述控温空间后通过所述电解进水口进入电解空间，经过电解反应的工作介质在电解空间内从电解壳体的第二端流动至第一端后从出水管道流出。

8、本实用新型的有关内容解释如下：

9、1.本实用新型的上述技术方案中，其基本原理为：温度较低的工作介质（盐水）通过控温进水口进入电解壳体的控温空间中，并从电解壳体的第一端流通至电解壳体第二端处的电解进水口处，在这个过程中，温度较低的工作介质会与电解壳体内层的电解空间处已经经过电解反应产生热量的电解液进行热传导，从而对电解过程中的电解液进行降温，降温效果会在电解壳体的第一端处较明显，在控温空间中的工作介质流动至第二端后，工作介质的温度已升高；此时，温度已升高的工作介质再从电解进水口处进入电解空间中；电解空间中的工作介质从第二端流动至第一端，经电解反应完成后的电解液经过与控温空间中的新进的低温工作介质进行热交换降温后从出水管道排出电解槽。通过设计出以上由结构来实现自动控温的自控温系统，利用温度较低的进水，从产物出口处循环至进水口，从而对整个电解槽进行控温，既实现了出口与反应过程的降温，同时，由于热量的传导作用，提供了进水温度，增加了反应的活化分子数量和分子间的有效碰撞次数，从而进一步提高反应速率；可对进水进行升温，对反应过程进行降温，同时，还降低了出水产物的温度。既提高了反应效率、产物浓度、产量，也降低了副产物的生成和产物的分解速度。同时，对于控温进水口、电解进水口、出水管道的位置布置，可以保证降温效果、保证电解效果。

10、 2. 在上述技术方案中，所述电极采用串、并联复合电极，所述电极的阳极为钌或铱系钛基析氯电极，所述电极的阴极为钛电极、石墨电极或不锈钢电极，以此带来良好的电解效果，具有良好的化学稳定性，使用寿命长。

11、 3. 在上述技术方案中，所述控温空间中除了与所述控温进水口和电解进水口联通外的其余部分为密闭空间，以提供良好的导热、温度调控的空间，满足设计出所需的自控温系统的要求。

12、 4. 在上述技术方案中，所述电解壳体为圆筒状结构或方形结构，所述控温进水口与电解进水口分别布置在圆筒状结构的径向两侧或分别布置在方形结构的上下两侧，以使需要进行热交换的工作介质的流动路径最长，提升热交换效率，以保证降温效果。

13、 5. 在上述技术方案中，所述出水管道与所述控温进水口分别布置在圆筒状结构的径向两侧或分别布置在方形结构的上下两侧，加上所述出水管道与所述控温进水口均位于电解壳体的第一端的特征，使得刚进入电解壳体的控温空间内的温度最低的工作介质，能够与刚要流出出水管道中的电解液进行热交换，确保排出的电解液温度得以降低，以保证降温效果。

14、 6. 在上述技术方案中，所述控温空间的体积与所述控温空间和电解空间的体积总和之间的体积比为1～2：3。以此来达到以下两个目的：一、保障控温进水口处于低温进水（0℃）时，电解进水口处盐水温度不至于过低，从而影响前端电极电解效率；二、保障控温进水口处于高温进水（30℃）时，电解进水口处盐水温度不至于过高，从而影响后端电极电解效率和加速次氯酸钠产物的分解。

15、 7. 在上述技术方案中，所述电解壳体为导热性能优良且绝缘材质特制的双层套管式电解槽。

16、 8.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。

17、 9.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或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技术的限制。

18、 10. 此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

19、由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

20、1. 本实用新型的上述方案，通过设计出以上由结构来实现自动控温的自控温系统，利用温度较低的进水，从产物出口处循环至进水口，从而对整个电解槽进行控温，既实现了出口与反应过程的降温，同时，由于热量的传导作用，提供了进水温度，增加了反应的活化分子数量和分子间的有效碰撞次数，从而进一步提高反应速率；可对进水进行升温，对反应过程进行降温，同时，还降低了出水产物的温度。既提高了反应效率、产物浓度、产量，也降低了副产物的生成和产物的分解速度。

21、 2.本实用新型的上述方案中，对于控温进水口、电解进水口、出水管道的位置布置，可以保证降温效果、保证电解效果。

22、 3.本实用新型的上述方案中，对反应速率具有明显增强作用，且产物浓度高，反应稳定，能有效提高次氯酸钠发生器的整体性能。