[发明专利]用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置

说明书

本发明公开了一种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置，包括电解槽，所述电解槽内设置有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极和阳极电极的底部与电解槽的底端完全接触，将电解槽分隔成相互独立的阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室隔离处设有允许离子透过，但隔离氢气透过阳极区的质子交换膜。本发明的结构设计由于将阳极室与阴极室隔离分开，互不相通，使得阴极室的水不会混入阳极室，因此避免了在阴极室产生的氢气混入到阳极室与臭氧O3发生中和反应，从而减少了臭氧O3的消耗量，提高臭氧O3的生产效率和含量。

技术领域

本发明涉及电解池装置的研究领域，特别涉及一种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置。

背景技术

电解水的应用早在上世纪70年代美国宇航局用于载人宇宙飞船给宇航员供氧。尤其在80年代之后，固体聚合物电解质(SPE)技术的应用在电解水制备氢气和氧气得到推广。采用一般的导电材料作为电极，可以分别在阳极和阴极表面发生电化学反应生成氧气和氢气。导电的金刚石材料被证实具有极佳的电化学性能，采用导电金刚石作为阳极，可制成直接溶于水的臭氧，简称臭氧水。

中国专利CN20061009226.7和CN20118006557.9采用金刚石电极制备臭氧水，但是阳极区和阴极区都没有分隔，阳极室与阴极室是相通的(如图1所示)，电解之后产生的臭氧又会从相通的区域混合，使得水中的氢气又被臭氧氧化，同时稀释了臭氧含量，从而导致了发生器臭氧产生效率低、臭氧浓度低。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置，用于提高臭氧O3的生产效率和含量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于电解制备臭氧水的分隔阴阳极室的电解池装置，包括电解槽，所述电解槽内设置有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极和阳极电极的底部与电解槽的底端完全接触，将电解槽分隔成相互独立的阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室隔离处设有允许离子透过，但隔离氢气透过阳极区的质子交换膜。

作为优选的，所述阴极室内设有用于将产生的氢气排出的排气孔。

作为优选的，所述阳极电极和阴极电极上设有允许水通过的通孔。

作为优选的，所述通孔为圆孔、正方形孔、长方形孔、锥孔、条形孔、多边形孔或不规则形状孔。

作为优选的，所述电解槽内设有一对或多对组合设置的阳极电极和阴极电极，形成两个或多个阳极室和阴极室。

作为优选的，所述阳极电极包括阳极端子、阳极基底和导电镀膜层，所述阴极电极包括阴极端子、阴极基底和导电镀膜层，所述导电镀膜层直接与阴极端子和阳极端子连接。

作为优选的，所述阳极端子和阴极端子采用弹性导电夹片，所述弹性导电夹片直接接触到导电膜；或者所述阳极端子和阴极端子通过导电粘接物与导电膜连接，所述电粘接物为导电银胶或导电锡浆。

作为优选的，所述阳极电极由导电材料组成，所述阳极电极是导电金刚石片，或者以硅片为基底的导电金刚石膜；所述阴极电极由导电材料组成，所述阴极电极是导电金刚石片，或者以硅片基底的导电金刚石膜，或者不锈钢片。

作为优选的，所述阳极电极和阴极电极上设有含有催化作用的活性物质。

作为优选的，所述电解池装置采用直流电驱动、交流电驱动或脉冲电驱动。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：