[发明专利]一种冲洗电解槽的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及对电解海水或海水淡化浓海水的电解槽进行冲洗的技术，具体地，涉及一种冲洗电解槽的装置和方法。

背景技术

随着沿海省份经济的发展，尤其随着“一带一路”国家战略的推进，沿海地区开始大规模新建和扩建海滨电厂以满足不断增长的电力需求，目前，海滨电厂已经开始利用海水或海水淡化浓海水进行电解来制取次氯酸钠，以作为发电机组循环水的杀菌灭藻剂。

海水和海水淡化浓海水的主要成分为Cl^-、Na⁺、Mg²⁺、K⁺、SO₄^2-等，直接对海水或海水淡化浓海水进行电解来制氯是利用特殊的电极直接对海水或海水淡化浓海水进行电解，阳极产生的氯气与阴极产生的OH^-反应生成次氯酸盐。同时，由于ClO^-的阳极氧化和阴极还原及其它离子的影响而发生一些副反应，并且这些副反应使电流效率降低。其主要反应方程式为：

主反应：

阳极：2Cl^-→Cl₂+2e

阴极：2H₂O+2e→H₂+2OH^-

溶液：Cl₂+H₂O→HClO+Cl^-+H⁺

      HClO→H⁺+ClO^-

副反应：

阳极：12ClO^-+6H₂O→4ClO₃^-+8Cl^-+12H⁺+3O₂+12e

      2H₂O→O₂+4H⁺+4e

阴极：ClO^-+H₂O+2e→Cl^-+2OH^-

溶液：2HClO+ClO^-→ClO₃^-+2Cl^-+2H⁺

      H₂+ClO^-→H₂O+Cl^-

其它反应：

Mg²⁺+2OH^-→Mg(OH)₂

Ca²⁺+2OH^-→Ca(OH)₂

以上反应中生成的HClO、ClO^-、Cl₂都称为有效氯。

从电解原理可以看出，在对海水或海水淡化浓海水进行电解时，除了会产生次氯酸钠和氢气之外，还不可避免地会产生钙、镁沉淀物，这些沉淀物会在电解槽阴极极板上累积，从而导致电解槽槽电压升高、电流效率下降、电耗增大。因此需要定期对电解槽进行酸洗，以除去阴极表面的沉淀物。从理论推导可知，在不考虑其它离子影响情况下，当pH＞9.3时会产生Mg(OH)₂沉淀，当pH＞12.3时会产生Ca(OH)₂沉淀，因此在阴极电解过程中，如果局部pH值过高或流速过低就会产生Mg(OH)₂和CaCO₃沉淀。

极板结垢会造成电阻增大，电解电流降低，直流电耗增加等后果，如果不及时处理，随着积垢在极板表面不断累积，会造成阳极和阴极极板因积垢而造成搭接短路，从而瞬间产生高温，严重时会将极板击穿并将电解槽外壳烧坏，因此控制极板结垢对于电解海水或海水淡化浓海水制取次氯酸钠过程的稳定运行，避免极板短路损坏具有重要作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种冲洗电解槽的装置和方法，用于对电解海水或海水淡化浓海水的电解槽进行冲洗以解决延长对电解槽酸洗周期的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种冲洗电解槽的装置，该装置包括：低压冲洗水泵，连接至所述电解槽的入口，用于对所述电解槽进行冲洗；以及控制设备，用于控制所述低压冲洗水泵对所述电解槽进行冲洗。