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一. 电解法次氯酸钠发生器
1. 工作原理
1.1消毒机理
次氯酸钠(NaCIO)溶液为浅黄色透明液体,有类似氯气的刺激性气味,是一种强氧化剂,在碱性条件下较为稳定,当 NaCIO 溶液具有 2%~3%的碱度时,可保存 10~15 天,且其热稳定性也有所提高
次氯酸钠溶液是强氧化剂,化学性质极不稳定,这是由 ClO-的结构决定的。次氯酸根离子的价层电子对排布方式为四面体结构,氯原子以 sp3 杂化轨道和氧原子成键,酸根中存在着 3 个未成键的孤对电子。由于酸根离子价层电子对空间构型的高度不对称性和中心原子氯有较大的离子势(Z/r),导致次氯酸盐不稳定,具有较强的获得电子转化为更稳定的 Cl2 分子或 Cl-的能力,即表现为 ClO-具有较强的氧化能力。次氯酸钠在溶液中水解后发生下面反应:
CI++2e-→C1-
C1O-+2e-+2H+→C1-+H2O
次氯酸根离子被还原时,极易得到电子而具有很强的氧化性,在溶液中次氯酸根离子与氢离子结合,呈现很小的中性分子状态,由于其对外不显电性,极易扩散到细菌表面,然后通过细胞壁而穿透到细菌内部,破坏其酶系统,导致细胞的死亡,因此杀菌具有广谱性。
1.2反应原理
采用质量分数为 3%的盐水作为电解液,通以一定的电流进行电解,产生次氯酸钠溶液。
总反应式:NaCl+H2O+DC→NaClO+H2↑
阴极反应:2H2O+2e- = 2OH-+H2↑
阳极反应:2Cl- -2e- = Cl2↑
极间反应:2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O
电解法次氯酸钠发生器依据电解液不同可分为电解海水和电解盐水两大类。电解海水由于用户行业和地域特定,通常规模较大,应用相对少。电解盐水法设备规模较小,原料易得,广泛的应用于市政饮用水、污水、工业循环水等各领域。以下将主要介绍电解低浓度盐水制取次氯酸钠消毒剂的发生器。
2. 设备构成
2.1设备单元组成
奥卡威 OKAWAY系列电解法次氯酸钠发生器产品组成:原料制备单元、电解液制备单元、电解单元、存储及投加单元、酸洗单元、控制单元。
反应原理:NaCl+H2O+DC→NaClO+H2↑
单元组成:
序号 |
部件 |
功能 |
1 |
软水器 |
去除水中钙、镁离子 |
2 |
溶盐箱 |
储存饱和盐溶液 |
3 |
电解槽 |
电化学反应室 |
4 |
氢气排放 |
经内置风机降低氢气浓度,使其低于爆炸极限后排放至室外 |
5 |
次氯酸钠溶液储罐(外部) |
储存次氯酸钠溶液 |
(1)原料制备单元:提供电解液制备所需的软化水、浓盐水,主要包括软水器、溶盐罐、过滤装置、液位控制等。
(2)电解液制备单元:通过计量混合,使用软化水、饱和浓盐水制备质量分数为3%的氯化钠电解液。主要包括计量泵、流量计、混合器、电导率仪等。
(3)电解单元:电解液经过电解电极,加以适当电流进行电解,产生次氯酸钠溶液,主要包括:电极、电解槽、电解电源、温度控制、压力控制等。
(4)存储及投加单元:产生的次氯酸钠溶液进入次氯酸钠存储罐中,通过计量泵定量的向水体中投加。主要包括排氢装置、次氯酸钠存储罐、投加泵阀、液位控制、压力控制等。
(5)酸洗单元:设备长时间使用会产生钙镁沉淀,使用酸洗装置进行酸洗,恢复电极电解效率。主要包括:酸洗罐、酸洗泵阀等。
(6)控制单元:PLC控制整个系统的运行、报警反馈等,具有远传通讯功能。
2.2工艺流程图
3. 设备主要性能参数介绍
主要指标 |
参数值 |
运行方式 |
全自动,连续24h |
推荐盐水浓度 |
3.0%±0.2% |
有效氯浓度 |
5-8g/L |
盐耗 |
3.5kg/kg有效氯 |
直流电耗 |
4.0Kwh/kg有效氯 |
电流效率 |
≥72% |
电极寿命 |
>5年 |
酸洗周期 |
>60天 |
运行噪音 |
<75dB(A) |
4. 奥卡威次氯酸钠发生器产品特色
(1)模块化设计:电解液制备和电极一体撬装化设计,既能满足操作简易直观,又能保证系统的美观性。
(2) 安全性高: 以盐为原材料的消毒方法,无需处理危险化学品,没有混淆危险化学药品储罐的风险;
电解产生的氢气,由内置风机输送的空气稀释后,通过经特殊设计的通风设备安全排放,使氢气浓度低于爆炸极限。
(3) 运行成本低:原材料——盐采购成本低廉,省去危险品类药剂高昂的运输、仓储费用,避免办理繁琐的危险品类药剂运输手续的麻烦,无须承担危险品类药剂使用的风险;独具匠心的工艺设计使得盐耗降低,产出的超纯净的氯气,电解装置整体效率更高软化水的使用,从源头避免电解室结垢,节约电能消耗,延长设备使用寿命。
(4)高性能稳流电源:采用世界先进的高频恒流稳压电源,发热少、输出稳、效率高,具有输入过压/欠压保护,
输出过压/过流/短路保护,整机过热保护等特点,与控制系统形成双监控。
(5)智能化系统控制:控制单元采用国际知名品牌高端PLC,智能人机交互界面,标配以太网通讯接口。具有缺料、槽压异常、温度异常、进料浓度异常、氢气浓度异常等故障自动保护功能,同时具有故障推送、分析、运维提醒、远程支持与诊断功能等。
(6)自动溶盐装置:只需按照盐位高度补充盐,定量配备稀盐水,精细调节,强制混合,节省配置数量、降低操作量,浓度更稳定。
(7)完善的安全连锁设计:系统具备双温检测、槽压监测、流量监测、电源监测等8项安全监测点,与配套设施的液位监测、氢气泄漏监测等形成连锁报警网,加以物理方式的自动泄压、排氢,达到运行安全万无一失。
(8)质量可靠,使用寿命长:多年实践经验的积累,无论从工艺设计还是设备选材,充分考虑并保证核心部件——电解室的经久耐用;溶盐水由集成在电解装置内的软化系统去除钙镁离子,从而防止钙离子沉积在电解室内导致结垢,更加延长电解室的使用寿命;高寿命进口的阳极,采用世界先进的特殊阳极技术,电极涂层寿命精确可控(>5年),可重复涂层,性价比高。双极性复合式电极,管板式结构,提高电流效率,延长酸洗周期。
(9) 可视化高效电解槽:电解槽壳体使用增厚透明聚丙烯酸酯材质,可直观的看到电解过程和极板状态。电解槽内液体和氢气双通道,更利于产氯和排氢。电解槽外两级排氢设计,增加安全性。
5. 执行标准
◇《奥卡威在线式次氯酸钠发生器企业标准》;
◇《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006);
◇《次氯酸钠发生器安全与卫生标准》(GB28233-2011);
◇《次氯酸钠发生器》(GB12176—1990)
◇《室外给水设计规范》(GB50013—2006);
◇《室外排水设计规范》(GB50014—2006);
二. OKW次氯酸钠发生器选型数据表
三. 技术支持与服务
产品技术支持
公司多年来致力于饮用水消毒技术的应用,积累了大量的运行经验,能够对单独运行或联合运行方案提供技术指导。同时公司具备较强的生产加工能力,所有核心部件均与国际知名品牌或国内一流品牌合作开发,确保产品品质。因此,公司将会为客户提供全面技术支持,包括可靠的设备、完善的控制系统、合理的设备操作和科学的运行指导。
售后服务
公司遍布全国的服务网点可以保证为我们的客户提供优质的系统维护与售后服务。我们将为每一个客户建立档案,经过公司认证的技术人员将会定期拜访现场,并对系统进行季度或年度维护,确保始终有专家进行售后服务支持。必要时,可协调核心部件供应商到现场处理问题。
四. 产品业绩
1. 大连开发区富有集团游泳池项目:次氯酸钠发生器 产量50g/h;
2. 甘肃环县洪德乡污水处理项目:次氯酸钠发生器 产量500g/h;
3. 营口市儿童医院污水处理项目:次氯酸钠发生器 产量100g/h;
4. 延安高家湾净水厂项目:次氯酸钠发生器 产量2x2000g/h;
5. 甘肃环县污水厂项目:次氯酸钠发生器 产量3000g/h;
6. 甘肃环县美丽乡村污水处理站项目:次氯酸钠发生器 产量100g/h;
7. 甘肃环县车道乡污水处理项目:次氯酸钠发生器 产量200g/h;
8. 甘肃环县合道镇污水处理项目:次氯酸钠发生器 产量200g/h。