[发明专利]由N个套筒式电极组构成的电极组件

说明书

技术领域

本发明由N个套筒式电极组构成的电极组件，属于电解技术领域。

背景技术

通过电解两个电极之间间隙中的介质，以达到某种用途的电解技术应用广泛，其基本工作原理为：将两个电极分别连接电解电源输出电压的两个端口，对两电极间隙中的介质进行电解。介质是电解的对象，电解电极组是电解装置的核心部件，其构造与功能对电解功效的影响往往至关重要。例如：在两个电极中放入水作电解产生电解水，就是最为常用的技术。传统电解水技术采用隔离膜，将阴极碱性还原水区与阳极酸性水区隔离，获得两种不同特性电解水，该技术存在功耗大效率低浪费水的缺陷。近年来，不用隔离膜的无膜电解水技术取得突破，具有只制作一种电解水、功耗低、节水节能等优点，但是存在着电解时间较长的缺点。本发明人发现：电解电极结构的改进能够显著增强电解强度、缩短电解时间、提高电解效率，并且产生不同电解效果，本发明由N个套筒式电极组构成的电极组件就是可以达到较高速高效率电解电极中介质的创新实用技术方案，能够显著提高电解效率、缩短电解时间，并且可以方便地产生不同电解效果。

发明内容

本发明由N个套筒式电极组构成的电极组件，其主要发明内容为：每个套筒式电极组的两个电极之一为筒形外套电极；在筒形外套电极内套装一个外围尺寸小于筒形外套电极的内套电极，作为另一极性的电极；两个不同极性电极相对表面的面积不对称；两个不同极性电极相对表面之间留有电极间隙，间隙内可以放入介质；N为等于1或大于1的整数；当N大于1时，各个电极组的两个电极其中之一相连接成为一个集成电极、两个电极其中之二相连接作为另一个集成电极，两集成电极合成为由N个套筒式电极组构成的电极组件。

本发明内容之一为：所述电极组件，当两个电极的间隙中的介质电导率大于零时，在两个电极施加数值相同而极性相反的电压，呈现出电流不对称的特性。这种两个方向电流不对称的特性，是由于两个不同极性电极相对表面的面积不对称造成的，因为当介质例如水介质被电解会产生离子，当两个电极施加数值相同而极性相反的电压时，离子在两个不同面积电极表面分布状态不相同，从而对电流呈现不同的阻抗特性。

本发明内容之二为：所述电极组件，当两个电极间隙中的介质电导率大于零时，在两个电极施加数值相同而极性相反的电压，呈现出介质电解效果不对称的特性。这种差异性，一方面是由于两个不同极性电极相对表面的面积不对称使得两个方向电流不对称而造成；另一方面，当介质例如水介质被电解会产生离子，当两个电极施加数值相同而极性相反的电压时，离子在两个不同面积电极表面分布状态不相同，使得离子分解复合过程与结果会有差异性，可能造成电解水指标如氧化还原电位(ORP)、PH值、氢含量等差异较大。

实验证明：本发明由N个套筒式电极组构成的电极组件，一方面，可以根据待电解介质特点与相关装置需要，通过选择套筒式电极组外形尺寸形状，例如正方筒形、长方筒形、圆筒形等形状，以及改变阴阳电极间相对面积与间隙距离，适当选择N值，从而达到装置结构要求，或达到所需的对于介质的电解速度、强度及电解效率；另一方面，可以利用在套筒式电极组两个电极施加数值相同或不同而极性相反的电压，产生电流不对称或介质电解效果不对称的各种不同电解工艺过程，从而达到不同的电解技术指标要求。

表1 本发明电极组件与平板式电极组件对水介质电解的可比指标检测比较

电解电极类别ORP(mv)含氢量(ppb)采用本发明电极组件‐9891332采用两极板等面积的平板电极组件+2770