電解次氯酸鈉發(fā)生器工作原理
電解次氯酸鈉發(fā)生器是稀鹽水通過電解電極在直流電場作用下進行電化學反應,并在純鈦電極的釕、銥等貴金屬涂層的催化作用下,產(chǎn)生純凈次氯酸鈉液體的消毒液生產(chǎn)設備。次氯酸鈉溶液是一種強氧化劑,具有很強的殺菌、漂白效果,是目前應用泛的一種消毒劑。
電解次氯酸鈉發(fā)生器電解原理
電解次氯酸鈉發(fā)生器是一種新型的用于現(xiàn)場制備次氯酸鈉溶液的設備,適用于各種需要次氯酸鈉進行消毒、滅菌、殺藻的場所。其工作原理是:氯化鈉溶液在一定的槽電壓作用下,在電解槽內(nèi)發(fā)生一系列電化學反應,最終生成次氯酸鈉溶液,其次氯酸鈉的生成過程可以通過化學方程式表達如下:
NaCl+H2O→NaClO+H2↑
電極反應:陽極:2Cl--2e→Cl2; 陰極:2H++2e→H2
溶液反應:2NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+H2O
次氯酸鈉溶液殺菌原理
次氯酸鈉消毒最主要的途徑是通過水解形成次氯酸,次氯酸再進一步分解形成新生態(tài)氧,新生態(tài)氧的氧化性是菌體和病毒上的蛋白質(zhì)等物質(zhì)變性,從而致死病源微生物。其次,次氯酸在殺菌、殺病毒過程中,不僅作用于細胞壁、病毒外殼,而且因次氯酸鈉分子小,不帶電荷,還可以滲透入菌(病毒)體內(nèi),與菌(病毒)體蛋白、核酸和酶等有機高分子發(fā)生氧化反應,從而殺死病原微生物。再次,次氯酸產(chǎn)生出的氯離子還能顯著改變細菌和病毒體的滲透壓,使細胞喪失活性而死亡。
電解次氯酸鈉發(fā)生器性能特點
(1)電解次氯酸鈉發(fā)生器主機:集成電解槽、電解電源、計量泵、控制系統(tǒng)等為一體。
電解槽通過電解電源輸入的電流使得電解槽陰陽極之間的稀鹽水溶液發(fā)生電離效應,產(chǎn)生次氯酸鈉溶液,使用計量泵進行稀鹽輸入電解槽。電解槽一直處于較低溫度狀態(tài),可以保持很高的電解效率。
電極板采用鈦材料作為基材,陽極表面涂覆精細度達到20納米的釕銥金屬氧化物顆粒,涂層厚度20微米,分23次涂覆,可確保陽極的高產(chǎn)出率和長壽命。
電解電源:采用專業(yè)制作的穩(wěn)壓開關(guān)電源,電轉(zhuǎn)換效率>92%,發(fā)熱量低,運行穩(wěn)定;電源本身具有輸入過壓/欠壓保護、輸出過壓/過流/短路保護、過熱保護等,確保電源運行的高可靠性和的安全性能 。
控制系統(tǒng):選用PLC控制系統(tǒng),它直接監(jiān)控著整套發(fā)生器系統(tǒng)的安全、可靠運行,以及在發(fā)生故障情況下的自檢測、報警及自停機狀態(tài);彩色窗口觸摸屏實時顯示溶鹽單元、稀釋配比單元、電解單元、投加單元、酸洗單元等分部系統(tǒng)的運行狀態(tài),同時可以進行參數(shù)調(diào)整與設置;系統(tǒng)采集各個單元的檢測信號按一定邏輯對每個單元,通過電動閥進行系統(tǒng)啟/停。系統(tǒng)的各個參數(shù)通過通信模塊均可實現(xiàn)遠距離傳輸,整套次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng)均是在自動狀態(tài)下運行,克服人為因素導致設備不正常的現(xiàn)象。
(2)自動溶鹽罐:按一定比列投加固體鹽,待初次溶鹽程序結(jié)束(自動結(jié)束)后,再次投入固體鹽,處于鹽與水的混合狀態(tài),可保持槽內(nèi)一直有未溶解鹽,處于飽和濕鹽狀態(tài),保持鹽位處于位和位之間即可。
(3)溶鹽過濾器:濾除工業(yè)鹽溶解后飽和鹽水內(nèi)的顆粒雜質(zhì),確保雜質(zhì)不會進入次氯酸鈉發(fā)生器系統(tǒng),保證次氯酸鈉溶液純凈度,飲用水不受任何污染。
(4)自動稀鹽配比裝置、稀鹽罐:自動稀鹽水配比器采用高低位比例控制,由控制系統(tǒng)根據(jù)稀鹽罐液位連鎖溶鹽罐液位進行自動啟動/停止的控制,無需人工操作,當稀鹽罐的液位低于補水位時,系統(tǒng)自動打開配比電動閥門,進行稀鹽配比,直至滿槽;必須確保自來水壓力≥0.25MPa,否則稀鹽配比無法正常進行。
(5)稀鹽液計量輸送泵:本系統(tǒng)采用一臺稀鹽水計量泵,定量給電解槽輸送稀鹽水。當稀鹽槽的液位下降至低于低位控制點時,表示稀鹽槽已經(jīng)缺鹽,系統(tǒng)將自動停止計量泵運行,等待狀態(tài)恢復后再繼續(xù)自動運行。
(6)次氯酸鈉存儲罐:存儲罐用于發(fā)生器所制取的全部次氯酸鈉溶液的存儲,帶有高、補水、低液位控制,當液位達到高位時,處于滿槽狀態(tài),發(fā)生器暫停運行,并點亮滿槽燈,隨著溶液的逐漸被使用,當液位下降至中位時,發(fā)生器重新啟動運行,滿槽燈滅,當液位下降至低位控制點以下時,表示存儲槽的次氯酸鈉溶液已經(jīng)很少,系統(tǒng)會暫停自動投氯,直至液位上升至低位控制點以上。
(7)排氫裝置:發(fā)生器在電解的過程會產(chǎn)生很少量的氫氣副產(chǎn)物,氫氣是易燃易爆物質(zhì),國家標準空間氫氣濃度必須達到3%以下,為了更加安全可靠的運行本系統(tǒng),本產(chǎn)品控制要求氫氣濃度低于1%(達到零氫氣及零氯氣殘留),實時的對氫氣進行強制稀釋并排放,本系統(tǒng)采用二級排放方式,確保氫氣排放*、安全。次氯酸鈉與氫氣的混合物流經(jīng)輸出管道,首*行一次汽液分離(氫氣比液體輕),然后液體進入存儲槽,在進入存儲槽之前再次進行汽液分離,同時使用強排風機往存儲槽內(nèi)打入空氣,由于強排打入的空氣壓力大,存儲槽內(nèi)殘留的氫氣及次氯酸鈉溶液分解出的微量氯氣必將通過排氫管道排出,存儲槽內(nèi)只能剩下空氣,微量氯氣及氫氣被稀釋并強排進入空氣,然后安全排放。
(8)閉環(huán)控制變頻投加單元:變頻投加與在線余氯分析儀、流量計及控制中心組成閉環(huán)控制變頻投加單元,余氯監(jiān)測儀對樣水的余氯量進行實時監(jiān)測,并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為4~20mA信號發(fā)送至PLC智能控制系統(tǒng),控制中心對該數(shù)據(jù)進行運算后輸出信號對等 4~20mA給變頻器和自動沖程調(diào)節(jié)器,變頻器控制投加泵變頻電機的轉(zhuǎn)速,自動沖程調(diào)節(jié)器控制投加泵沖程量,兩者疊加之后,從而精確控制投加計量泵的流量,從而可獲得出廠水余氯的穩(wěn)定值,達到閉環(huán)、可靠、穩(wěn)定、安全的變頻投加、監(jiān)測及控制系統(tǒng),使得自來水的余氯保持在國家標準范圍內(nèi)。
科佑達1000-5000克一體式次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場安裝圖