[實用新型]一種磁約束電化學反應器

有效

• 申請號: 201920374951.3
• 申請日: 2019-03-24
• 公開（公告）號: CN210214888U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 周檢
• 申請（專利權）人: 杭州睿清環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種磁約束電化學反應器，包括包括磁約束電化學反應器殼體，永久性磁柱陣列，進水口連接管和出水口連接管和電極組件，所述殼體一外側安置有永久性磁柱陣列，所述殼體兩側端部安置有進水口連接管和出水口連接管，所述殼體內至少設有一組電極組件，所述電極組件是由陽電極、絕緣網膜、陰電極依次交替排布組合而成。本實用新型結構簡單、運行成本低、轉化效率高，能耗低，適用污水治理等工業領域。

技術領域

本發明涉及一種電化學反應器，具體的是一種磁約束電化學反應器，主要應用于工業廢水治理領域。

背景技術

傳統的電化學反應器的原理主要是基于電解水原理，在陽電極和陰電極直接施加一定大小的電場，將電解液進行電解，產生氫氧根離子、氫離子、羥基自由基和活性氧等粒子。尤其是對于工業污水的電催化氧化設備，產生的羥基自由基和活性氧等粒子對廢水中的有機物進行氧化分解，生成二氧化碳和水等物質，達到治理工業廢水的目的。由于采用電化學方法治理工業污水，或者電解水消毒等存在能耗高的缺點。為了節約能耗，各種電化學反應器被研究來降低能耗。有的采用三維電極反應器，增加極化效率，提高質量傳輸系數；有的采用隔膜電解反應器，防止陰極區和陽極區極化產物的相互影響，提高反應物的轉化效率，節省電耗；有的在極板之間設置攪拌槳葉，提高溶液的流動性，提高電化學反應器處理工業污水的效率。盡管如此，電化學反應器的能耗并沒有得到極大程度上的減少。這是因為這些改進工藝方案只是在于提高電化學反應是活性離子的混合均勻性等，并沒有從本質上提高電化學反應產生的活性粒子濃度。以電催化氧化工藝治理工業廢水為例，在通入一定量的電流條件下，通過電化學反應，將水電解生成氫氧根離子和氫離子，氫氧根離子在陽電極表面與空穴等物質反應生成中性態的羥基自由基，這種羥基自由基具有非常高的氧化電位，能夠快速氧化水中的有機物。而在傳統的電化學反應裝置中，單位時間內產生氫氧根離子生成羥基自由基的濃度是一定的，而且濃度很低，傳統改進工藝只是在提高電化學時的質量傳輸系數，并沒有從本質上提高單位時間內產生羥基自由基的濃度，所以電化學反應的能耗并沒有實質性的得到很大程度上的降低。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述的技術問題，提供一種結構簡單、運行成本低、轉化效率高，低能耗的磁約束電化學反應器。

技術方案包括磁約束電化學反應器殼體，永久性磁柱陣列，進水口連接管和出水口連接管和電極組件，所述殼體一外側安置有永久性磁柱陣列，所述殼體兩側端部安置有進水口連接管和出水口連接管，所述殼體內至少設有一組電極組件，所述電極組件是由陽電極、絕緣網膜、陰電極依次交替排布組合而成。

所述永久性磁柱陣列是由磁感應強度5000高斯以上的永久性磁體組成，磁體可以是圓柱形，正方體等一切形狀；

所述永久性磁柱陣列內的相鄰兩個磁柱同一側的磁性是相反的；

所述永久性磁柱陣列內的每相鄰兩個磁柱之間的距離在1cm-10cm之間，優選5cm；

所述電極組件置于電化學反應器殼體內部，且緊靠于安置有永久性磁柱陣列的殼體一內側；

所述陽電極是由具有電催化性質的銥釕、銥鉭鈦陽電極、鉑電極以及金剛石薄膜電極等一切體塊陽電極或者網狀陽電極，厚度在3mm以下；

所述陽電極的析氧電位1.5V以上，優選2.7 V（參比標氫電極電位）；

所述絕緣網孔是具有耐腐蝕性厚度為2mm以下的塑料網膜，優選厚度為0.3mm；

所述陰電極可以是不具有鐵磁性的不銹鋼、銅、鈦、石墨等板狀或者網狀電極，厚度在3mm以下。