[實(shí)用新型]一種三維電化學(xué)反應(yīng)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620137819.7
• 申請(qǐng)日: 2016-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205381992U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳亞利;姚詠歌;趙迪;宋樂(lè)山;言海燕;賀前鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南永清環(huán)保研究院有限責(zé)任公司;湖南永清水務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461;C02F1/467
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于環(huán)保機(jī)械和環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種三維電化學(xué)反應(yīng)器。

背景技術(shù)

三維電化學(xué)反應(yīng)是利用在極板之間填充三維活性粒子，每一個(gè)粒子在感應(yīng)電勢(shì)的作用下都將形成獨(dú)立的電化學(xué)反應(yīng)體系，極大地提高了電流的利用效率以及電化學(xué)氧化的作用效果。

但是，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有成熟和應(yīng)用推廣的三維電化學(xué)反應(yīng)器。已有的基本上都只是將改性或者未改性的活性炭顆粒利用水流或者曝氣的作用下，懸浮在極板之間，或者是采用固定床的形式填充。

采用流化狀態(tài)時(shí)，可以提高粒子與廢水的接觸面積，但是活性粒子會(huì)對(duì)極板表面有沖刷的作用，尤其是當(dāng)采用有鍍層的陽(yáng)極板時(shí)，長(zhǎng)期的沖刷會(huì)破壞鍍層，降低使用壽命。

當(dāng)采用固定床時(shí)，活性炭粒子全部充滿反應(yīng)器內(nèi)，容易造成反應(yīng)器的堵塞，也不利于過(guò)氧化氫的生成。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種有利于原位過(guò)氧化氫生成、可提高陽(yáng)極板使用壽命的三維電化學(xué)反應(yīng)器。

本實(shí)用新型解決問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種三維電化學(xué)反應(yīng)器,包括電解槽、以及在電解槽中交替布置的陽(yáng)極板和陰極板，所述陰極板為中空的箱型結(jié)構(gòu)，組成箱型結(jié)構(gòu)的各面板為網(wǎng)狀，陰極板的中空腔內(nèi)填充有導(dǎo)電的活性粒子。

進(jìn)一步的，所述陰極板的中空腔內(nèi)設(shè)有曝氣管。設(shè)置曝氣管能夠增加氧含量，有利于生成更多的原位過(guò)氧化氫。

優(yōu)選的，所述活性粒子填充體積占陰極板中空腔體積為60～85%。

優(yōu)選的，所述陰極板材料為304不銹鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔直徑為1～2mm。

優(yōu)選的，所述陰極板厚度為15～30mm。

優(yōu)選的，所述陰極板和陽(yáng)極板間距為50～80mm。

優(yōu)選的，所述電解槽中的電解液pH為4～8，懸浮物濃度小于或等于1000mg/L。

所述陽(yáng)極板為惰性電極，材料優(yōu)選為鍍釕鈦板或鍍鉛鈦板。

本實(shí)用新型的陰極板采用平板框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填充活性粒子作為第三極。每一個(gè)活性粒子在外加電場(chǎng)的感應(yīng)下形成單獨(dú)的感應(yīng)電極，電流密度得到有效的提高。曝氣時(shí)，氧氣在陰極可以被還原成過(guò)氧化氫，原位生成的過(guò)氧化氫可以在亞鐵離子的作用下，產(chǎn)生羥基自由基，氧化水中的有機(jī)物。

本實(shí)用新型的顯著效果是：

1.通過(guò)陰極板固定三維活性粒子，有效地增大了電流的利用效率，有利于原位過(guò)氧化氫的生成。

2.將活性粒子限定在陰極板的中空腔內(nèi)，不會(huì)散落于電解槽內(nèi)，不會(huì)沖刷有鍍層的陽(yáng)極板，提高了其使用壽命。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本實(shí)用新型電化學(xué)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。

圖2為陰極板結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1-陽(yáng)極板，2-陰極板，3-曝氣管，4-電解槽。

具體實(shí)施方式

如圖1～2所示，一種三維電化學(xué)反應(yīng)器,包括電解槽4、以及在電解槽4中交替布置的陽(yáng)極板1和陰極板2。所述陰極板2為中空的箱型結(jié)構(gòu)，組成箱型結(jié)構(gòu)的各面板為網(wǎng)狀，陰極板2的中空腔內(nèi)填充有導(dǎo)電的活性粒子。

所述陰極板2的中空腔內(nèi)設(shè)有曝氣管3。設(shè)置曝氣管3能夠增加氧含量，有利于生成更多的原位過(guò)氧化氫。

所述活性粒子填充體積占陰極板2中空腔體積為60～85%。

所述陰極板2材料為304不銹鋼網(wǎng)，網(wǎng)孔直徑為1～2mm。

所述陰極板2厚度為15～30mm。

所述陰極板2和陽(yáng)極板1間距為50～80mm。

所述電解槽4中的電解液pH為4～8，懸浮物濃度小于或等于1000mg/L。

所述陽(yáng)極板1為惰性電極，材料優(yōu)選為鍍釕鈦板或鍍鉛鈦板。