一种连续生成高氧化还原性水的反应器

摘要

一种连续生成高氧化还原性水的反应器，由正电极（7）、负电极（5）、阳离子交换膜和绝缘外壳（8）、电控箱（9）组成，所述正、负电极置于耐酸碱、耐高压的外壳长度方向内侧，两电极平行等间距，管内注水，一端进水，一端出水；正电极（7）与负电极（5）之间接高压直流电源，构成连续生成高氧化还原水的反应器。可以将若干个装有正负电极和阳离子交换膜的反应器，采用弯管串连密封连接在一起，直至我们所需的长度，然后将所有处理单元的正负电极并联起来，接至直流电源，构成一个复合反应器。本发明反应器可大量生成并实时地提供高氧化、还原电位的水，适用连续生成高氧化还原性水的要求，可用于民用和工业水处理。

说明书

 

技术领域    

 本发明涉及一种连续生成高氧化还原性水的反应器，属电解技术领域。

背景技术    

电解还原水是一种不同于以往任何传统意义上的饮用水，它是指对自来水进行电解时，在阴极一侧生成的水，即电解还原水。在阳极一侧生成的水，则是电解氧化水。电解还原水最重要的特点为阴极和阳极之间存在一个离子性交换膜，即允许离子透过交性膜产生电流，同时阻止阴阳两极电解形成的分子相互渗透融合。生成这种水的装置，就是电解制水机。

电解还原水含较多的氢氧根离子，[ OH-] 高于[ H+ ]，含有丰富的活性氢?，氧化还原电位为负值（-800 mV)，具有还原作用。

电解氧化水含有较多的酸根离子, [ H+ ]高于[ OH-]，以及大量的活性氧自由基，具有氧化性。在医学与食品工艺上广泛用于消毒。

电解还原水在生成过程中，还进行了一系列较为复杂的电化学反应。因此电解还原水在氧化还原电位、酸碱度、水分子团大小、离子成份与存在状态、电导率等指标上均发生了明显的变化。电解还原水因含有丰富的活性氢，可消除人体内过剩自由基。实验研究表明，电解还原水能明显抑制胰腺癌，抑制肿瘤血管生成?，治疗糖尿病?，肾病?等。?

但是，现有的电解制水机存在一些问题，如电解制水机的电解槽容量小，相对电极面积也小，无法生成优质电解水，也会造成电极迅速劣化；电解制水机的电解槽 ( 管 ) 壁积垢，不易清洗，影响电解制水机寿命。另外，由于目前市售电解水生成器，均没有设定及显示电解水还原电位的功能 ，只能被动定期检测，又因使用者所使用的检测仪器，会因水中杂质或积钙，造成传感器阻塞，使得检测结果产生误差，因此消费者根本无从得知其氧化还原电位是否符合标准，甚至多数消費者对还原水在人体的效用上产生质疑。

发明内容    

本发明的目的是，针对现有电解制水机存在的问题，公开一种可连续生成高氧化还原性水的反应器。

本发明的技术方案是，将放电正、负电极，置于绝缘耐酸碱的管路内侧，两电极平行等间距，使管路串联长达数米，至所需长度，亦即正、负电极长达数米，这种管道中的电极面积远大于传统电解槽用的电极面积，极大地增加了放电电极长度与放电面积。

本发明连续生成高氧化还原性水的反应器由正电极7、负电极5、阳离子交换膜6和耐酸碱的绝缘外壳8组成；正电极端7、负电极5置于耐酸碱的绝缘外壳8长度方向内侧，两电极平行等间距，管内注水，一端进水，一端出水；正电极7和负电极5接高压直流电源，构成连续生成高氧化还原水的反应器。

所述反应器的制作方法如下：

选择一定长度截面积为矩形、能耐酸碱且耐高压的塑料外壳8，将正电极7、负电极5置于外壳内侧沿长度方向相互平行等距离的位置，并在正电极7与负电极5之间设置阳离子交换膜6；两侧分别接进、出水管；正电极7与负电极5之间相距2mm-80mm；阳离子交换膜6位于与正电极7、负电极5平行且分别与两个电极面等距离的位置；从管道边缘引出正电极7和负极5接线柱，构成反应器。

反应器外壳的进水口4接自来水，关闭出水口1、2、3，将自来水注满反应器内；反应器正电极7与负电极5之间施以5V-5000V直流电压，反应器中的正电极7与负电极5之间对水产生放电反应；放电进行一段时间后，开启外壳出水口1、2、3，高氧化还原性水从出水口1、2、3流出；反应器内水流不断进水与出水，形成动态连续造水。正负极7通电后，正电极7附近能产生高氧化电位的水，氧化还原电位达800mV到1500mV，其PH值呈酸性；负电极5附近通电后能产生高还原电位的水，氧化还原电位达-800mV到-1200mV，其PH值呈碱性。

为了增加反应器的水处理能力，可以将若干个装有正负电极和阳离子交换膜的反应器，采用弯管串连密封连接在一起，直至我们所需的长度，然后将所有处理单元的正负电极并联起来，接至直流电源，构成一个复合反应器。

本发明反应器的管道可根据需要，串联起来可长达数米或更长，因此电极总面积远大于传统电解制水机电解槽制水用的电极面积，也就大大地增加放电电极长度与放电面积。由于放电面积大，且电解功率足，这使得反应器内水的氧化、还原电位与导电度迅速改变，可连续生成高氧化、还原电位用水。

本发明反应器正负极中间以阳离子交换膜隔开，此膜允许阳离子穿过，以维持膜两边高氧化还原电位用水，此膜可视需求决定是否设置，如果想要得到高氧化还原电位的酸性水与碱性水则需设置膜。

本发明正电极的材料可选用石墨板、白金镀板、钌铱涂层钛板、钛板等材料制做。

本发明还可在水中加入氯化钾、氯化钠、盐酸等成份，通电后产生电化学反应得到更具杀菌效果的次氯酸根，以提高水的杀菌能力。

本发明与现有技术比较的有益效果是，由于本发明反应器结构电极面积可以根据需要做得很大，在进行水的电解处理时，能连续大量地生成超高氧化或还原电位水；本发明反应器单位电极面积的电流密度远低于传统水电解机器，因此正电极材料腐蚀较小；本发明可以同时对被处理的水进行杀菌、除臭、分解TVOCs，使水更洁净。由于反应器内水流不断流动，外壳内壁不生水垢，反应器可免清洗，延长了反应器的寿命。本发明反应器可大量生成并实时地提供高氧化、还原电位的水，给饮用、洗涤、杀菌、灌溉及工业用水等场所，能解决现在市面上电解水生成器价昂、出水量小的问题。

本发明适用连续生成高氧化还原性水的要求，可用于民用和工业水处理。

附图说明    

图1为本发明连续生成高氧化还原性水的反应器结构图；

图2为本发明连续生成高氧化还原性水的反应器结构截面图；

图3为带电控箱的连续生成高氧化还原性水的反应器外形图；

图4为复合型连续生成高氧化还原性水的反应器外形图；

图5为分层型连续生成高氧化还原性水的反应器外形图；

图6为分层型连续生成高氧化还原性水的反应器流体走向图；

图中图号表示：1是出水口A；2是出水口B；3是出水口C；4是进水口；5是负电极；6是阳离子交换膜；7是正电极；8是绝缘外壳；9是电控箱；10是流体走势。

具体实施方式

实施例1

本发明的具体实施方式如图1、图2和图3所示。

本实施例连续生成高氧化还原性水的反应器由正电极7、负电极5、阳离子交换膜6、绝缘外壳8、电控箱9所组成。绝缘外壳8是一段横截面为长方形的箱体结构，由耐酸碱、耐高压的工程塑料制成，绝缘外壳8两侧留有进水口4和出水口1、2、3；管道上部盖板可拆卸，但使用时严格密封。将正电极7、负电极5置于外壳内侧长度方向相互平行等距离的位置，正电极7与负电极5分别距管道壁5㎜，正电极7与负电极5之间距离为50㎜，在正电极7与负电极5中间设置阳离子交换膜6，阳离子交换膜6分别与正电极7、负电极5平行等距离。

反应器运行时，先封闭出水口1、2、3，通过进水口4向反应器注满水；然后在正电极7与负电极5之间施加3000伏直流电压，一段时间后，出水口1、2、3放水，保持进水量和出水量平衡，控制进水流量，即可连续不断地获得高氧化还原性水。

图4为复合型连续生成高氧化还原性水的反应器结构图，它由三个反应器串联而成，正电极7和负电极5接入电控箱9；水从进水口4进入反应器，分别由出水口1、2、3流出高氧化还原性水。

实施例2

本实施例为分层型连续生成高氧化还原性水的反应器，图5为其外形图，图6为其反应器流体走向图。

本实施例将反应器塑料外壳内部用电极分成多层，电极依次为正极-负极-正极-负极排列，即每一层空间相对二面为正负极，反应器中流体的走向如图6所示。该反应器正负电极之间不设置阳离子交换膜。