[發明專利]模塊化陽極組件和使用其用于電化學還原的方法

有效

• 申請號: 201180061804.7
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN103261491A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: J.L.維利特;L.A.巴恩斯;S.G.維德邁爾;M.A.威廉森
• 申請（專利權）人: 通用電氣-日立核能美國有限責任公司
• 主分類號: C25C7/00
• 分類號: C25C7/00;G21F9/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

1.?一種模塊化陽極組件，包括：

通道框架，其支撐所述模塊化陽極組件；

至少一個陽極棒，其從所述通道框架延伸并與所述通道框架電絕緣，所述陽極棒在電解質中導電；

電氣系統，其與所述通道框架絕緣并向所述陽極棒提供電功率；以及

冷卻系統，其配置成從所述陽極棒和所述電氣系統移除熱量。

2.?根據權利要求1所述的組件，其特征在于，還包括：

陽極防護件，其接合至所述通道框架并包封所述電氣系統，以便防止到所述電氣系統的外部接觸。

3.?根據權利要求2所述的組件，其特征在于，所述陽極防護件包括柄部，其中，所述陽極防護件進一步包封所述冷卻系統，并且其中，所述冷卻系統和所述電氣系統包括在所述陽極防護件外部的進入點。

4.?根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述通道框架具有長度以便將所述組件支撐在框架內，并且其中，所述至少一個陽極棒包括沿所述通道框架的長度均勻分布的至少四個陽極棒。

5.??根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述陽極棒包括接合所述通道框架的上部段，并且其中，所述陽極棒包括下部段，其配置成與所述電解質電接觸且可移除地配合至所述陽極棒的上部段。

6.?根據權利要求5所述的組件，其特征在于，所述上部段由鎳合金制成，并且其中，所述下部段包括鉑。

7.?根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述電氣系統包括：

陽極塊，所述陽極棒座置且電連接到所述陽極塊中，

母線，其向所述陽極塊提供電功率，以及

滑動接頭，其將所述陽極塊電聯接至所述母線。

8.?根據權利要求7所述的組件，其特征在于，兩個母線提供相等的電功率至多個所述陽極塊，多個所述陽極棒中的每一個座置在所述陽極塊中，并且其中，所述兩個母線各自包括刀口觸點，其在所述通道框架外部延伸以便從外部源提供所述電功率。

9.?根據權利要求7所述的組件，其特征在于，所述滑動接頭包括多個側向部件，其能夠相對于每個其它側向部件在第一方向上移動，同時在第二方向上保持與至少一個其它側向部件電接觸。

10.?根據權利要求1所述的組件，其特征在于，所述冷卻系統包括活性氣體冷卻管線和氣體出口管線，所述活性氣體冷卻管線配置成將冷卻劑氣體吹到所述電氣系統上，所述氣體出口管線配置成收集和移除來自所述組件的所述冷卻劑氣體和廢氣。

11.?一種電解氧化物還原系統，包括：

包含電解質的電解質容器；

至少一個模塊化陰極組件，其被支撐在所述電解質容器上方并延伸到所述電解質中；以及

在所述模塊化陰極組件的任一側上的多個模塊化陽極組件，所述模塊化陽極組件各自包括，

???????通道框架，其在所述電解質容器上方支撐所述模塊化陽極組件，

???????至少一個陽極棒，其延伸到所述電解質容器中的所述電解質中，以及

???????電氣系統，其向所述陽極棒提供電功率。

12.?根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述多個模塊化陽極組件各自進一步包括冷卻系統和陽極防護件，其中，所述陽極防護件進一步包封所述電氣系統和所述冷卻系統，并且其中，所述冷卻系統和所述電氣系統包括在所述陽極防護件外部的進入點。

13.?根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述通道框架具有長度以便在所述電解質容器上方支撐所述模塊化組件，其中，所述至少一個陽極棒包括沿所述通道框架的長度均勻分布的四個陽極棒，并且其中，所述四個陽極棒向相鄰的模塊化陰極組件供應基本均勻的氧化電勢。

14.?根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述電氣系統包括：

陽極塊，所述陽極棒座置且電連接到所述陽極塊中，

兩個母線，其向所述陽極塊提供電功率，所述兩個母線各自包括在所述通道框架外部延伸的刀口觸點，以便連接至所述電解氧化物還原系統中的刀口接收器，以及

兩個滑動接頭，其將所述陽極塊電聯接至所述兩個母線。