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基本信息

項(xiàng)目名稱：
一種循環(huán)冷卻水直流電解處理工藝及設(shè)備
小類：
能源化工
簡介：
直流電解工藝是通過直流電解過程中陽極產(chǎn)生活性氧、活性氯、自由基等物質(zhì)，達(dá)到殺菌滅藻的目的，同時陰極發(fā)生析氫反應(yīng)生成氫氧根離子，使陰極區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)堿性環(huán)境，促使水中鈣鎂離子沉淀，從而達(dá)到阻垢的效果。
詳細(xì)介紹：
為了節(jié)約水資源，冷卻水通常要求循環(huán)使用，冷水在循環(huán)使用過程中產(chǎn)生結(jié)垢，電化學(xué)腐蝕. 系統(tǒng)粘泥滋生等問題。為了解決傳統(tǒng)工藝的眾多不足，同時借鑒國外發(fā)達(dá)國家的成功案例，我們研究并設(shè)計(jì)了直流電解設(shè)備。直流電解工藝是通過直流電解過程中陽極產(chǎn)生活性氧、活性氯、自由基等物質(zhì)，達(dá)到殺菌滅藻的目的，同時陰極發(fā)生析氫反應(yīng)生成氫氧根離子，使陰極區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)堿性環(huán)境，促使水中鈣鎂離子沉淀，從而達(dá)到阻垢的效果。它與傳統(tǒng)的處理方法相比，具有環(huán)境兼容性好，沒有化學(xué)藥劑的環(huán)境污染問題、運(yùn)行維護(hù)簡單，我們采用全自動化處理方法，無需繁瑣的運(yùn)行過程、處理效果好，通過實(shí)驗(yàn)及案例顯示可使?jié)饪s倍數(shù)達(dá)到5以上，節(jié)約水資源30%以上、組裝簡單，運(yùn)行成本低，由于簡單的設(shè)備及穩(wěn)定的電力驅(qū)動，可使組裝及運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)工藝少30%以上。本工藝率先出現(xiàn)于以色列，至今仍只有以色列，日本等極少數(shù)國家掌握相關(guān)技術(shù)，所有導(dǎo)致進(jìn)口費(fèi)用高昂。而現(xiàn)今的循環(huán)冷卻水卻是一個巨大的市場，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國有上百萬臺大型中央空調(diào)用水及2/3的工業(yè)用水需要循環(huán)使用，由此可見直流電解工藝的有著巨大的市場價值和社會意義。

作品圖片

  • 一種循環(huán)冷卻水直流電解處理工藝及設(shè)備
  • 一種循環(huán)冷卻水直流電解處理工藝及設(shè)備

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的 　　考察直流電解設(shè)備在處理循環(huán)冷卻水在生產(chǎn)規(guī)模的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)和運(yùn)行管理優(yōu)勢，最終實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻水直流電解處理設(shè)備的產(chǎn)品化。 基本思路 其具體實(shí)施技術(shù)路線： （1）設(shè)備設(shè)計(jì)與加工制作（2）生產(chǎn)性試驗(yàn) （3）設(shè)計(jì)、加工制造和運(yùn)行管理規(guī)范的編制 （4）樣機(jī)制作及知識產(chǎn)權(quán)工作 （5）進(jìn)行鑒定、結(jié)題。 創(chuàng)新點(diǎn) 　?。?）不需投加化學(xué)藥劑，只通過直流電解過程即可實(shí)現(xiàn)殺菌滅藻、阻垢和防腐蝕功能，無化學(xué)污染問題，環(huán)境兼容性好（2）可有效提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)至5以上，節(jié)約補(bǔ)給水60%以（3）與化學(xué)處理法相比，可降低運(yùn)行成本30%以上（4）采用特殊的電解反應(yīng)器設(shè)備形式和控制手段，無須機(jī)械運(yùn)動部件即可清除極板結(jié)垢和水垢的排出，減少了機(jī)械維護(hù)難度，增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性（5）采用集成式電源，體積小、重量輕、造價低，控制采用PLC電路，操作更簡明（6）可實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)省人員勞務(wù)費(fèi)用和工資50%以上。 技術(shù)關(guān)鍵：通過設(shè)備設(shè)計(jì)、加工和生產(chǎn)性試驗(yàn)，形成一套完整的循環(huán)冷卻水直流電解處理設(shè)備設(shè)計(jì)、加工制造和運(yùn)行管理規(guī)范，實(shí)現(xiàn)這一設(shè)備的產(chǎn)品化主要技術(shù)指標(biāo) 　　（1）細(xì)菌總數(shù)和藻類低于103CFU/mL； （2）結(jié)垢厚度小于1%，傳熱效率下降低于10%； （3）確保循環(huán)冷卻水系統(tǒng)防腐蝕效果優(yōu)于同類化學(xué)處理系統(tǒng)，年腐蝕率低于標(biāo)準(zhǔn)要求； （5）提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)至5以上，年節(jié)約補(bǔ)給水60%以上；

科學(xué)性、先進(jìn)性

（1）直流電解工藝采用具有電催化性能的特殊陽極（形穩(wěn)陽極）電解過程中陽極產(chǎn)生的活性氯、活性氧和自由基具有極強(qiáng)的氧化性，對水中的菌藻類微生物具有強(qiáng)烈的殺滅作用，從而防止菌藻滋生。 （2）直流電解過程中陰極會發(fā)生析氫反應(yīng)生成氫氧根離子，使陰極區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)堿性環(huán)境，促使水中鈣鎂離子發(fā)生沉淀（3）防腐蝕 由于電解過程的陽極反應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化劑能有效地控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物數(shù)量以及在系統(tǒng)表面的滋生，防止金屬構(gòu)件表面厭氧環(huán)境和硫化物的生成 ，由于電解過程中陰極發(fā)生析氫反應(yīng)，使體系中pH值不斷升高，這會導(dǎo)致系統(tǒng)氫離子濃度和氧化還原電位降低，從而防止電化學(xué)腐蝕。 目前這一技術(shù)主要掌握在日本和以色列等發(fā)達(dá)國家，設(shè)備售價極其高昂，無法適應(yīng)我國國情。近兩年，國內(nèi)少數(shù)企業(yè)也在宣傳這一處理技術(shù)和設(shè)備，但所有設(shè)備只是簡單的電解反應(yīng)器，而無法實(shí)現(xiàn)排垢，因此根本無法實(shí)現(xiàn)其所宣傳的處理效果。綜上所述，我國急需開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的循環(huán)冷卻水直流電解處理技術(shù)及設(shè)備。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

生產(chǎn)性試驗(yàn)階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

形成專利技術(shù)，以專利權(quán)或技術(shù)入股方式轉(zhuǎn)讓

作品可展示的形式

直流電解工藝及設(shè)備說明書、ppt、成品展示

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

特點(diǎn)和優(yōu)勢（1）通過直流電解過程即可實(shí)現(xiàn)殺菌滅藻、阻垢和防腐蝕功能，無化學(xué)污染問題，環(huán)境兼容性好（2）可有效提高循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)至5以上，節(jié)約補(bǔ)給水60%以上（3）與化學(xué)處理法相比，可降低運(yùn)行成本30%以上（4）采用特殊的電解反應(yīng)器設(shè)備形式和控制手段，無須機(jī)械運(yùn)動部件即可清除極板結(jié)垢和水垢的排出（5）采用集成式電源（6）可實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)省人員勞務(wù)費(fèi)用和工資50%以上。 循環(huán)水電解處理設(shè)備可廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)及中央空調(diào)等循環(huán)冷卻水的處理中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，工業(yè)冷卻水占整個工業(yè)用水量的2/3以上，為了防止冷卻水在循環(huán)使用中產(chǎn)生的結(jié)垢、微生物滋生，進(jìn)而造成的傳熱效率下降和設(shè)備腐蝕問題，需要對工業(yè)循環(huán)冷卻水進(jìn)行處理，建筑空調(diào)系統(tǒng)數(shù)量龐大，據(jù)不完全估計(jì)，全國大約有上百萬臺中央空調(diào)機(jī)組。為了維護(hù)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行，每年需要支付大量的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，如果采用電解處理設(shè)備，可節(jié)約大量運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，并且設(shè)備銷售總額可達(dá)數(shù)十億元。

同類課題研究水平概述

目前這一技術(shù)主要掌握在日本和以色列等發(fā)達(dá)國家受理，設(shè)備售價極其高昂，無法適應(yīng)我國國情。近兩年，國內(nèi)少數(shù)企業(yè)也在宣傳這一處理技術(shù)和設(shè)備，但所有設(shè)備只是簡單的電解反應(yīng)器，而無法實(shí)現(xiàn)排垢，因此根本無法實(shí)現(xiàn)其所宣傳的處理效果。綜上所述，我國急需開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的循環(huán)冷卻水直流電解處理技術(shù)及設(shè)備。
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