[发明专利]用于氧化剂浓度控制的方法和设备

说明书

披露了用于控制电解池中的电解以便无论所述电解池中电解质浓度或氧化剂生产的速率如何都保持恒定的消毒剂浓度的方法和设备。

技术领域

本发明涉及用于生产氧化剂的电解池中两相流中的氧化剂浓度的控制。

背景技术

以下论述涉及许多出版物和参考文献。给出本文中对此类出版物的论述以促进对与本发明有关的科学原理的背景的理解，并且不应被解释为承认此类出版物是专利性确定目的的现有技术。此类出版物中的每一个都通过引用并入本文。

使用尺寸稳定阳极(DSA)的电解技术已用于生产氯和其他混合氧化剂溶液多年。尺寸稳定阳极在授予Beer的标题为“Electrode and Method of Making Same[电极及其制造方法]”的美国专利号3,234,110中进行了描述，其中在钛基底上施加了贵金属涂层。

授予deNora等人的标题为“Electrode Cell with Membrane and Method forMaking Same[具有膜的电极电池及其制造方法]”的美国专利RE 32,077中描述了具有膜的电解池的实例，其中使用了圆形尺寸稳定阳极(其中膜包绕所述阳极)和同心地位于所述阳极/膜组件周围的阴极。

授予Gram等人的标题为“Electrolytic Method and Cell for SterilizingWater[用于对水进行杀菌的电解方法和电解池]”的美国专利号4,761,208中描述了具有尺寸稳定阳极而没有膜的电解池。

常规用于氧化剂生产的商业电解池使用流通式配置，所述流通式配置任选地处于足够的压力下以产生通过电解装置的流。在授予Prasnikar等人的标题为“Electrode andElectrolytic Cell Containing Same[电极和包含其的电解池]”的美国专利号6,309,523和授予Baker等人的标题为“Electrolytic Cell for Generating SterilizationSolutions Having Increased Ozone Content[用于生成具有增加的臭氧含量的杀菌溶液的电解池]”的美国专利号5,385,711中描述了此种配置的电池的实例。

典型地，在使用连续流通式系统的商业原位氯生成系统中使用两种控制方案之一。使用这些方案以便在保持固定的氧化剂生产速率的同时在运行成本方面优化运行性能。

加利福尼亚州坎贝尔(Campbell,CA)的过程解决方案有限公司(ProcessSolutions Inc.，PSI)使用恒定的进料盐水和流体流使得进入电池的电解质浓度恒定，不过控制电压以保持氧化剂浓度。随着电极被污染，主要通过在阴极电极上形成碳酸钙垢，增加电压以克服系统中电阻的增加。以这种方式，以增加的电力消耗为代价保持电解质转化效率。

授予Sanchez等人的标题为“Low Maintenance On-Site Generator[低维护原位生成器]”的US 7,922,890中描述了MIOX公司电解原位生成器中使用的典型控制方案。此控制方案使用保持进入电解池的精确且稳定的水流速的方法。固定系统上的电压。来自变速盐水泵的完全饱和盐水进入水流体流，因此进入电解质(进入电池)。电池中固定的安培数以固定浓度生成氧化剂。如果电池上的安培数低，则控制系统命令盐水泵加速，这增加进入电池的电解质的盐水浓度并且因此增加电解质的电导率以及从电源得到的到电池的安培数。在此方案中，电解质浓度可以变化以便保持电池中正确的安培数。如果用流量和施加的电压保持安培数恒定，则氧化剂浓度可以保持恒定。在保持电力转化效率的同时，电解质转化效率可以变化。类似的产品是所谓的盐水泵系统或BPS。BPS装在硬塑料壳中，并包括盐水泵、电源和电解池。然而，此系统使用了恒速电解质泵。此系统要求操作员正确地混合盐和水以便制造电解质，从而使得正确达到氧化剂浓度。没有保持恒定的氧化剂浓度的控制方案。

发明内容