一种可自动在线清洗电极的装置的制作方法

专利2026-04-03  6


本技术属于电化学装置,具体涉及一种可自动在线清洗电极的装置。


背景技术:

1、社会经济与工业的迅速发展,随之产生越来越多的难降解有机废水,使用传统的废水处理工艺已难以达到排放标准,因此需要对废水进行深度处理。在现有的废水深度处理技术中,电催化氧化法因其操作简便、氧化能力强、处理效率高,自动化程度高等特点,成为现代高级氧化技术中最常用的技术之一。

2、电催化氧化技术以阴阳极电极材料作为反应媒介,在电解过程中产生具有强氧化能力的羟基自由基或其他具有氧化能力的物质,采用直接氧化和间接氧化的方式降解有机污染物,使其完全分解为无害的h2o和co2。

3、由于高浓度有机废水中除了有机物外,通常还含有悬浮物、胶体等机械杂质,在电解的过程中容易造成电极污堵,影响系统运行,并降低电极的透水性能,故需要定期对电极进行清洗,尤其在处理高浓度废水时,清洗极为频繁。

4、目前,现有的电极清洗方式大多采用人工离线清洗,即停机后把电极拆卸出来后使用刷子、高压水枪等常规清洗工具进行机械清洗,清洗的过程中不仅容易导致一些密封件磨损、连接处松动等问题,而且一个电解装置通常有多个电极组,人工离线清洗操作强度大,清洗效率低,易影响系统的生产效率。


技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足,本实用新型提供了一种可自动在线清洗电极的装置,解决了现有的电极需人工拆卸离线清洗,清洗强度大及清洗效率低,会影响电解氧化的生产效率,且易导致密封件磨损、连接处松动等的问题。

2、为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:

3、一种可自动在线清洗电极的装置,包括plc控制系统、电极组件及设置于电极组件内部的清洗组件;

4、电极组件包括阳极及设置于阳极外部的阴极,阴极上端一侧设置有产水口,其下端另一侧设置有排污口,阴极一端设置有负极接线柱,负极接线柱与电源负极连接;

5、阳极为中空管式结构,其一端设置有空心螺纹管,空心螺纹管与传动装置连接,空心螺纹管的外侧设置有进水口;阳极另一端设置有实心螺杆,实心螺杆一端设置有与实心螺杆弹性接触的弹片,弹片与电源正极连接;

6、清洗组件设置于阳极表面,包括至少两块刮板,刮板呈方条形,其表面设置有毛刷。

7、采用上述技术方案的有益效果为:阳极设置于阴极内部,且阴阳极之间存在空隙,废水可从进水口进入并经阳极表面的微孔进入阴阳极之间的空隙,在传动装置驱动下,可带动阳极周期性地定时自动旋转,进而带动清洗组件同时旋转,使毛刷旋转对阴极内壁进行刷洗;通过plc控制系统可实现对多个电极组件的同步在线清洗,无需停机拆卸电极进行离线清洗,省时省力,既避免频繁拆卸电极导致的密封部件磨损或连接松动故障的问题,又保证了能及时清理阴极表面的污垢,以防止污垢引起的堵塞和阴阳极短路问题,还大大提高了装置的生产效率。

8、进一步地,阴极呈圆桶状,其外径尺寸为50-500mm,长度为300-800mm。

9、采用上述技术方案的有益效果为:通过将阴极设置为外径尺寸为50-500mm,且长度为300-800mm的圆桶状结构,既可作为电解氧化的反应器,又可作为电解氧化的阴极,省去了常规的电解氧化装置的电极组件或电解槽,降低了制造成本。

10、进一步地,刮板长度与阳极的有效长度相同,其厚度为1-5mm。

11、采用上述技术方案的有益效果为:当刮板长度与阳极的有效长度相同且厚度为1-5mm时,刮板具有更好的强度和硬度,能确保使用时的稳定性及安全性,也能增大与阴极内壁的接触面积,提高清洗效果。

12、进一步地,空心螺纹管的外径尺寸为20-50mm,其长度为50-150mm。

13、采用上述技术方案的有益效果为:外径尺寸为20-50mm的空心螺纹管能满足电解氧化时的进水流量要求,确保使用时的清洗效率与清洗效果;同时依据外径与长度之间的比例关系,将其长度设置为50-150mm,能确保空心螺纹管的强度及密封性,提高使用安全性。

14、进一步地,实心螺杆的外径尺寸为20-50mm,其长度为50-150mm。

15、采用上述技术方案的有益效果为:外径尺寸为20-50mm且长度为50-150mm的实心螺杆,能满足实际使用需求,降低制造成本。

16、进一步地,传动装置与减速机或同步带连接。

17、采用上述技术方案的有益效果为:减速机或同步带可为传动装置提供旋转动力,实现传动装置的定时自动旋转,无需停机拆卸电极离线清洗,省时省力,既避免频繁拆卸电极导致的部件磨损或连接松动故障的问题,又保证了能及时清理阴极表面的污垢,防止污垢引起的堵塞和阴阳极短路问题,还大大提高了电解氧化生产效率。

18、进一步地,阴极与阳极之间通过密封件固定连接。

19、采用上述技术方案的有益效果为:密封件能确保废水不会从阴阳极两端连接处泄漏,且密封件采用绝缘橡胶材质,能提高使用安全性。

20、进一步地,阴极内壁与阳极外壁之间的间距为5-25mm。

21、采用上述技术方案的有益效果为:通过在阴极内壁与阳极外壁之间设置5-25mm的间距,能在阳极与阴极之间形成电子转移空间,利于电流充分转化为水电解产生羟基自由基所需的能量,可促进电解氧化反应的高效发生,而且还便于在间隙中设置清洗组件,避免停机拆卸电极离线清洗,可提高对阴极内壁的清洗效率。

22、进一步地,阳极表面均匀设置有微孔,微孔的孔径为10-100um。

23、采用上述技术方案的有益效果为:通过阳极表面的微孔,利于废水从阳极底端进入之间的间隙,可提高清洗效率及电化学反应速率。

24、综上,本实用新型提供的可自动在线清洗电极的装置,其有益效果为:

25、(1)本实用新型全程由plc控制系统控制自动化运行,可定时自动启动传动装置,利用阳极旋转带动清洗组件旋转,实现对多个电极组件周期性的定期在线清洗,无需停机拆卸电极离线清洗,省时省力,既避免频繁拆卸电极导致的密封部件磨损或连接松动故障的问题,又保证了能及时清理阴极表面的污垢,能防止污垢引起的堵塞和阴阳极短路问题,还能大大提高了装置的生产效率。

26、(2)本实用新型中的清洗组件结构简单,无需拆卸电极离线清洗,有效降低人工离线清洗电极的工作强度,且能提高清洗效率,维持电解氧化生产的稳定性。

27、(3)本实用新型中的阴极设置为圆桶状结构,既可作为电极组件,又可作为电解氧化的阴极,省去了常规的电解氧化装置的电极组件或电解槽,降低了制造成本。

28、(4)本实用新型中的实心螺杆通过弹片采用软硬接线的方式与电源连接,可保证阳极与电源接电后能自动灵活旋转,不受阳极转动时的通电限制,且通电接触良好,和硬接线方式相比更易拆卸,操作简单。

29、(5)本实用新型中设置于阴极上端的产水口,既便于清水溢流出水,又可保证废水充满整个电极组件,避免电解氧化反应过程中废水未充满电极组件时电极裸露出液面而发生短路烧毁电极的问题,提高使用安全性。


技术特征:

1.一种可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:包括plc控制系统、电极组件及设置于电极组件内部的清洗组件;

2.根据权利要求1所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述阴极(11)呈圆桶状,其外径尺寸为50-500mm,长度为300-800mm。

3.根据权利要求1所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述刮板(10)长度与阳极(5)的有效长度相同,其厚度为1-5mm。

4.根据权利要求1所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述空心螺纹管(12)的外径尺寸为20-50mm,其长度为50-150mm。

5.根据权利要求1所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述实心螺杆(7)的外径尺寸为20-50mm,其长度为50-150mm。

6.根据权利要求1所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述传动装置(1)与减速机或同步带连接。

7.根据权利要求2所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述阴极(11)与阳极(5)之间通过密封件(3)固定连接。

8.根据权利要求7所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述阴极(11)内壁与阳极(5)外壁之间的间距为5-25mm。

9.根据权利要求8所述的可自动在线清洗电极的装置,其特征在于:所述阳极(5)表面均匀设置有微孔,所述微孔的孔径为10-100um。


技术总结
本技术属于电化学装置技术领域,具体涉及一种可自动在线清洗电极的装置,包括PLC控制系统、电极组件及设置于电极组件内部的清洗组件,清洗组件包括至少两块刮板,刮板呈方条形,其表面设置有毛刷;电极组件包括与电源正极连接的阳极及设置于阳极外部的阴极,阴极与电源负极连接;通过PLC控制系统、电极组件与清洗组件之间的配合,可实现清洗组件的定时自动旋转,通过阳极旋转带动清洗组件旋转,能实现对多个电极组件周期性地定期在线清洗,无需停机拆卸电极离线清洗,省时省力,既避免频繁拆卸电极导致部件磨损或连接松动故障的问题,又能及时清理阴极表面的污垢,可防止污垢引起的堵塞和阴阳极短路问题,大大提高了生产效率。

技术研发人员:卢华宝,刘飞,蒋明勇,程秋石
受保护的技术使用者:成都硕特科技股份有限公司
技术研发日:20231221
技术公布日:2024/6/26
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