一種沖洗電解槽的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)電解海水或海水淡化濃海水的電解槽進(jìn)行沖洗的技術(shù)，具體地，涉及一種沖洗電解槽的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著沿海省份經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其隨著“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略的推進(jìn)，沿海地區(qū)開(kāi)始大規(guī)模新建和擴(kuò)建海濱電廠以滿足不斷增長(zhǎng)的電力需求，目前，海濱電廠已經(jīng)開(kāi)始利用海水或海水淡化濃海水進(jìn)行電解來(lái)制取次氯酸鈉，以作為發(fā)電機(jī)組循環(huán)水的殺菌滅藻劑。
[0003]海水和海水淡化濃海水的主要成分為Cl' Na+、Mg2+、K+、S042_等，直接對(duì)海水或海水淡化濃海水進(jìn)行電解來(lái)制氯是利用特殊的電極直接對(duì)海水或海水淡化濃海水進(jìn)行電解，陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣與陰極產(chǎn)生的OH_反應(yīng)生成次氯酸鹽。同時(shí)，由于ClO _的陽(yáng)極氧化和陰極還原及其它離子的影響而發(fā)生一些副反應(yīng)，并且這些副反應(yīng)使電流效率降低。其主要反應(yīng)方程式為:
[0004]主反應(yīng):
[0005]陽(yáng)極:2C1一 Cl 2+2e
[0006]陰極:2H20+2e— Η2+20Γ
[0007]溶液:C12+H20— HC10+Cr+H+
[0008]HClO — H++C1(T
[0009]副反應(yīng):
[0010]陽(yáng)極:12C1(T+6H20— 4C103>8Cr+12H++302+12e
[0011]2H20 — 02+4H++4e
[0012]陰極:C10>H20+2e— Cr+20!T
[0013]溶液:2HC10+C1(T—C1 3>20Γ+2Η+
[0014]H2+C1(T—H20+Cr
[0015]其它反應(yīng):
[0016]Mg2++20r ^ Mg (OH) 2
[0017]Ca2++20!T—Ca (OH) 2
[0018]以上反應(yīng)中生成的HC10、C10_、(:12都稱為有效氯。
[0019]從電解原理可以看出，在對(duì)海水或海水淡化濃海水進(jìn)行電解時(shí)，除了會(huì)產(chǎn)生次氯酸鈉和氫氣之外，還不可避免地會(huì)產(chǎn)生鈣、鎂沉淀物，這些沉淀物會(huì)在電解槽陰極極板上累積，從而導(dǎo)致電解槽槽電壓升高、電流效率下降、電耗增大。因此需要定期對(duì)電解槽進(jìn)行酸洗，以除去陰極表面的沉淀物。從理論推導(dǎo)可知，在不考慮其它離子影響情況下，當(dāng)pH >9.3時(shí)會(huì)產(chǎn)生Mg (OH)2沉淀，當(dāng)pH > 12.3時(shí)會(huì)產(chǎn)生Ca(OH) 2沉淀，因此在陰極電解過(guò)程中，如果局部pH值過(guò)高或流速過(guò)低就會(huì)產(chǎn)生Mg (OH) 2和CaCO 3沉淀。
[0020]極板結(jié)垢會(huì)造成電阻增大，電解電流降低，直流電耗增加等后果，如果不及時(shí)處理，隨著積垢在極板表面不斷累積，會(huì)造成陽(yáng)極和陰極極板因積垢而造成搭接短路，從而瞬間產(chǎn)生高溫，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將極板擊穿并將電解槽外殼燒壞，因此控制極板結(jié)垢對(duì)于電解海水或海水淡化濃海水制取次氯酸鈉過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行，避免極板短路損壞具有重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明的目的是提供一種沖洗電解槽的裝置和方法，用于對(duì)電解海水或海水淡化濃海水的電解槽進(jìn)行沖洗以解決延長(zhǎng)對(duì)電解槽酸洗周期的問(wèn)題。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種沖洗電解槽的裝置，該裝置包括:低壓沖洗水泵，連接至所述電解槽的入口，用于對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗；以及控制設(shè)備，用于控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0023]優(yōu)選地，該裝置還包括:硬度檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)電解槽的入口處與出口處液體的硬度差；和/或余氯儀，連接至所述電解槽的出口，用于檢測(cè)所述電解槽的出口處液體的氯含量；所述控制設(shè)備根據(jù)所述硬度差和/或所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0024]優(yōu)選地，所述硬度檢測(cè)設(shè)備包括:第一硬度表，連接至所述電解槽的入口，用于檢測(cè)所述電解槽的入口處液體的硬度；以及第二硬度表，連接至所述電解槽的出口，用于檢測(cè)所述電解槽的出口處液體的硬度；其中，所述硬度差由所述控制設(shè)備通過(guò)對(duì)所述電解槽的入口處液體的硬度和所述電解槽出口處的液體的硬度求差值計(jì)算得到。
[0025]優(yōu)選地，所述控制設(shè)備根據(jù)所述硬度差來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:所述控制設(shè)備在所述硬度差大于預(yù)定硬度差的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0026]優(yōu)選地，所述控制設(shè)備根據(jù)所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:所述控制設(shè)備在所述氯含量小于預(yù)定氯含量的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0027]優(yōu)選地，所述控制設(shè)備根據(jù)所述硬度差和所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:所述控制設(shè)備在所述硬度差大于預(yù)定硬度差且所述氯含量小于預(yù)定氯含量的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0028]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種沖洗電解槽的方法，該方法包括:通過(guò)控制低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0029]優(yōu)選地，通過(guò)控制低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:檢測(cè)所述電解槽的入口處與出口處液體的硬度差和/或所述電解槽的出口處液體的氯含量；以及根據(jù)所述硬度差和/或所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0030]優(yōu)選地，所述檢測(cè)所述電解槽的入口處與出口處液體的硬度差包括:檢測(cè)所述電解槽的入口處液體的硬度；以及檢測(cè)所述電解槽的出口處液體的硬度；其中，所述硬度差通過(guò)對(duì)所述電解槽的入口處液體的硬度和所述電解槽出口處的液體的硬度求差值計(jì)算得到。
[0031]優(yōu)選地，根據(jù)所述硬度差來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:在所述硬度差大于預(yù)定硬度差的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0032]優(yōu)選地，根據(jù)所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:在所述氯含量小于預(yù)定氯含量的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0033]優(yōu)選地，根據(jù)所述硬度差和所述氯含量來(lái)控制所述低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗包括:在所述硬度差大于預(yù)定硬度差且所述氯含量小于預(yù)定氯含量的情況下，控制停止通過(guò)進(jìn)水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)水，并控制低壓沖洗水泵對(duì)所述電解槽進(jìn)行沖洗。
[0034]通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明通過(guò)低壓沖洗水泵來(lái)對(duì)電解槽進(jìn)行低壓沖洗，以利用海水對(duì)電解槽內(nèi)的電解液進(jìn)行置換并在電解槽內(nèi)形成紊流使電解過(guò)程中的結(jié)垢從極板表面脫落，從而降低極板結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，并可以有效延長(zhǎng)極板酸洗周期。
[0035]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0036]附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0037]圖1是本發(fā)明提供的沖洗電解槽的裝置的框圖；
[0038]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的沖洗電解槽的裝置的框圖；
[0039]圖3是本發(fā)明提供的電解海水或海水淡化濃海水制取次氯酸鈉的發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0040]圖4是本發(fā)明提供的沖洗電解槽的方法流程圖。
[0041]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0042]I進(jìn)水泵2低壓沖洗水泵
[0043]3自清洗過(guò)濾器 4流量計(jì)
[0044]5溫度計(jì)6第一硬度表
[0045]7PLC控制器8遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)
[0046]9電解槽10酸洗水箱
[0047]11酸洗泵12整流電控柜
[0048]13第二硬度表 14余氯儀
[0049]15次氯酸鈉儲(chǔ)罐 16次氯酸鈉加藥泵
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0051]圖1是本發(fā)明提供的沖洗電解槽的裝置的框圖，如圖1所以，該裝置包括低壓沖洗水泵和控制設(shè)備。低壓沖洗水泵連接至電解槽的入口，用于對(duì)電解槽進(jìn)行沖洗，控制設(shè)備用于控制該低壓沖洗水泵對(duì)電解槽進(jìn)行沖洗。也就是說(shuō)，低壓沖洗水泵是在控制設(shè)備的控制下來(lái)沖洗電解槽的，而控制設(shè)備什么時(shí)候控制低壓沖洗水泵的沖洗操作是本發(fā)明的又一個(gè)研宄的對(duì)象，具體方式將在下文中進(jìn)行闡述，然而，除了下文中所介紹的方法，控制設(shè)備可以在進(jìn)水泵停止對(duì)電解槽進(jìn)水的情況下對(duì)電解槽進(jìn)行沖洗，也可以每隔一固定時(shí)間間隔對(duì)電解槽進(jìn)行一次沖洗(此時(shí)也應(yīng)當(dāng)停止進(jìn)水泵對(duì)電解槽進(jìn)水)。
[0052]圖2是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】提供的沖洗電解槽的裝置的框圖，如圖2所示，本發(fā)明提供的裝置還包括硬度檢測(cè)設(shè)備和/或余氯儀，也就是說(shuō)，可以僅包括硬度檢測(cè)設(shè)備或僅包括余氯儀，或者包括硬度檢測(cè)設(shè)備和余氯儀二者。其中，硬度檢測(cè)設(shè)備可以用于檢測(cè)電解槽的入口處于出口處液體的硬度差，余氯儀可以連接至電解槽的出口，以用于檢測(cè)電解槽的出口處液體的氯含量。控制設(shè)備可以根據(jù)硬度檢測(cè)設(shè)備所檢測(cè)的硬度差和/或余氯儀所檢測(cè)的氯含量來(lái)控制低壓沖洗水泵對(duì)電解槽進(jìn)行沖洗。一般來(lái)說(shuō)，電解槽的入口處與出口處液體的硬度差或者電解槽的出口處液體的氯含量均可以反映出電解槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)情況，因而，可以根據(jù)電解槽的入口處與出口處液體的硬度差或者電解槽的出口處液體的氯含量的變化來(lái)確定啟動(dòng)低壓沖洗水泵沖洗電解槽的時(shí)機(jī)。
[0053]具體來(lái)說(shuō)，在控制設(shè)備根據(jù)硬度檢測(cè)設(shè)備所檢測(cè)的硬