提供了一種用于電解水和堿性鹽的鹽水溶液以產生酸性電解水和堿性電解水的電解系統。所述系統包括用于接收鹽水溶液的內室和兩個浸沒在鹽水浴中的電解池。每個電解池包括電極，相對于電極支撐的至少一個離子可滲透膜，以限定在淡水供應和化學品出口之間連通的空間，其中鹽水僅通過所述膜進入該空間。電極中的一個與使電極帶正電荷電源耦聯，另一個與使電極帶負電荷電源耦聯。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】電解系統
技術介紹
用于電解含有堿性鹽的水以生產酸性電解水和堿性電解水的系統是已知的。酸性電解水，其PH值通常在約2. O-約3. 5之間，是日益用于多種消毒應用的強滅菌劑，包括醫療、農業、食品加工行業和其它公共設施環境。堿性或堿(basic)電解水也具有滅菌以及洗滌效果，并且可用于清潔油和油脂玷污。由于氯化鈉產生對環境友好的酸和堿、有效且成本低，因此常用作溶解于水中的堿性鹽。商業上可獲得的水電解系統具有許多缺點。一種這樣的系統僅具有單個離子膜，其將鹽水與電解水分離。這種系統傾向于在酸性溶液中具有高水平的鹽，這可導致污垢累積和降低酸性溶液的儲存期限。另一種系統不具有膜，其依靠沿著鹽水的流動在精確的幾何點處除去酸性和堿性溶液。又一種系統使用三室結構，包括陽極室、陰極室和在陽極室和陰極室之間排列的中間室。中間室在每一側上通過電極板、膜和剛性板結構與陽極室和陰極室分隔。每個電·極板中具有多個開口，以允許正離子或負離子分別通向陽極室和陰極室。每個剛性板具有條紋的凹陷和突出以及多個開口，以將中間室中的水引導至在電極板中的開口的區域。雖然三室結構有效地將酸性輸出中的鹽最小化，但是該系統具有復雜結構的剛性引導板，其可能妨礙離子自由流動進入陽極室和陰極室的，從而限制系統的效率。電極中的開口還對電場的一致性具有不利的影響，這進一步妨礙系統的效率。附圖說明圖I為本專利技術的示例性電解系統的示意圖。圖2為本專利技術的電解系統的一個更具體的示例性實施例的示意圖。圖3為圖2的電解系統的電解池的分解圖。圖4為圖2的電解系統的電解池的另一個分解圖。圖5為電解系統的備選實施例的側視圖。圖6為圖5的電解系統的側截面圖。圖7為在圖5中沿著線7-7取的圖5的電解系統的截面圖。圖8為位于圖5的實施例的系統的淡水入口側處的電解池的末端的放大的詳細圖。圖9為位于圖5的實施例的系統的最終的化學品出口側處的電解池的末端的放大的詳細圖。圖10為圖5的實施例的電解池的放大的詳細圖。圖11為顯示鹽水流動通過圖5的電解系統的部分剖面側透視圖。圖12為顯示鹽水流動通過圖5的電解系統的部分剖面端透視圖。圖13為顯示水和化學品流動通過圖5的電解系統的部分剖面端透視圖。圖14為顯示化學品流出圖5的電解系統的部分剖面端透視圖。圖15為電解系統的另一個備選實施例的分解透視圖。圖16為顯示圖15的電解系統的鹽水流動通路的側截面圖。圖17為顯示圖15的電解系統的在膜和電極板之間的水和化學流動通路的側截面圖。圖18為顯示圖15的電解系統的電解池的圖15的電解系統的側截面圖。圖19為顯示鹽水、水和化學品通過圖15的電解系統的流動的部分剖面截面圖。圖20為顯示鹽水、水和化學品通過圖15的電解系統的流動的部分剖面截面圖。具體實施例方式現在參考附圖的圖1，顯示根據本專利技術的教導構建的電解系統10的一個說明性實施例。說明性的電解系統10可操作用于電解水和堿性鹽的溶液以產生酸性電解水和/或 堿性或堿電解水。酸性電解水(酸消毒劑)和堿性電解水(堿清潔劑)二者具有有益的滅菌和清潔性質，使得它們可用于多種應用，包括醫療、農業、食品加工和公共設施。根據一個實施例，水和鹽溶液為包含水和NaCl的含鹽的或鹽水溶液。鹽水溶液的電解產生次氯酸作為酸消毒劑和氫氧化鈉作為堿清潔劑。如本領域技術人員理解的，本專利技術不局限于任何具體溶液的電解或用于任何具體的應用。根據本專利技術的一個重要的方面，電解系統10結合敞開的鹽水浴(brine bath) 12，一個或多個電解池14浸沒其中，池的大致所有側朝向鹽水敞開。使用具有浸沒的電解池14的敞開的鹽水浴12消除了對于任何阻礙性的中間室的需要，從而使得流體更自由地流動通過系統。其還消除了采用復雜的引導件來引導流體流動的需要，從而簡化設計以及提高其效率。在圖I的示意圖中，鹽水浴12包括兩個池14，一個結合帶正電荷的電極板16，一個結合帶負電荷的電極板16。池14構造成電解浴12中的鹽水，從而將帶正電荷和帶負電荷的離子吸入相應的池14中。為此，在每個池14中的電極板16的每一側上提供離子可滲透的膜18。在每個板16的任一側上布置膜18，通過使離子從電極板的任一側吸入池14以提高使用每個板16可實現的生產。為了允許離子朝向電極板16流動，膜18為離子可滲透的。具體地，對于帶負電荷的電極16，提供正離子交換膜18，而對于帶正電荷的電極16，提供負離子交換膜18。膜18構造成允許離子通過，但是鹽或水不能通過。如本領域技術人員理解的，特別是在酸性電解水，例如次氯酸中使鹽的量最小化，能夠延長所得到的酸消毒劑產品的儲存期限并且降低由于腐蝕引起的對設備的破壞。根據一個優選的實施例，膜18為雙側的并且之間具有剛性但多孔的結構。為了確保均勻和優化的電場強度，每個池14中的電極板16可具有實心結構。具有浸沒的電解池14構造的敞開的浴12使采用實心結構成為可能。一些商業上可獲得的電解系統采用其中具有多個開口的電極板以允許離子通過。然而，這些開口可能在由電極產生的電場中產生死區。本專利技術的系統的設計允許使用其中不具有任何開口的實心電極板16。結果，由電極板16產生的電場更均勻和一致，從而使得系統更有效地工作。本專利技術的簡化的系統10在圖I中示意性顯示。在圖I的系統中，提供經由鹽水供應管線22與浴12連接的鹽水供應20。也提供鹽水再循環管線24，其將已用的鹽水從浴12取出，并將其返回至鹽水供應20。在這樣的布置下，鹽水通過浴12循環并且圍繞和經過電解池14。當鹽水通過電解池14時，其經受電解反應，其中帶負電荷的離子被吸入具有帶正電荷的電極板16的池14，而帶正電荷的離子被吸入具有帶負電荷的電極板16的池。每個電解池14具有淡水入口端26，該淡水入口端26與淡水供應連接，淡水被引入膜18和電極板16之間的池14中的內部空間。在池14中，淡水與被吸入池中的離子混合，以形成酸消毒劑(在具有帶正電荷的板16的池14中)或堿清潔劑(在具有帶負電荷的板16的池14中)。每個池14具有化學出口端28，該化學出口端28與用于將化學品(酸消毒劑或堿清潔劑)從池14取出的管線連接。通過合適的泵可控制鹽水、淡水和最終的化學品通過系統的流動。為了能夠使系統的規模容易適應酸消毒劑和/或堿清潔劑的期望生產率，電解池14可具有模塊化設計，每個池包括獨立的自給式的盒(cartridge)，其允許多個池裝配在一起。通過簡單地增加或減少額外的池或盒，允許使系統的規模適應期望的生產率。包括這樣的模塊化的池14的系統的一個說明性實施例示于圖2-4。如圖2的示意圖所示，說明性的實施例包括在鹽水浴12中以歧管類型布置(manifold type arrangement)而排列的共五個電解池14 (三個帶負電荷，兩個帶正電荷)。池14大致為長方形形狀，并且接收在 限定鹽水浴12的長方形外殼30中。如圖2所示，說明性的實施例包括五個池14，然而，應理解的是，可提供更多或更少的池。例如，可提供僅具有三個池的系統，其具有2:1的酸消毒劑堿清潔劑生產率或2:1的堿酸生產率。通常，相鄰的池14具有一個帶正電荷的電極板16和一個帶負電荷的電極板16，以使得在操作期間，帶正電荷的離子將流動通過一個池14的膜18朝向帶負電荷的板16，而帶負電荷的離子將流動通過相鄰本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.22 US 61/326,8691.一種用于電解水和堿性鹽的鹽水溶液以產生酸性電解水和堿性電解水的電解系統，所述系統包含 外殼，其包括用于接收鹽水溶液并限定鹽水浴的內室； 布置在外殼中的內室中的第一電解池，第一電解池浸沒在鹽水浴中，所述第一電解池包括可與使電極帶正電荷的電源連接的第一電極和相對于電極支撐的至少一個第一離子可滲透膜，以在第一膜和第一電極之間限定第一空間，其在第一空間的入口端處與淡水供應連通并且在第一空間的出口端處與清潔化學品出口連通，所述第一空間與鹽水浴密封，使得鹽水進入第一空間的唯一路徑是通過第一膜；和 布置在外殼中的內室中的第二電解池，第二電解池浸沒在鹽水浴中，所述第二電解池包括可與使電極帶負電荷的電源連接的第二電極和相對于電極支撐的至少一個第二離子可滲透膜，以在第二膜和第二電極之間限定第二空間，其在第二空間的入口端處與淡水供應連通并且在第二空間的出口端處與清潔化學品出口連通，所述第二空間與鹽水浴密封，使得鹽水進入第二空間的唯一路徑是通過第二膜。2.根據權利要求I所述的電解系統，其中，在第一和第二電解池的每一個中提供兩個離子可滲透膜，每個池中的每個膜相對于相應的電極的相對側支撐，使得在相應的電極的任一側上提供所述第一和第二空間。3.根據權利要求I所述的電解系統，其中，相應的膜支撐件布置在第一和第二膜的每一個的與相應的電極相對的一側上。4.根據權利要求I所述的電解系統，其中，第一和第二電解池的每一個包括盒外殼，相應的膜和電極可支撐在該盒外殼上。5.根據權利要求I所述的電解系統，其中，第一和第二電解池以間隔的平行關系布置在鹽水浴中以限定之間的區域，鹽水可滲透入該區域。6.根據權利要求I所述的電解系統，其中，第一和第二膜相對于第一和第二電極支撐，使得鹽水可進入第一和第二空間，而不必通過相應的電極。7.一種用于電解水和堿性鹽的鹽水溶液以產生酸性電解水和堿性電解水的電解系統，所述系統包含 外殼，其包括用于接收鹽水溶液和限定鹽水浴的內室； 可布置在外殼中的內室中的多個電解池，每個電解池浸沒在鹽水浴中，每個電解池包括可與使電極帶正電荷或帶負電荷的電源連接的第一電極和相對于電極支撐的至少一個離子可滲透膜，以在膜和電極之間限定空間，其可放置成在入口端處與淡水供應連通并且在出口端處與清潔化學品出口連通，所述第一空間與鹽水浴密封，使得鹽水進入第一空間的唯一路徑是通過膜； 其中，每個電解池構...
【專利技術屬性】
技術研發人員：GJ斯沃茨，JB斯沃茨，JI莫耶，
申請(專利權)人：噴霧系統公司，
類型：
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。