[发明专利]一种内循环电解式臭氧发生装置

说明书

本发明属于电化学技术领域,涉及一种内循环电解式臭氧发生装置。本发明在阴极水箱下部设置空腔，空腔内部用作阴极室反应用，在空腔和阴极水箱之间采用内置原料水循环孔道，使之构成一个整体阴极反应组件。同样，阳极水箱下部设置空腔，空腔内部作为阳极室反应用，在空腔和阳极水箱之间采用内置原料水循环孔道，使之构成一个整体阳极反应组件。本发明在阴极水箱构件上部设置有离子交换树脂柱。本装置组装方便，结构紧凑、散热效果好、臭氧浓度高，运行稳定。

技术领域

本发明属于电化学技术领域,涉及一种内循环电解式臭氧发生装置。

背景技术

质子交换膜型水电解式臭氧发生装置都是以纯水为原料，在低压直流电的作用下，在阳极区产生高浓度、高纯度臭氧，在阴极区产生高纯氢，且不产生对人体和环境有害的氮氧化物（NOx），应用领域十分广阔。

已有的电解式臭氧发生装置如中国专利ZL201420547893.7和中国专利ZL201611046873.1等所公开的电解式臭氧发生装置，都预先将阴极水箱、阳极水箱和以膜电极组件组成的发生器分别制作成独立的三个部件，然后采用外接水循环管道构成双极外循环水路。依上述三个部件所组装的电解式臭氧发生装置难以规模化生产，且水管道接口多，组装工艺复杂，双极外循环水管道工作时存在漏水隐患，难以保证产品质量。

发明内容

为了克服上述已有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供了一种内循环电解式臭氧发生装置。

本发明将阴极水箱和阴极室，阳极水箱和阳极室采用一体化设计。在阴极水箱下部设置空腔，空腔内部用作阴极室反应用，在空腔和阴极水箱之间采用内置原料水循环孔道，使之构成一个整体阴极反应组件。同样，阳极水箱下部设置空腔，空腔内部作为阳极室反应用，在空腔和阳极水箱之间采用内置原料水循环孔道，使之构成一个整体阳极反应组件。水电解工作时，阴极反应组件和阳极反应组件的内置孔道内的原料水进行自动循环，并实现气液分离和散热双重功能。通过反应室内外水温差和气体上升的动力使冷热水通过内循环孔道自动循环，同时产生热交换。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种内循环电解式臭氧发生装置，包括可贴合在一起的阴极水箱和阳极水箱，所述阴极水箱下部有对穿的空腔，空腔为梯形结构，由稍小的阴极电解空腔和稍大的阴极端板空腔组成，阴极电解空腔底部通过阴极水箱壁上的阴极进水孔与阴极水箱内部连通，顶部通过阴极水箱壁上的阴极水/气出孔与阴极水箱内部连通；所述阳极水箱下部有对穿的空腔，空腔为梯形结构，由稍小的阳极电解空腔和稍大的阳极端板空腔组成，阳极电解空腔底部通过阳极水箱壁上的阳极进水孔与阳极水箱内部连通，顶部通过阳极水箱壁上的阳极水/气出孔与阳极水箱内部连通。

所述的阴极电解空腔和阳极电解空腔用于安装电解单元，包括中间的膜电极组件和膜电极组件两侧的阴极导流板、阳极导流板，阴极导流板和阳极导流板外侧分别有阴极导电端板和阳极导电端板，分别位于阴极端板空腔和阳极端板空腔内，阴极水箱在阴极电解空腔处的凸缘上有阴极螺栓孔，阳极水箱在阳极电解空腔处的凸缘上有阳极螺栓孔，使用螺栓穿过阳极导电端板、阳极螺栓孔、阴极螺栓孔、阴极导电端板紧固。

阴极水箱下部朝向电解单元侧有阴极水阻力孔，阳极水箱下部朝向电解单元侧有阳极水阻力孔，阴极水阻力孔和阳极水阻力孔通过密封圈连通，保持阴极水箱和阳极水箱的水位平衡。

膜电极组件与空腔之间用密封圈密封，防止阴极和阳极产生的气体混合，所述阴极导流板和阳极导流板上有凸柱，用于使水、气均匀。

本发明分别在阴极水箱和阳极水箱底部设置阴极水阻力孔和阳极水阻力孔。阴极水箱和阳极水箱贴合在一起时，阴极水阻力孔和阳极水阻力孔通过密封圈连通，螺栓紧固后，密封圈既能保证阴极水箱和阳极水箱中水的平衡，还能防止漏水。

水电解工作时，阴极水箱和阳极水箱中设置的气/水循环通道内的原料水进行自动循环，并具有气液分离和散热双重功能。