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电解法次氯酸钠发生器运行原理
2025-12-15
电解法次氯酸钠发生器的核心运行原理是通过电解食盐水(NaCl 水溶液),在电极表面发生电化学反应,直接生成次氯酸钠(NaClO)溶液,全程无需额外添加复杂化学原料,生成的溶液可直接用于各类消毒场景。
其运行过程可拆解为核心反应、设备结构配合、工艺控制三个关键环节,具体如下:
  1. 核心电化学反应(分阴阳两极) 发生器的电解槽内填充饱和或稀食盐水,通电后电极表面发生氧化还原反应,主反应与副反应同时进行,需通过工艺控制减少副产物。
    • 阳极反应(氧化反应)
      氯离子(Cl⁻)失去电子被氧化为氯气(Cl₂),反应式:
    • 阴极反应(还原反应)
      水溶液中的氢离子(H⁺)优先得到电子被还原为氢气(H₂),同时产生氢氧根离子(OH⁻),使阴极区域呈碱性,反应式:
    • 次氯酸钠合成反应
      阳极产生的氯气(Cl₂)与阴极产生的氢氧根离子(OH⁻)在电解槽内混合,发生歧化反应生成次氯酸钠,反应式:
      总反应式:
  2. 设备结构与运行配合
    • 电解槽:核心反应区域,内置阴阳电极(常用钛基涂钌电极,耐腐蚀性强、催化效率高),电极间距和材质直接影响电解效率。
    • 盐水供给系统:将配置好的食盐水(浓度通常 3%~5%)定量送入电解槽,保证反应持续稳定。
    • 电源系统:提供低压直流电,通过调节电流、电压控制电解速率,进而控制次氯酸钠的生成浓度。
    • 混合与输出系统:反应生成的次氯酸钠溶液与未完全反应的盐水混合,经管路直接输送至消毒点;阴极产生的氢气(易燃易爆)需通过排气口安全排放或收集处理。
  3. 工艺控制要点
    • 盐水浓度:浓度过高易导致电极结垢,浓度过低则电解效率下降,需根据设备参数精准配置。
    • pH 值控制:次氯酸钠在弱碱性环境下(pH 7.5~8.5)稳定性最强,消毒效果最好,可通过调节电解参数或添加少量碱液控制。
    • 温度控制:电解过程会产生热量,温度过高会加速次氯酸钠分解,一般需控制电解槽温度在 30~40℃,部分设备配备冷却系统。
核心特点:就地制备、即用即产,无需储存高浓度氯气等危险化学品,安全性高;生成的次氯酸钠溶液浓度适中(通常 0.8%~1.2%),腐蚀性低,操作维护简便,广泛应用于污水处理、饮用水消毒、泳池消毒等场景。