[发明专利]一种电化学除氧器

说明书

本发明公开了一种电化学除氧器，涉及工业循环水除氧领域，解决了现有工业循环冷却水中冷换设备因溶解氧所造成的腐蚀、泄露等问题。该电化学除氧器包括电源系统和工作系统。电源系统为恒电位仪，工作系统主要由管‑壳结构的阳极室和阴极室构成。阳极室内设有DSA阳极，顶部为多孔封头，底部开有平衡两腔室液位的平衡孔。阴极室内布有多层网状电极，各层电极之间设有增强流体湍动所需的均匀分布扰流子，并用螺栓连接固定。于阴极室的中部设有检测多层网状电极表面电位的电位检测端子。本发明采用更为高效、节能、环保的加速阴极表面氧还原的方式实现对水中的溶解氧去除。常温下工作，出口水中溶解氧含量低，耗能小。

技术领域

本发明涉及一种工业循环水处理设备，尤其是一种电化学除氧器。

背景技术

工业循环冷却水系统是工业生产的重要组成部分。氧在工业循环水中往往具有一定的溶解性，其溶解度大小受温度、日照、水深、气压、盐度及水质等多种因素影响，溶解氧的存在会引起冷却水系统金属管道、换热设备的吸氧腐蚀，对热力设备的长周期安全运行造成较大危害。不仅如此，腐蚀产物还会诱发金属壁面结垢，从而产生由氧浓差引起的垢下腐蚀，进一步加剧了冷换设备的腐蚀，因此，溶解氧是导致设备发生腐蚀泄漏的重要因素之一。现阶段，缓解工业循环水系统的腐蚀主要采用投加水质稳定剂的方法，虽然，在一定程度上缓解了设备的腐蚀，但其对基于氧浓差原理的垢下腐蚀的针对性不强，同时，水质稳定剂的加入容易带来循环冷却水的二次污染的问题。因此，有效降低水中溶解氧的浓度是解决氧腐蚀的重要手段之一。目前，常用的除氧方法有热力除氧、化学除氧、真空除氧和电化学除氧等四种。其中，实际应用的热力除氧器、化学药剂除氧、真空除氧器主要用于工业锅炉用水的除氧等，而工业循环冷却水杂质及离子等含量高，致使现有的除氧器无法适用于工业循环冷却水的除氧应用。相比之下，电化学除氧主要是基于阴极的氧还原反应来降低水体中的溶解氧浓度。虽然关于电化学除氧装置已有报道，但是现有的电化学除氧装置采用的均为牺牲阳极的方法，不仅除氧效率低，且会向水中引入额外的金属离子，对水质造成影响。为此，本发明提出了一种外加电流除氧方法，与上述方法相比，除氧效率高，运行费用低，对水质影响小，可广泛应用于低压设备和换热设备的给水除氧，缓解其氧腐蚀问题。

发明内容

为了解决工业循环冷却水系统中冷换设备因溶解氧所造成的腐蚀泄露问题，本发明将设计一种电化学除氧器，通过降低水中的溶解氧浓度来实现对工业循环水设备的腐蚀防护。

本发明提供一种电化学除氧器，包括电源系统和工作系统，所述工作系统由阳极室和阴极室组成，阳极室、阴极室以管-壳形式布置，两腔室之间设有阳离子交换膜，阴极室内设有多层网状电极。

进一步地，在上述技术方案中，所述的电源系统为恒电位仪。使得工作系统可以在恒定的电位状态下稳定工作。

进一步地，在上述技术方案中，所述的阳极室管壁上布有均匀的等径孔，所述阳离子交换膜紧紧包覆所述阳极室管壁外表面。

进一步地，在上述技术方案中，所述的多层网状电极的目数为20目至200目中的一种或多种。

进一步地，在上述技术方案中，所述的多层网状电极为阴极，所述阴极为金属网，各层金属网之间由不锈钢螺栓连接固定；金属网层数为2-10层。

进一步地，在上述技术方案中，所述多层网状电极中相邻网之间用扰流子分隔开。

进一步地，在上述技术方案中，所述阳极室内固定设有阳极，所述阳极由阳极室的顶部延伸到底部。其阳极采用DSA阳极。

进一步地，在上述技术方案中，所述阴极相邻两层金属丝网的间距为3-7mm。各层之间由不锈钢螺栓连接固定。阴极材质选自不锈钢、铜、钛、镍金属。

进一步地，在上述技术方案中，所述阳极室上部设有多孔封头，所述阳极室底部设有平衡孔。

进一步地，在上述技术方案中，所述阴极室底部设有进水口，所述阴极顶部设有出水口。