將無膜電解水組件串并聯(lián)使用提高電解水指標(biāo)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明將無膜電解水組件串并聯(lián)使用提高電解水指標(biāo)的方法，屬于無膜電解水技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，無膜電解水技術(shù)與流行于世80多年的傳統(tǒng)隔離膜電解水技術(shù)相比，具有巨大優(yōu)勢，如既可以電解靜止水又可以電解了流動水、電解效率高、只出一種電解水、不限水溫、適應(yīng)水TDS從大于零到很高的大范圍、節(jié)水節(jié)能環(huán)保，因此已呈現(xiàn)出對世界電解水大洗牌的發(fā)展態(tài)勢。但在電解流動水方面，由于無膜電解水技術(shù)采用較小電解功率，要滿足較高電解水指標(biāo)(如電解水ORP負(fù)電位值、含氫量及一定水量等)要求，一方面在電解電極工藝結(jié)構(gòu)需要創(chuàng)新技術(shù)方案；另一方面，在裝置有關(guān)工藝流程結(jié)構(gòu)方面仍有待創(chuàng)新，以使得無膜電解水裝置可比重要指標(biāo)達(dá)到乃至超越傳統(tǒng)電解水機(jī)水平，推動無膜電解水技術(shù)創(chuàng)新普及發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電解水技術(shù)革命。本發(fā)明人在長期研究中發(fā)現(xiàn):在無膜電解水裝置出水量較大情況下，無膜電解水技術(shù)由于采用較小電解功率，要滿足較高電解水指標(biāo)(如負(fù)電位0RP、含氫量等)要求，更為困難。按照通常做法，采取增大單個電解電極組件的處理功效，達(dá)到較大水量電解指標(biāo)要求，這樣做缺點(diǎn)是使得電解電極組件制造難度顯著加大，電解效率欠佳，產(chǎn)品性價比降低。本發(fā)明將電極組件串聯(lián)或并聯(lián)使用以提高電解水效率的方法與結(jié)構(gòu)，是發(fā)明人在多年研究相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上，總結(jié)創(chuàng)造的重要技術(shù)創(chuàng)新方案，可以克服采用單個電解電極組件電解較大量流水成本高、制造要求較高、電解效率欠佳等不足，既能滿足較大水量較高電解水指標(biāo)要求，又具有較高電解效率，可以獲得較高的產(chǎn)品性價比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出將無膜電解水組件串并聯(lián)使用提高電解水指標(biāo)的方法，主要
【發(fā)明內(nèi)容】
為:基于電解水離子活性能級原理、原水經(jīng)多級電解有利于提高電解水指標(biāo)與電解效率原理；包含N個無膜電解水組件，無膜電解水組件有進(jìn)水通道與出水通道；當(dāng)N取大于I的整數(shù)，N個無膜電解水組件串聯(lián)或并聯(lián)連接；當(dāng)N取大于3的整數(shù)，N個無膜電解水組件串聯(lián)或并聯(lián)或串并混聯(lián)連接。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
之二為:所述若干個無膜電解水組件，任一個無膜電解水組件，均有陰、陽電極，該陰、陽電極的電解間隙是連續(xù)的、非間斷的；在采用一個殼體安裝多個電極組件時，無膜電解水組件數(shù)目以陰、陽電極電解間隙的非連續(xù)或間斷作區(qū)分。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
之三為:所述當(dāng)N為大于I的整數(shù)，N個無膜電解水組件串聯(lián)或并聯(lián)連接，電解水組件串聯(lián)連接指:以水流流經(jīng)順序而言，前一個電解水組件的出水通道與后一個電解水組件的進(jìn)水通道連通。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
之四為:所述N個或M個無膜電解水組件，當(dāng)N或M取值大于2，2個或者2個以上無膜電解水組件可以采用水流通道并聯(lián)連接方式；電解水組件并聯(lián)連接指:2個或者2個以上電解水組件的進(jìn)水通道均連接至同一進(jìn)水通道，該進(jìn)水通道稱為并聯(lián)進(jìn)水通道；2個或者2個以上電解水組件的出水通道均連接至相同出水通道，該出水通道稱為并聯(lián)出水通道；電解水組件并聯(lián)連接使得并聯(lián)進(jìn)水通道進(jìn)水分為若干支流，分別進(jìn)入并聯(lián)連接的各個電解水組件作電解，再由各個出水通道流經(jīng)并聯(lián)出水通道流出。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
之五為:所述當(dāng)N取大于I的整數(shù)，N個無膜電解水組件串聯(lián)或并聯(lián)連接，電解水組件串并混聯(lián)連接指:N個電解水組件任意用串聯(lián)或并聯(lián)方式連接。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】
之六為:所述無膜電解水組件，任一個無膜電解水組件，均有陰、陽電極，該陰、陽電極的電解間隙是連續(xù)的、非間斷的；
[0009]本發(fā)明技術(shù)方案，首先基于本發(fā)明人的新發(fā)現(xiàn)及據(jù)此提出的“電解水離子活性能級原理”:在水被電解過程中，水分子并非如人們通常假定的那樣:要么被電解至四分五裂，成為各奔東西的氫、氧離子或離子根，要么還是穩(wěn)定如常的水分子，事實(shí)上，在電解水過程中，吸收電能從而增加活性能的水分子各元素、離子或離子根，處于不同的活性能量強(qiáng)度級次狀態(tài):一些水分子的氫氧離子(或離子根)，獲得了足以克服分子結(jié)合力的活性能，各奔東西，此類水分子所具活性能級次可定義為“水分子高級次活性能”或稱為“水分子分解級次活性能”，電解水指標(biāo)主要由此類水分子分裂出的離子形成，例如:電解負(fù)氫水的ORP負(fù)值(氧化還原負(fù)電位)與含氫量，主要是由負(fù)氫離子H與電子所產(chǎn)生，H可以以等離子態(tài)相對穩(wěn)定存在(日本專家及川胤昭《氫的革命》有這方面論證)，這一點(diǎn)，為發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的負(fù)氫水中ORP負(fù)值與氫含量成比例長時間并存的事實(shí)所確認(rèn)(本發(fā)明人據(jù)此將ORP負(fù)值與氫含量存在一定正比例關(guān)系的水稱為“負(fù)氫水”)；其次，電解水中，一些水分子氫氧離子(或離子根)獲得較高活性能，但尚未達(dá)到可自行掙脫水分子結(jié)合力的能量強(qiáng)度，因而水分子中離子處于若即若離卻難割難分狀態(tài)，此類水分子所具活性能級次可定義為“水分子臨界級次活性能”，此種處于臨界分解的水分子是不太穩(wěn)定的，受到外加能量作用，較易四分五裂為各種離子，產(chǎn)生電解水指標(biāo)；再次，電解水中，為數(shù)更多的水分子活性能級低于臨界分解能級，可定義為水分子“低級次活性能”，此類水分子比未經(jīng)過電解處理的水分子具有程度不同的不穩(wěn)定性或說有一定的活性，較易受外力作用而分解。
[0010]更為重要的是，在上述原理基礎(chǔ)上，本發(fā)明人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)并提出了“水經(jīng)多級電解有利于獲得較高電解水指標(biāo)原理”:一般以為要獲得較高電解水指標(biāo)，必須加大電解功率，的確，給一定電解水組件提供較大電解功率，會使電解水指標(biāo)有所提高，但深入研究發(fā)現(xiàn):隨著功率上升，電解水指標(biāo)上升呈現(xiàn)趨緩傾向，以至大到一定功率，電解水指標(biāo)幾乎不再上升，效率會顯著降低；原因在于:無膜電解水電極具有電極間隙較窄小的特點(diǎn)，由于流入各個間隙的水質(zhì)、結(jié)構(gòu)差異性等各種原因，容易產(chǎn)生水流在電解電極間隙中分布不均勻等問題，在電解功率較大的情況下，氫氧氣泡增加，使得水流在電解電極間隙中分布不均勻等問題更為嚴(yán)重，故難以獲得較高電解水指標(biāo)；若采用加大電解面積擴(kuò)大水流通道的技術(shù)方案，結(jié)構(gòu)差異性影響較大，容易出現(xiàn)電流在電解間隙中分布不均勻等問題，電解水效率會下降，同樣難以獲得較高電解水指標(biāo)。
[0011]基于上述發(fā)現(xiàn)與原理，采用本發(fā)明將無膜電解水組件串并聯(lián)使用提高電解水指標(biāo)的方法，能夠較好地解決上述技術(shù)難題:首先，每個電解水組件的電解水功率可以按較佳效率確定，若經(jīng)一級電解水組件電解的電解水指標(biāo)尚未達(dá)到要求，再串聯(lián)一級電解水組件強(qiáng)化電解，一方面是鞏固已有電解水效果，同時錦上添花，促使已處于“臨界級次活性能”狀態(tài)的水分子被電解分離，提高電解水指標(biāo)；處于“低級次活性能”水分子也是較可能被電解的對象，為提高電解