一种电解法次氯酸钠发生器系统及运行方法

摘要

本发明公开了一种电解法次氯酸钠发生器系统及运行方法，包括用于生产软水的软水生产装置、配置电解用食盐水的浴盐生成装置、电解溶液生产次氯酸钠的电解发生装置、用于添加各种原料的原料添加装置、储存次氯酸钠的储存装置和处理生产中废气的废气处理装置。通过优化的发生器系统进行次氯酸钠的电解处理，包括对溶液配置浓度的要求，并且在最后的废气处理中，通过氢氧化钠溶液对氯气进行处理，并且将氢气与氮气进行混合后排放到大气，防止氢气高浓度下产生爆炸的问题，并且能够通过设置的优化结构解决一定情况下的爆槽问题，具备很多优点。

权利要求

1.一种电解法次氯酸钠发生器系统，包括用于生产软水的软水生产装置、配置电解用食盐水的浴盐生成装置、电解溶液生产次氯酸钠的电解发生装置、用于添加各种原料的原料添加装置、储存次氯酸钠的储存装置和处理生产中废气的废气处理装置，其特征在于：所述废气处理装置包括反应釜，所述反应釜分层设置，中间分离位置设置PTFE膜制作的容腔和容腔下设置的喷淋头，所述PTFE膜只能由气体通过，所述废气连接反应釜下层进气口，NaOH溶液进入PTFE膜制作的容腔内后由喷淋头喷淋加入反应釜下层，所述反应釜上层设置出气口，所述出气口连接三通管，所述三通管第一出口连接反应釜出气口，所述三通管第二出口连接反应釜气体回流孔且所述气体回流孔位于反应釜下层，反应釜与三通管的第二出口之间的管道中设置单向阀，与所述三通管第三出口连接的管道设置有截止阀且管道出口与氢气收集装置连接，在所述三通管上开设空心螺纹管固定孔，所述空心螺纹管内部空心处设置有可转动的单向挡片且所述单向挡片的气流后方设置有配合单向挡片使用的异形挤压空心柱，所述异形挤压空心柱中心位置设置有供气流通过的中心孔，所述异形挤压空心柱上端连接透明试纸观察盒，所述透明试纸观察盒内设置一长段湿润淀粉KI试纸，所述湿润淀粉KI试纸在透明试纸观察盒中能够抽拉。

2.根据权利要求1所述的一种电解法次氯酸钠发生器系统，其特征在于，所述废气处理装置的反应釜下层连接碱液循环槽并且设置碱液降温辅助装置，所述碱液循环槽包括配置碱液的烧碱添加口和溶液添加口，所述碱液降温辅助装置包括铺设在碱液循环槽外壁及反应釜外壁的水冷管路，所述水冷管路进水口与冷水源连接、出水口与存储罐连接，当水冷管路中的冷却水温度高于35℃时由水冷管路的进水口添加冰水混合物，所述水冷管路中设置多个放水开关，所述放水开关独立设置，互不影响。

3.根据权利要求1所述的一种电解法次氯酸钠发生器系统，其特征在于，所述电解发生装置电极片处设置清洁刀，所述清洁刀为亚克力材料，所述清洁刀通过旋转轴连接电机，并且所述清洁刀紧贴电极片两侧，所述清洁刀设置为弧形结构，所述清洁刀单侧设置中心对称的两个，两侧位置同步运行。

4.一种电解法生产次氯酸钠的方法，用于权利要求1-3任一项所述的一种电解法次氯酸钠发生器系统，其特征在于，包括如下步骤：(1)配置溶液，将所述软水生产装置连接自来水管路，并且将生产后的软水加入浴盐生成装置，在所述浴盐生成装置中进行的溶液配置包括：所述软水生产装置采用膜分离法生产用于配种溶液用的软水，并且将生成的软水注入浴盐生成装置的进水口，与此同时在进料口同步添加配置过的的高浓度食盐水，在所述浴盐生成装置混合后生成用于后续步骤电解用的食盐水；

(2)电解溶液，将上述步骤(1)中得到的食盐水通过管路传导至电解发生装置，所述电解发生装置对所述溶液进行电解，所述电解过程为：阳极：2Cl--2e→Cl2

阴极：2Na++2H2O+2e→H2+2NaOH溶液内：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O总反应：NaCl+H2O→NaClO+H2(3)收集溶液，将上述步骤(2)中的得到的次氯酸钠溶液经过管道收集到储存装置，并且将生产过程中产生的废气引导至废气处理装置；

(4)将上述步骤(3)中收集的废气进行处理，包括对氢气和氯气的处理，将所述废气通过配置的NaOH溶液，后通过抽气泵进气口经过检测三通管后连接废气处理装置出气口，在出气口连接的三通管上设置湿润淀粉KI试纸，在所述湿润淀粉KI试纸后设置截止阀，根据所述三通管上湿润淀粉KI试纸是否变蓝检测所述氯气是否被完全除去，当所述湿润淀粉KI试纸不变蓝时打开截止阀，使氢气通过抽气泵，收集至氢气收集装置，氯气未被完全除去的情况下，继续关闭截止阀使气体回流继续进行除去氯气的过程。

5.根据权利要求4所述的一种电解法生产次氯酸钠的方法，所述步骤(4)中NaOH溶液的百分比浓度为16～18％。

6.根据权利要求4所述的一种电解法生产次氯酸钠的方法，其特征在于，在所述步骤(4)氢气收集进入氢气收集装置的过程中，通过在收集装置内同步鼓风按照氢气和氮气注入比例1:10以上的注入比例注入氮气，并且在所述收集装置的顶部开设防爆膜，所述防爆膜方向设置为垂直向上。

7.根据权利要求4所述的一种电解法生产次氯酸钠的方法，其特征在于，所述步骤(1)中用于电解食盐水的浓度为3～5％。

说明书

一种电解法次氯酸钠发生器系统及运行方法

技术领域

[0001] 本发明特别涉及一种电解法次氯酸钠发生器系统及运行方法。

背景技术

[0002] 现有技术为：次氯酸钠生产的实际操作如下，将食盐溶解成较高浓度的食盐水，之后由软水混合配置浓度较低的食盐水进行电解，之后将配置的较低浓度的食盐水加入电解
槽，进行电解，并且对生产中产生的废气废物进行除杂处理。在上述过程中经常会产生以下
问题，例如电池槽的爆槽问题，还有产生的氢气氯气气体的后续处理问题，主要针对上述的
两种问题，本发明提出了一种能够初步解决上述问题的发生器系统及运行方法。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电解法次氯酸钠发生器系统，包括用于生产软水的软水生产装置、配置电解用食盐水的浴盐生成装置、电解溶液生产次
氯酸钠的电解发生装置、用于添加各种原料的原料添加装置、储存次氯酸钠的储存装置和
处理生产中废气的废气处理装置，所述废气处理装置包括反应釜，所述反应釜分层设置，所
述中间分离位置设置ptfe膜制作的容腔和容腔下设置的喷淋头，所述ptfe膜只能由气体通
过，所述废气连接反应釜下层进气口，所述NaOH溶液进入ptfe膜制作的容腔内后由喷淋头
喷淋加入反应釜下层，所述反应釜上层设置出气口，所述出气口连接三通管，所述湿润淀粉
KI试纸设置在三通管核心位置，所述三通管第一出口连接反应釜出气口，所述三通管第二
出口连接反应釜气体回流孔且所述气体回流孔位于反应釜下层，反应釜与三通管的第二出
口之间的管道中设置单向阀，与所述三通管第三出口连接的管道设置有截止阀且管道出口
与氢气收集装置连接。

[0004] 具体的，在所述三通管上开设空心螺纹管固定孔，所述空心螺纹管内部空心处设置有可转动的单向挡片且所述单向挡片的气流后方设置有配合单向挡片使用的异形挤压
空心柱，所述异形挤压空心柱中心位置设置有供气流通过的中心孔，所述异形挤压空心柱
上端连接透明试纸观察盒，所述透明试纸观察盒内设置一长段淀粉KI试纸，所述淀粉KI试
纸在透明试纸观察盒中可以抽拉。

[0005] 具体的，所述废气处理装置的反应釜下层连接碱液循环槽并且设置碱液降温辅助装置，所述碱液循环槽包括配置碱液的烧碱添加口和溶液添加口，所述碱液降温辅助装置
包括铺设在碱液循环槽外壁及反应釜外壁的水冷管路，所述水冷管路进水口与冷水源连
接、出水口与存储罐连接，当水冷管路中的冷却水温度高于35°时由水冷管路的进水口添加
冰水混合物，所述水冷管路中设置多个放水开关，所述放水开关独立设置，互不影响。

[0006] 具体的，所述电解发生装置电极片处设置清洁刀，所述清洁刀为亚克力材料，所述清洁刀通过旋转轴连接电机，并且所述清洁刀紧贴电极片两侧，所述清洁刀设置为弧形结
构，所述清洁刀单侧设置中心对称的两个，两侧位置同步运行。

[0007] 一种电解法生产次氯酸钠的方法，包括如下所述步骤：

[0008] (1)配置溶液，将纯水生产装置连接自来水管路，并且将生产后的纯水加入浴盐生成装置，在浴盐生成装置中进行的溶液配置包括：所述软水生产装置采用膜分离法生产用
于配种溶液用的软水，并且将生成的软水注入浴盐生成装置的进水口，与此同时在进料口
同步添加配置过的的高浓度食盐水，在所述浴盐生成装置混合后生成用于后续步骤电解用
的食盐水。

[0009] (2)电解溶液，将上述步骤(1)中得到的食盐水通过管路传导至电解发生装置，所述电解发生装置对所述溶液进行电解，所述电解过程为：

[0010] 阳极：2Cl--2e→Cl2

[0011] 阴极：2Na++2H2O+2e→H2+2NaOH

[0012] 溶液内：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O

[0013] 总反应：NaCl+H2O→NaClO+H2

[0014] (3)收集溶液，将上述步骤(2)中的得到的次氯酸钠溶液经过管道收集到储存装置，并且将生产过程中产生的废气引导至废气处理装置。

[0015] (4)将上述步骤(3)中收集的废气进行处理，包括对氢气和氯气的处理，将所述废气通过配置的NaOH溶液，后通过抽气泵进气口经过检测三通后连接废气处理装置出气口，
在出气口连接的三通上设置湿润淀粉KI试纸，在所述湿润淀粉KI试纸后设置截止阀，根据
所述三通上湿润淀粉KI试纸是否变蓝检测所述氯气是否被完全除去，当所述湿润淀粉KI试
纸不变蓝时打开截止阀，使氢气通过抽气泵，收集至氢气收集装置，氯气未被完全除去的情
况下，继续关闭截止阀使气体回流继续进行除去氯气的过程。

[0016] 具体的，所述步骤(4)中NaOH溶液的百分比浓度为16～18％。

[0017] 具体的，在所述步骤(4)氢气收集进入氢气收集装置的过程中，通过在收集装置内同步鼓风按照氢气和氮气注入比例1:10以上的注入比例注入氮气，并且在所述收集装置的
顶部开设防爆膜，所述防爆膜方向设置为垂直向上。

[0018] 具体的，所述步骤(1)中用于电解食盐水的浓度为3～5％。。

[0019] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过优化的发生器系统进行次氯酸钠的电解处理，包括对溶液配置浓度的要求，并且在最后的废气处理中，通过氢氧化钠溶液
对氯气进行处理，并且将氢气与氮气进行混合后排放到大气，防止氢气高浓度下产生爆炸
的问题，并且能够通过设置的优化结构解决一定情况下的爆槽问题，具备很多优点。

附图说明

[0020] 图1本发明废气处理装置结构示意图；

[0021] 图2本发明清洁刀结构示意图；

[0022] 图3本发明空心螺纹管和透明试纸观察盒结构示意图；

[0023] 图4本发明空心螺纹管和透明试纸观察盒检测氯气流程示意图；

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明的实施例提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的较佳实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的较佳实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的
所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面对本发明作进一步详细说明。

[0025] 一种电解法次氯酸钠发生器系统，包括用于生产软水的软水生产装置、配置电解用食盐水的浴盐生成装置、电解溶液生产次氯酸钠的电解发生装置、用于添加各种原料的
原料添加装置、储存次氯酸钠的储存装置和处理生产中废气的废气处理装置，所述废气处
理装置包括反应釜，所述反应釜分层设置，所述中间分离位置设置ptfe膜制作的容腔和容
腔下设置的喷淋头，所述ptfe膜只能由气体通过，所述废气连接反应釜下层进气口，所述
NaOH溶液进入ptfe膜制作的容腔内后由喷淋头喷淋加入反应釜下层，所述反应釜上层设置
出气口，所述出气口连接三通管，所述湿润淀粉KI试纸设置在三通管核心位置，所述三通管
第一出口连接反应釜出气口，所述三通管第二出口连接反应釜气体回流孔且所述气体回流
孔位于反应釜下层，反应釜与三通管的第二出口之间的管道中设置单向阀，与所述三通管
第三出口连接的管道设置有截止阀且管道出口与氢气收集装置连接。

[0026] 在所述三通管上开设空心螺纹管固定孔，所述空心螺纹管内部空心处设置有可转动的单向挡片且所述单向挡片的气流后方设置有配合单向挡片使用的异形挤压空心柱，所
述异形挤压空心柱中心位置设置有供气流通过的中心孔，所述异形挤压空心柱上端连接透
明试纸观察盒，所述透明试纸观察盒内设置一长段淀粉KI试纸，所述淀粉KI试纸在透明试
纸观察盒中可以抽拉。

[0027] 所述废气处理装置的反应釜下层连接碱液循环槽并且设置碱液降温辅助装置，所述碱液循环槽包括配置碱液的烧碱添加口和溶液添加口，所述碱液降温辅助装置包括铺设
在碱液循环槽外壁及反应釜外壁的水冷管路，所述水冷管路进水口与冷水源连接、出水口
与存储罐连接，当水冷管路中的冷却水温度高于35°时由水冷管路的进水口添加冰水混合
物，所述水冷管路中设置多个放水开关，所述放水开关独立设置，互不影响。

[0028] 所述电解发生装置电极片处设置清洁刀，所述清洁刀为亚克力材料，所述清洁刀通过旋转轴连接电机，并且所述清洁刀紧贴电极片两侧，所述清洁刀设置为弧形结构，所述
清洁刀单侧设置中心对称的两个，两侧位置同步运行。(在电解食盐水的过程中，电极表面
在液面位置会逐渐生成食盐颗粒从而导致结晶，不做处理的话，结晶会逐渐扩大直到两个
结晶接触导致短路引发爆槽，因此要使用上述结构防止爆槽问题的发生)

[0029] 一种电解法生产次氯酸钠的方法，包括如下所述步骤：

[0030] (1)配置溶液，将纯水生产装置连接自来水管路，并且将生产后的纯水加入浴盐生成装置，在浴盐生成装置中进行的溶液配置包括：所述软水生产装置采用膜分离法生产用
于配种溶液用的软水(自来水管路经过加压后通过包括纳滤膜和反渗透膜的装置)，并且将
生成的软水注入浴盐生成装置的进水口，与此同时在进料口同步添加配置过的的高浓度食
盐水，在所述浴盐生成装置混合后生成用于后续步骤电解用的食盐水。

[0031] (2)电解溶液，将上述步骤(1)中得到的食盐水通过管路传导至电解发生装置，所述电解发生装置对所述溶液进行电解，所述电解过程为：

[0032] 阳极：2Cl--2e→Cl2

[0033] 阴极：2Na++2H2O+2e→H2+2NaOH

[0034] 溶液内：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O

[0035] 总反应：NaCl+H2O→NaClO+H2

[0036] (3)收集溶液，将上述步骤(2)中的得到的次氯酸钠溶液经过管道收集到储存装置，并且将生产过程中产生的废气引导至废气处理装置。

[0037] (4)将上述步骤(3)中收集的废气进行处理，包括对氢气和氯气的处理，将所述废气通过配置的NaOH溶液，后通过抽气泵进气口经过检测三通后连接废气处理装置出气口，
在出气口连接的三通上设置湿润淀粉KI试纸，在所述湿润淀粉KI试纸后设置截止阀，根据
所述三通上湿润淀粉KI试纸是否变蓝检测所述氯气是否被完全除去，当所述湿润淀粉KI试
纸不变蓝时打开截止阀，使氢气通过抽气泵，收集至氢气收集装置，氯气未被完全除去的情
况下，继续关闭截止阀使气体回流继续进行除去氯气的过程。

[0038] 所述步骤(4)中NaOH溶液的百分比浓度为16～18％(此浓度下可以达到吸收氯气的效果，并且配置较为简单，不会产生较大热量)。

[0039] 在所述步骤(4)氢气收集进入氢气收集装置的过程中，通过在收集装置内同步鼓风按照氢气和氮气注入比例1:10以上的注入比例注入氮气，并且在所述收集装置的顶部开
设防爆膜，所述防爆膜方向设置为垂直向上。(选择合适的注入比例可以保证在收集氢气的
同时保证氢气处于爆炸浓度的下限，防止爆炸的生产问题产生，并且设置防爆膜在发生轻
微的爆炸时可以通过冲破防爆膜的方式降低爆炸引起的危害)。

[0040] 所述步骤(1)中用于电解食盐水的浓度为3～5％(在此浓度下电解过程可以进行并且结晶较少，有效避免结晶引起的爆槽现象)。

[0041] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。