[實用新型]一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器

有效

• 申請號: 201821670150.3
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN208933492U
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 張暢;閆巍;余智勇;任志博;盧峰
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: C25B3/02
• 分類號: C25B3/02;C25B1/26;C25B11/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本實用新型提供的一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器，包括反應槽，反應槽內放置有平行布置的若干組電極組，其中，每組電極組設置有一個陰極和一個陽極；反應槽的下端進液口；反應槽的上端設置有出液口；本結構實現電解反應器的高效電極氧化及充分的固液接觸和傳質；使得本結構對木質素能夠處理完全，且對環境無污染。

技術領域

本實用新型涉及玉米秸稈的能源化利用領域，特別涉及一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器。

背景技術

目前工業上對玉米秸稈木質素的降解方法主要采用酸堿法和蒸汽爆破法。前者需要大量的稀酸或堿，對環境的污染和破壞較嚴重，增加了后續處理的難度，較難符合日益嚴峻的環保要求；而后者處理的木質素處理不完全，影響纖維素后期酶法水解。

電化學法可通過直接和間接氧化反應打破聚合物的固有結構，且具有操作簡單、反應條件溫和、處理迅速的優點，在難降解有機物處理領域廣泛應用，但在玉米秸稈預處理方面鮮有報道。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器,解決了現有的對玉米秸稈進行工業處理時,存在的木質素處理不完全，影響纖維素后期酶法水解或對環境的污染和破壞較嚴重的問題。

為了達到上述目的,本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型提供的一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器，包括反應槽，反應槽內反應槽內加入有氯化鈉溶液，并放置有平行布置的若干組電極組，其中，每組電極組設置有一個陰極和一個陽極；反應槽的下端進液口；反應槽的上端設置有出液口。

優選地，每組電極組中的陰、陽極之間距離為5～15mm。

優選地，電極組設置有1～10組。

優選地，陰極為鈦、鎳、銅、石墨或不銹鋼，陽極為Ti/IrO₂-Pt。

優選地，反應槽內設置有攪拌棒，攪拌棒連接有驅動電機。

優選地，出液口和進液口連接有同一個電解液儲罐，其中，進液口與電解液儲罐之間的管道上設置有泵，泵和進液口之間設置有第一閥門；出液口與電解液儲罐之間的管道上設置有第二閥門。

優選地，出液口還連接有木質素儲罐，其中，出液口與木質素儲罐之間的連接管道上設置有第三閥門，同時，該管道上還設置有取樣口，取樣口置于第三閥門的上游。

優選地，進液口和出液口均設有濾網。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型提供的一種玉米秸稈的電化學預處理的電解反應器，使用NaCl溶液作為電解液，隨著電解進行，電解液在電極表層的電催化作用下，氧化電解液中的Cl^-使其成為氧化性極強的活性物質，即次氯酸和氯氣等，在電化學系統中，有效地破壞木質纖維素結構，對秸稈酶水解有顯著的促進作用；同時能直接對纖維素和半纖維素進行氧化降解；反應槽內布置的多組電極組，實現電解反應器的高效電極氧化；電解液攪拌、循環、通過濾網使木質素停留在反應槽內，保持最大接觸，實現充分的固液接觸和傳質；本結構對木質素能夠處理完全，且對環境無污染。

進一步的，電機控制，可從取樣口取樣檢測產物濃度，從而判斷進程；可通過閥門開閉實現電解液循環或產物收集，實現便利的反應過程控制。

附圖說明

圖1是電解反應器的結構示意圖；

其中，1、反應槽 2、陽極 3、陰極 4、進液口 5、出液口 6、攪拌棒 7、泵 8、電解液儲罐 9、木質素儲罐 10、取樣口 11、第一閥門 12、第二閥門 13、第三閥門。

具體實施方式