專利名稱：電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種通過電化學(xué)反應(yīng)調(diào)控反應(yīng)溶液pH值的裝置。
背景技術(shù)：
pH調(diào)節(jié)是各種化工生產(chǎn)，化學(xué)處理中的重要環(huán)節(jié)。幾乎所有化學(xué)相關(guān)工藝中都要求對反 應(yīng)溶液的pH值進行控制。反應(yīng)溶液不同的pH值對反應(yīng)的速率、能耗，產(chǎn)物的種類、形態(tài)和 產(chǎn)率都有影響?，F(xiàn)有工藝中最常用的方法是外加酸堿進行pH值調(diào)控。此法最主要的缺陷是反 應(yīng)前需購買、運輸和配制酸、堿溶液，耗費大量的人力物力，同時外加調(diào)節(jié)時不易精確調(diào)控， 調(diào)節(jié)過程中過量的酸堿會引起反應(yīng)物變質(zhì)且在反復(fù)調(diào)節(jié)過程中引入多余體積。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有一般工藝調(diào)節(jié)PH值時操作煩瑣,不易精確調(diào)控,容易引起酸堿污染的缺點， 本實用新型提供一種電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀。該電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀能精確調(diào) 控反應(yīng)溶液的pH值，且清潔環(huán)保，不引起二次污染。
本實用新型所設(shè)計的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀，由陰極池、陽極池、鹽橋、直流電 源和電流控制裝置構(gòu)成，以陰極池和陽極池作為反應(yīng)器，陰極池和陽極池之間以鹽橋連接， 直流電源經(jīng)電流控制裝置連接在陰極池中的電極板和陽極池中的電極板之間。
用本電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀調(diào)控反應(yīng)溶液的pH值的工作原理和應(yīng)用方法是
將反應(yīng)溶液注入陰極池和陽極池之中，當(dāng)接通電源之后，陰極池中產(chǎn)生OH—離子使反應(yīng) 溶液的pH值上升；陽極池中產(chǎn)生H+離子使反應(yīng)溶液的pH值下降。通過控制電流的通斷和流 向可調(diào)控反應(yīng)溶液的pH值的變化，同時可調(diào)節(jié)電流和電壓的大小改變pH值變化的速率。當(dāng) 通過有效電路控制和PH計連用可達到自動調(diào)控pH值的目的。
還可在所述的陰極池中加設(shè)一空氣導(dǎo)管，用于向陰極池通空氣，通過控制電極的電位， 可使其在陰極池中產(chǎn)生&02和OH離子。
本實用新型的有益效果是
(1) 利用電極反應(yīng)中釋放的H+和OH—離子而不是外加化學(xué)物質(zhì)對pH值進行調(diào)節(jié)；
(2) 僅在溶液內(nèi)產(chǎn)生H+和OH-離子而無多余溶液體積引入；
(3) 可通過控制電流和電壓的大小精確調(diào)控pH值變化大小和變化速率。

圖1是本電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀的結(jié)構(gòu)示意圖2是使用本電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀調(diào)高陰極池中溶液pH值時，陰極池中溶液pH
值的變化曲線；
圖3是使用本電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀調(diào)低陽極池中溶液pH值時，陽極池中溶液pH
值的變化曲線。
具體實施方式
實施例一
如圖l所示，本電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀由陰極池l、陽極池2、鹽橋3、直流電源 4和電流控制裝置5構(gòu)成，以陰極池1和陽極池2作為反應(yīng)器，陰極池1和陽極池2之間以 鹽橋3連接，在陰極池1中設(shè)置有空氣導(dǎo)管8，用于向陰極池中的反應(yīng)溶液通入空氣，直流 電源4經(jīng)電流控制裝置5連接在陰極池1中的電極板6和陽極池2中的電極板7之間，向兩 電極通電并可調(diào)控電流的大小。
實施例二
用實施例一所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀調(diào)高溶液pH值的應(yīng)用
將待調(diào)pH值的溶液注入陰極池中，陽極池注入水，開通電源，陰極池中的溶液pH值將 逐漸上升，當(dāng)pH值達到所需要求時切斷電源。在調(diào)整過程中溶液pH值的變化曲線如圖2所 示。
實施例三
用實施例一所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀調(diào)低溶液pH值的應(yīng)用-
將待調(diào)pH值的溶液注入陽極池中，陰極池注入水，開通電源，陽極池中的溶液pH值將 逐漸下降，當(dāng)pH值達到所需要求時切斷電源。在調(diào)整過程中溶液pH值的變化曲線如圖3所示。
實施例四
用實施例一所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀應(yīng)用于某制備反應(yīng)，合成反應(yīng)時要求溶 液pH值為堿性，但產(chǎn)物析出時要求溶液pH值為中性的應(yīng)用
首先利用陰極池反應(yīng)將溶液pH值調(diào)節(jié)為堿性進行反應(yīng)，反應(yīng)后將溶液在陽極池中調(diào)pH 值至中性而使產(chǎn)物析出。
實施例五
用實施例一所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀在一種水處理技術(shù)中調(diào)節(jié)水溶液pH值下 降至2—4進行反應(yīng)后再將pH值調(diào)回中性排放的應(yīng)用
首先利用陽極反應(yīng)將水溶液的pH值從6—9降低到2—4,再利用陰極反應(yīng)將流出液的pH 值提高到6—9，達到處理要求，陰極池中的pH值提高的同時進行有機物的降解反應(yīng)。
實施例六
用實施例一所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀在下述化工反應(yīng)中的應(yīng)用常用脫硫技
術(shù)中采用堿液作為反應(yīng)物吸收二氧化硫后pH值下降，需再次升高pH值以循環(huán)吸收二氧化硫。操作過程如下以陰極池作為循環(huán)液再生裝置，利用陰極反應(yīng)將吸收煙氣后的pH值下降 的循環(huán)液的pH值由4—5提高到6—9，同時氧化S (IV)到S (VI)。
權(quán)利要求1.一種電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀，其特征在于由陰極池(1)、陽極池(2)、鹽橋(3)、直流電源(4)和電流控制裝置(5)構(gòu)成，以陰極池(1)和陽極池(2)作為反應(yīng)器，陰極池(1)和陽極池(2)之間以鹽橋(3)連接，直流電源(4)經(jīng)電源開關(guān)和電流控制裝置(5)連接在陰極池(1)中的電極板(6)和陽極池(2)中的電極板(7)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀，其特征在于所述的陰極池(1) 中設(shè)有空氣導(dǎo)管(8)。
專利摘要一種電化學(xué)反應(yīng)控制型pH調(diào)節(jié)儀，由陰極池、陽極池、鹽橋、直流電源和電流控制裝置構(gòu)成，以陰極池和陽極池作為反應(yīng)器，陰極池和陽極池之間以鹽橋連接，直流電源經(jīng)電流控制裝置連接在陰極池中的電極板和陽極池中的電極板之間。本pH調(diào)節(jié)儀能通過電化學(xué)反應(yīng)在陰極池中產(chǎn)生OH^-離子使溶液pH值上升，陽極池中產(chǎn)生H⁺離子使反應(yīng)溶液pH值下降?？赏ㄟ^控制電流和電壓大小精確調(diào)控pH值變化大小和變化速率，清潔環(huán)保，不引起二次污染。
文檔編號G05D21/00GK201035420SQ200720050869
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者鴻 劉, 敏 彭, 川 王 申請人:中山大學(xué)