粉末盐电解氯气发生器 技术领域：本发明涉及给水、废水处理以及家庭、医院、游泳池等公共场所消毒灭菌用的消毒设备，特别涉及一种电解氯气发生设备。
背景技术：氯气具有很强的灭菌消毒能力，在水中具有持久性并能维持一定的余氯量，因而在水的消毒方面一直得到广泛应用。目前，所采用的氯消毒主要是液氯，通过液氯投加机投加于水中。但对于中小型水厂以及家庭和游泳池等公共场所，使用液氯由于体积笨重和投加方式等安全因素而受到限制，另外，液氯的更换也很不方便。因此通过电解氯化钠产生氯气的氯气发生器在市场上占有一定的比例，但都进口于国外(以美国为主)，而且这种设备投资大，电解氯气所需要的氯化钠是特制的，为球状(直径约20mm)，需要进口，价格昂贵。而国产的氯化钠一般为粉末状，直接倒入电解氯气发生器中会由于器皿中的水而板结固化，与水溶液形成一个密闭层，使电解产生的氯气不能扩散收集。近年来，申请者研究成功了一种利用国产粉末盐电解氯气的氯气发生器，克服了国产粉末盐在水溶液中容易板结固化难题。
发明内容：本发明的目的在于提供一种结构简单，体积小，安全方便的氯气发生器，适用于中小型给水处理厂、污水处理厂的终端处理以及公共场所的消毒灭菌。
本发明的技术解决方案是这样实现地：
本发明主要包括密封盖(1)、阴极室(2)、阳极室(3)和直流电源(16)；在阴极室(2)内设有阴极板(4)，在该阴极板(4)的上方设有氢氧化钠排出管(9)和补充水管(12)；在阳极室(3)内设有阳极板(5)，并设有溶盐仓(7)和扩散管(8)，溶盐仓(7)底部与扩散管(8)连接，扩散管(8)的壁上设有细密的孔眼，溶盐仓底部设有支架(13)；阴极室(2)与阳极室(3)之间通过隔板(11)分开，隔板(11)底部为穿孔板；在阳极室(3)中阳极板(5)的上方设有集气室(6)，在集气室(6)顶部设有氯气排出管(10)，气体排出管(10)通过文丘利管(14)与外界连接。阴极板(4)和阳极板(5)与直流电源(16)相连。密封盖(1)上设有加料口(17)。
阴极室(2)中的氢氧化钠排出管(9)和补充水管(12)与水位控制器(15)相连，并由水位控制器(15)自动控制。当水位下降至一定程度后，补充水管(12)会通过水位控制器(15)自动补充清水。
扩散管(8)内径为φ8～12mm，其壁面上的孔眼直径为φ1～2mm，扩散管底部封闭。
本发明的阴极室(2)与阳极室(3)之间为水溶液，通过隔板(11)底部的穿孔管连通；阳极室(3)中的溶盐仓(7)与阳极室中的水溶液隔离，该溶盐仓内装有粉末氯化钠，粉末氯化钠通过该溶盐仓底部在重力作用下进入扩散管；粉末盐再通过扩散管(8)壁上的小孔溶解扩散进入阳极室的水中。
电解产生出的氯气富集在阳极板附近，通过集气室(6)以及文丘利管(14)在负压条件下不断排出。密封盖(1)在电解过程中起到防止电解氯气泄露的作用。电解氯气的产量可以通过调节直流电源(16)的输出电流来实现。
本电解氯气发生器发明的原理是：
阳极：
阴极：
本发明具有以下有益效果：
1、设计合理，结构紧凑，装置体积小。由于使用国产粉末盐，从而大大降低了原材料的成本，使其具有造价小，运行费用低的优点。
2、在阳极室中的溶盐仓可以避免粉末盐接触水溶液而板结固化，始终保持溶盐仓中的氯化钠干燥。
3、溶盐仓中的氯化钠在重力作用下进入与溶盐仓底部连接的扩散管，氯化钠通过扩散管管壁上的孔眼溶解进入阳极室中的水溶液中，不断补充阳极室中氯化钠的含量，使阳极室中的氯化钠溶液处于饱和状态。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中扩散管结构示意图。
具体实施方式：
参照图1和图2。本发明主要由以下四个部分组成：
1、主体装置：外形为立方体，其顶部为密封盖1，装置内部由阴极室2和阳极室3组成。阴极室2与阳极室3之间通过隔板11分开，隔板11的下部设有穿孔板。
2、阴极室：在阴极室2的内壁上设有阴极板4，在该阴极板的上方设有氢氧化钠排出管9和补充水管12，该当氢氧化钠排出管9穿过阴极室的壁面与外界氢氧化钠吸收池连接。电解过程产生的副产物—氢氧化钠的浓度在阴极室中不断增加，阴极室中水溶液比重增加，水位控制器的控制阀不断抬高，使氢氧化钠通过氢氧化钠排出管9定期排出电解器，这一过程通过氢氧化钠排出管上的水位控制器15来实现。当水位下降至一定程度后，穿过阴极室壁的补充水管12通过水位控制器15自动补充清水。水位控制器15可以采用重力式浮球阀或其它浮球阀来实现。
3、阳极室及集气装置：在阳极室3中设有溶盐仓7、扩散管8和阳极板5。溶盐仓7底部连接有扩散管8，扩散管8的壁面上设有细密的孔眼；扩散管8的内径一般选为φ8～12mm，其壁面上的孔眼直径为φ1～2mm，扩散管底部封闭。溶盐仓底部设有支架13，该支架与阳极室3的底部或壁面固定安装。在隔板11的顶部、阳极板5的上方设有集气室6，在集气室6顶部设有氯气排出管10，氯气排出管10通过文丘利管14与外界连接。
4、电源：连接阴极板4和阳极板5的电源16为低压直流电源。电解氯气的产量可以通过调节直流电源16的输出电流来实现。
本发明的工作过程如下：
1、按照电解原理，在电解氯化钠之前，通过补充水管12使阴极室2、阳极室3注入一定量的清洁水(或自来水)以淹没两个极板。
2、在两个极板4、5上施加直流电，阴、阳极室2、3在直流电的作用下，氯离子向阳极板5移动，电解生成氯气通过阳极板上方的集气装置6收集，由排出管10排出装置外；钠离子向阴极板4移动，电解生成副产物氢氧化钠，通过氢氧化钠排出管9排出装置外。
3、由于电解消耗了水中的氯化钠，氯化钠浓度低于饱和氯化钠浓度，扩散管8中的氯化钠溶解扩散进入水溶中补充氯化钠。
4、扩散管中氯化钠减少后，溶盐仓7中的氯化钠会在重力作用下不断得到补充。氯化钠从加料口17加入溶盐仓7中。
5、阴极室2中氢氧化钠浓度超过一定含量后，在浮球阀的作用下由氢氧化钠排出管9排出，当水位下降到一定位置后，损失的水在浮球阀的作用下会通过补充水管12及时得到补充。
6、电解氯气的产量可以通过调节直流电源的电流来实现。