[发明专利]一种电解槽的控制方法

说明书

本发明公开了一种电解槽的控制方法，其特征在于包括有以下步骤：在所述电解槽进行电解的过程中，通过驱动机构(5)驱动绝缘隔网移动或变形来调整离子通过该绝缘隔网(4)的迁移速率，使电解槽的电流和/或电压发生改变，进而使电解水出水pH保持在设定的范围内或者按需调整。与现有技术相比，本发明的控制方法方便控制出水pH稳定。

技术领域

本发明涉及厨房设备技术领域，具体指一种电解槽的控制方法。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用离子交换膜(也称隔膜)将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取电解水。

如专利申请号为CN201810264395.4(公布号为CN108609693A)的中国发明专利《一种酸性水和碱性水的制备方法》以电解食盐水形成阳离子和阴离子，分别向电解电极两极运动，从阳极产生氢离子和活性很强的氯气，氯气溶于水生成次氯酸和盐酸溶液作为酸性水，从阴极产生氢氧根离子和氢气，形成氢氧化钠溶液作为碱性水。

现有电解水制备过程中存在以下问题：

第一，离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的阳离子或阴离子具有选择透过能力的独特高分子膜，具有一定的柔性，时间长了，受气压、水压影响，会变形，甚至接触电极片引起干烧，影响出水效果及电解槽寿命，尤其在小型电解槽内上述问题更严重；

第二，电解过程中，阴、阳极片上会产生大量气泡，气泡积攒在电极片、离子交换膜上和电解槽内水路中，导致电解体系所需电压高，能耗大，且减少了电解有效面积，降低电解反应效率，导致出水pH低，并阻碍水路通畅，使得pH值及电压极不稳定，气压还会加剧中间的离子交换膜形变，尤其在小型电解槽内上述问题更严重；

第三，电解过程中，阴极(负极)生成的OH^-会与水中的Ca²⁺、Mg²⁺等反应生成水垢，沉积在阴极及离子交换膜上，影响电解效果及电解槽寿命；

第四，电解过程中，离子需要先从阳极室通过离子交换膜进入到阴极室后方能促进整个电解反应的进行，但电解反应过程中离子及产物容易聚集在电极片周围，不利于离子的扩散及传递以及产物的均匀性，从而影响电解效率及pH的稳定性。

另外，专利申请号为CN202080012097.1(公布号为CN113474492A)的中国发明专利《电解液制造装置及电解液的制造方法》公开了通过在隔膜和电极片之间设置隔网来分隔隔膜和电极片，避免隔膜接触电极片引起干烧，虽然水流在穿过网孔的过程中可形成局部微扰流，但是其扰流效果有限，无法很好地加速排气、抑制水垢沉积、加速离子传递；

另外，电解过程中，如电流过高，电解槽整体温升过高，且可能形成极化效应，单位面积电流密度过高不反应，如电流过低，体系不发生反应或反应非常缓慢出水难以达到目标pH，因此一般需要控制电流恒定，以使出水pH稳定(尤其是电流小于某个值时，出水pH会断崖式下降)；但是，电解过程中，随着电解质浓度的降低，整个体系的电阻会增大，为了控制电流恒定需要不断提高电压，因此需要采用恒流电源，但是恒流电源价格高，开发难度大。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种方便控制出水pH的电解槽的控制方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种能够提高扰流效果从而加速排气的电解槽的控制方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供一种能够提高扰流效果从而抑制水垢沉积的电解槽的控制方法。

本发明所要解决的第四个技术问题是提供一种能够提高扰流效果从而加速离子传递的电解槽的控制方法。