次氯酸钠发生器基本知识

次氯酸钠发生器基本知识 一、前言次氯酸钠发生器基本知识 次氯酸钠(NaC10)一般为淡黄色的透明液体，有类似氯气的刺激性气味、属强氧化剂。具有理想的消毒灭菌效果和漂白除臭之功能。次氯酸钠与氯气有相同的消毒作用，其机理是次氯酸钠在溶液中水解后生成的次氯酸根离子含有一个带正电荷的一价氯离子C1，其得到两个电子时即转化为带负电荷的一价氯离子C1一。C1++2e=C1一OCI一-F2e-b2H=CI一+H2O次氯酸根离子被还原的过程。极易得到电子而且有极强的氧化性。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。由于其对外不显负电性，极易扩散到带负电荷的细菌 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 两，然后通过细胞壁而穿透到细菌内部。在细菌内部由于次氯酸的强氧化性而破坏细菌的酶系统，致细胞死亡。次氯酸钠不仅在酸性溶液中，即使在弱碱性溶液中也保持强氧化剂的性能而具有良好的杀菌效果。将次氯酸钠消毒同液氯，臭氧、漂白粉(漂粉精)二氧化氯等化学消毒方法以及紫外线、加热等物理消毒方法相比较，具有明显的特点;(1)投资少，运转费用低t次氯酸钠发生器不但价格比奥氧发生器、二氧化氯发生器、加氯机等低廉，而且设备占地面积小，节省土建投资。其运转费用也低于漂白粉消毒。特别是对于地处偏远地区的农村水?4幺?厂及自备水源的工矿企业，采用现场制备的次氯酸钠可节省大量运输贮存费用。(2)使用安全:不存在氯气泄漏可能造成的严重危害，不需要增加安全防护装置。(3).消毒效果好:杀菌能力同液氯相同，但由于现场制玫，随制随用，质地新鲜。比漂自粉、漂粉精，优氯净等固体含氯消毒剂稳定。(4)具有余氯效应:余氯能解决给水管网再污染的问题，比臭氧消毒，紫外线消毒更适于给水工程中采用。(5)操作简便、使用方便t由于上述特点，次氯酸钠发生器在国内外得到了广泛的应用。在国外，为了消除储存和使用氯气所带来的危险，一些目家普遍采用次氯酸钠代替液氯消毒，美国的一些大城市如纽约，芝加哥，普罗维登司等地的水厂，均已采用了次氯酸钠消毒。而且，在美国近年来氯气来源出现了全国性的短缺，人们对就地制备次氧酸钠、解决给排水消毒问题的兴趣越来越高。在我国，次氯酸钠发生器的研制、生产和应用也有很大发展，生产厂家达数十家，产品已行销全国各地，广泛用于毒、餐具用具消毒、污水处理和工业废水净化等领域; 二、次氯酸钠发生器的应用范围由于次氯酸钠的强氧化性能和次氯酸钠发生器的显著特点，使其应用范围极其广泛。1.消毒。次氯酸钠是一种消毒剂，用于消毒和抑制藻类的生长。(1)用于饮用水包括农村饮用水和城市自备水源的消毒。(2)用于医院污水的处理。排放的污水经次氯酸钠处理后可达到排放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。(3)用于饭店、酒楼、食堂的餐具、用具消毒;用于旅馆、浴池等部门的茶具、毛巾、浴巾等的消毒;也适用于家庭对餐具、蔬菜、水果等的消毒。(4)用于游泳池水的消毒。(5)发电厂等冷却水中投加次氯酸钠以抑制藻类生长。2.对电镀含氰化物的废水处理。它能氧化氰化物成为无毒物质，使得排放的废水中氰化物含量达到排放标准。3.降低BOD。通过氯氧化废水，中存在的有机化合物以降低BOD。4.除色除味。工业废水中产生的色(如印染行业)和气味物质被氯氧化而去除色度和控制气味。5.漂白。造纸、印染、纺织等部门可用次氯酸钠作为漂白液使用，其效果等同于液氯或漂白粉。 三、工作原理和结构1.无隔膜电解的原理t饮氯酸钠发生器是采用无隔膜电解法，通过电解低浓度的食盐水，生成低浓度次氯酸钠液的设备，次氯酸钠的生成过程包括电解反应和溶液反应。在无隔膜电解槽中装有电解阳极和阴邋熊鏖盘查极，两电极间充满电解液(食盐水)。在以低浓度食盐水为电解液中，因食盐水是强电解质，以离子状存在。NaCl"rNa+C1。H2O=;;H+OH-在溶液里有四种离子存在。当两电极间通以直流电后，正负离子就会定向移动。电解在两个电极上将发生不同的电极反应。阳极反应。2C1一一2-e-Cl。t阴极反应l2H+2e-H2t-在电解反应生成了Cl。和Hz的情况下，电解槽内将产生相应的溶液反应。阳极生成的氯气将与溶液中的水发生水解反应，生成次氯酸。Cl，+HO-叫ClO+HCl阴极产生的H。将逸出电解槽。剩下的O'H一和Na化合生成NaOH，阴极附近电解液的pH值将升高。Na+OH一=NaOH由于在阴、阳极之间没有隔膜存在，随着电解液的搅动，NaOH与HC10将发生中和反应而生成NaC10。NaOH+HClONaC1O+H2O综合上述各种反应，得出如下方程式 tNaC1+H2O+(2F)=NaC10+H2t式中lF--法拉第常数，其数值为96500库仑或26.8安培小时(A.h)。当溶液中通过2F(2x:26.8A?h)的电量时，电解一克分子的NaCI(58.5g)可以得到一克分子的NaC10(74.5g)。:'2=1.39g/h.h×26.8(A?h)所以，在理论上通过1A电流每小时能产生1.39g的NaC10。上述电解反应和溶液反应称为生成次氯酸钠的主反应。但由于NaC10并非在电极表面直接生成的，在电解槽实际工作中还存在着许多付反应。特别是电解电压过高 及电解液中杂质过多时，付反应将严重影响电解槽的正常工作并大大降低电流效率。在阴极上发生的付反应包括Ca++、Mg?、Ba?等离子得到电子被还原而形成结垢，以及次氯酸根离子在阴极得到电子被还原生成氯离子。ClO一十 C1_+H2O阳极付反应包括氢氧根离子失电子生成氧气，次氯酸根彼氧化2H+2e- 生成氯酸及盐酸等。4OH一一4e--~O2t+2H2Oi2C1O一十6H2O?i2e一4HCIOs+8HC1+3O2t应该指出的是。主次反应之间的关系与电极电位，电流密度，电极材料，电解槽内传质条件及温度变化等有关。因此对次氯酸钠发生器的设计基本要求有三个。(i)要求电极具有优良的电催化选择性及活性，并且有较长的使用寿命。(2)要求选择合理的电解参数。(3)要求设计先进合理的电解槽。2.常见的结构任何型式的次氯酸钠发生器均由三个基本部分组成，即盐水调配装置，电解槽系统和电解电源三部分。(I)盐水调配装置:该装置是供给电解槽所需要的一定浓度食盐水的装置。一般由饱和盐水箱(或稀盐水箱)、盐水流量计、液位计、盐水调配装置及必要的阀门等组成。有的厂家设计了盐水自动配比系统。是将固体食盐放入饱和盐水箱中形成饱和盐水，由于饱和盐水密度大，所以箱体底部盐水总是处在饱和溶解状态。饱和盐水箱底部的滤头用于去除盐水中的不溶解的悬浮物质。打开阀门后，自来水通过水射器将一定量的饱和盐水抽出，混合后即吸3~5%的稀盐水，然后直接送入电解槽。电解槽在一些小型次氯酸钠发生器中，一般用人工配置3~5%的稀盐水，存在稀盐水箱中备用。盐水自动配比还有其它方法，这里不一一详述，但应力求简单使用方便。(2)电解电源。它实际上是给电解槽提供一个低电压，大电流的直流电源。由降压、整流、电流调节三部分组成。它同时给控制部分提供必要的电源。电源容量主要视次氯酸钠的产率而定。一般地说liA?h电流产生i克次氯酸钠。一台每小时产生100克次氯酸钠的电解槽则需提供一个100A左右的电源(电压3---5V)余类椎。(3)电解槽。次氯酸钠发生器的电解槽是设备的关键。生成次氯酸钠的电解反应和溶液反应均在其内完成。电解槽性能的优劣决定了设备的整机性能。电解槽一般由槽体、电解阳极、电解阴极等组成。按电解槽的形状可分为管状电解槽和方形板状电解槽两大类。按运转方式可分为连续式电解和间歇式电解两大类。电解槽的运转方式就决定了次氯酸钠发生器的运转方式。管状电解槽截面一般为园形，使用园管状的阳极和阴极，该方式电解槽使用了一个阳极管和一个阴极管，成同心园布置，阴极为内管，阳极为外管，内外管间流过电解液，内管通以冷却水，以降低电解液的温度。该方式结构简单，加工方便，缺点是电极表面利用系数低，单槽产量低等。目前较为先进的是阴极内冷式电解槽，这种 电解槽采用了内、外两个阴极管，在内外阴极管之间安装同心的电解阳极，也有的采用数个小直径的阳极管装在内外阴极之间。在同一个半径上均匀分布。该种型式单槽产量高，也可串，并联使用，制成大型次氯酸钠发生器。板状方形电解槽，一般槽体为长方体，采用平板状的电解阳极和阴极，平行放置。电解液在阴阳极问流过，这种方式结构简单，加工方便，但冷却比较困难。就运转方式而言，一般大型次氯酸钠发生器宜采用连续式运转。小型的则宜采用问歇方式。在次氯酸钠发生器中，还有一些控制装置。如电解时间控制，盐水流量控制，电流过载控制等，因设备和厂家而异。四、主要技术参数和技术经济指标1.基本运行技术参数。运行技术参数对技术经济指标产生重大的影响。务述如下:(1)额定电解电压。电解槽阴阳极之间外加的直流工作电压，称为电解电压。对于次氯酸钠发生器把以浓度为4og/L温度为2O?5?的食盐水为电解 。在电解液，电解槽通过额定电流时的电解电压，称作额定电解电压，单位V槽采用多对电极串联供电时，额定电解电压应用每对电极问的电解电压与电极串联连接的级数表示，如4V×3等。一般额定电解电压为3.v5V(单级)。当外电源电压和盐水浓度在允许范围内波动时，设备亦应能保证额定电压值。(2)额定电解电流。指为使次氯酸钠发生器维持额定产率而要求保证的电解电流值，单位A。(3)额定产率。将次氯酸钠发生器在额定状态下工作时，每小时生成次氯酸钠的蛰，称为该设备的额定产率，单位为g/h。其数值等于设备每小时电解液消耗量和次氯酸钠浓度的乘积。G=C×Q式中C:次氯酸钠浓度g/LQ。每小时电解液流量(L/h)签堡熊鏖壅骞(4)电解液浓度。次氯酸钠发生器采用食盐水溶液为电解液，电解液的敬凌用每升电解液中含固体食盐的克数(g/L)表示。一般为3~5%。(5)盐水消耗量。连续式电解梧一般以流量表示(L/h)。间歇式电解槽一般以电解槽容积和电解时间表示(L/h)盐水消耗量一般和产率成正比。(6)电源电压、频率s一般为220/380V?1O%J50Hz土2%(7)设备外形尺寸和安装尺寸。(8)使用的环境温度和湿度。环境温度一般为0---40?，:相对湿度为?90%(20~C时)(9)次氯酸钠溶液温度。一般~40~G。2.技术经济指标。(1)直流电耗。次氯酸钠发生器的直流电耗是每生成1kg次氯酸钠在电解槽中消耗的直流电能值，单位为kwh/kgNaCIO，计算公式为s-UI1IIDc一G一Q-.-C式中:Vl电解电压(VDC)I。电解电流(Aoc)G。次氯酸钠产率(g/h)Q。盐水耗量C。电解液次氯酸钠浓度(g/L)一般直流电耗为4~6kwh/kg-Cl。即每生产lkgNaClO直流电耗为4~6千瓦小时。(2)交流电耗。次氯酸钠发生器的交流电耗是每生产1kg次氯酸钠，设备所消耗的交流电能，数值等于设备电源输入有功功率与次氯酸钠 产率之比，单位为kWh/kg-Cl。，计算公式为。P^c=式中。Pi。输入有功功率，可以为输入有功功率表读数。Pi=ViliCoS4,一般交流电耗为6"-'10kwh/kg-Cl:，即每生产1kgNaC10交流电耗为6~10千瓦小时。(3)电流效率。将电解槽中流过一定电量后，有效氯的实际生成量与理论生成量之比，称为该电解槽的电流效 ×100~式中。I。额定电解电流1.39(g/Ah):为电解槽通过率。计算公式为tTl 1A电流时每小时NaCIO的理论生成量。实际中，次氯酸钠的产率常用有效氯的产率来表示。次氧酸钠溶液的有效率浓度用每升溶液所具有的氧化能力，相当于若干质量(克)氯气在水中所具有的氧化能力表示，其数值等于每升溶液含次氯酸钠中的氯元素量的2倍。即1g次氯酸钠等于含有效氯0.953g，因此电流效率可改为.rf，、Tlr1×100~×1O0Ao一般电流效率为70---'80%左右。最高的可达到86%。(4)盐耗。次氧酸钠发生器的盐耗是生成1kg次氧酸钠所需要消 /kg-Cl:计算公式为lC盐耗=式中。S。电解液浓耗的固体食盐质量，单位为kg 度(g/L)C。有效氯浓度(g/L)一般盐耗为5~7kg/kg-Cl。即每生成1kg次氯酸钠所消耗的固体食盐为5~'Tkg.(5)阳极强化寿命试验失效时间。电解阳极的制备是次氯酸钠发生器的关键技术。阳极的电催化选择性和活性，对设备的直流电耗，交流电耗，电流效率和盐耗起关键性的影响。而其使用寿命是指阳极在额定状态下保持正常工作的累计时间，一般常用小时表示，阳极寿命，一般在数千小时以?47?上，这样在实际检测上就发生困难。目前多采用强化试验方法来评价电极寿命，因此阳极寿命用阳极强化寿命试验失效时间来表示。其试验方法是使阳极在1N硫酸溶液中，通以2A/cm。的大电流密度下工作(恒温)。并随时测试槽电压，阳极正常工作时，槽电压平稳。经过一段时间后槽电压骤然上升，此时阳极失效。从开始试验到槽电压骤然上升，所累计的电解时间称为电极强化试验失效时间。这个失效时间就反映了电极寿命。一般强化寿命试验失效时间为10"-'20小时-甚至超过2os]~时。五、使用与维修I.投加量l为保证消毒或处理效果，必须准确投加次氯酸液，但不同水质变化较大，可通过现场需氯量试验而求得，加氯量亦称投加量是需氯量与余氯之和j饮水消毒投加量约为l~3g/t，污水约为2o.--4og/t。应用选型举例。以饮甩水消毒为例。若解决5ot/h的井水消毒。当加氧量为1g/t时，则选用TCL-oo型即可(TCL-60型产率为60g/h)，由于水质需氯量的波动和管理上的原因，应选甩额定产率略大于实际投加量的设备，也就是说选型时要留有余地。2.食盐水的净化。由于食盐中含有一些不溶性的杂物，容易堵塞水路的流通，使用中对盐水最好进行过滤，以除去杂物。常用的过滤方式有砂滤、网滤等等。3.电极清洗。由于食 盐水中含有钙、镁等离子，在电解过程中这些钙、镁离子在阴极形成结垢，以致影响设备的正常运转。此时应清洗电极。清洗方法是。将电极拆下，在1~3%左右的HCI溶液中浸泡I~2分钟即可。再用清水冲洗，重新装好再用。4.注意 电解完毕后，电解槽内的NaCIO液一定要放空，不能使电极浸泡在事项(I) NaCIO溶液中，否则损坏电极。 ?48?(2)在维修拆卸时，电解直流电压的正负极千万不要接反，否则损坏电极。应阳极接正，阴极接负.(3)盐水浓度应按厂家使用说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 配制。盐水过浓，会使电解电压降低电流上升。盐水过稀会使电解电压增高，电流下降。这些情况都将有可能使得电解电压和电流调不到额定值而影响正常使甩，重者可能损坏内部机件。(4)电解时，冷却水不能中断，冷却水中断会使电解槽温度升高而影响NaCIO的产率，甚至影响电极寿命。.(5)电解过程中有少量的氢气和氯气逸出，为保证安全，应用管道引出室外。(6)尽量防止YaCIO液外溢和滴漏，以避免原液对机体的腐蚀。(7)阳极寿命终了失效后，可保留钛基体，拿回原生产厂家重新涂复再用。六、国内外研究的趋势I.新型电解阳极的研制。旨在延长寿命和提高电催化活性，从而降低电耗和盐耗。其中多组分金属阳极的进一步研制是努力方塑向，国内不少科研单位和大专院校做了大量的工作。2.新型电解阴极的研翩。目前对阴极的研究日益受到人们的重视。研究方向是?.一是阴极应具有低的氢析出电位。二是阴极反应气体应容易逸出。三是提高耐腐蚀性能。如美国的SANilEC型次氯酸钠发生器，采用钛基镀镍阴极，在降低析氢电位同时，还设计了新颖的电极形状以利于电解生成气体的逸出，降低了因气体积聚造成的电极过电位。3。隔膜式电解槽的研制:如艾昂尼克斯(1onics)公司的克罗若麦特系统(chloro-mat)采用新研制灼隔膜式电解槽，阴阳两室间I采用杜邦公司研制的名为Nafion的耐化学腐蚀能力极好的离子交换膜，电解饱和食盐水，采用分离技术将两室产生的氯气和碱液送入一个反应器，生成NaCIO。该系统生成每公斤次氯酸钠交流电耗3.7kwh盐耗2.I公斤。此外，在盐水的预处理，盐水自动配比，整个系统的全自动控制等问题上也在开发研究。由于液氯的紧张和不安全使得大型次氧酸钠发生器的研制也显得越来越重要。 "七"乐无穷，尽在新浪新版博客，快来体验啊~请点击进入~