[實用新型]一種加壓型電化學反應池

有效

• 申請號: 201921350256.X
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN210894202U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 溫曉東;劉興武;曹直
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;B01J19/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

本實用新型涉及一種加壓型電化學反應池，一種加壓型電化學反應池，兩個相同的反應池主體（1）通過第一密封法蘭盤（17）以流體連通的方式連接組成H型雙室電化學反應池（10），第一密封法蘭盤（17）由左密封法蘭盤、左墊圈、聚合物電解質膜、右墊圈、右密封法蘭盤通過螺栓連接而成，每個反應池主體（1）的上部都為敞口，每個反應池主體（1）的上部都安裝有反應池蓋（2），電極（7）、進氣管（5）和出氣管（6）的外側與反應池蓋（2）密封連接，反應池主體（1）與反應池蓋（2）密封連接。

技術領域

本實用新型涉及一種加壓型電化學反應池，屬于電化學和電催化領域。

背景技術

電催化技術是利用電能作為外場能源使電極、電解質界面上的電荷轉移加速反應的一種催化作用。利用電催化可以將多種氣相小分子轉化成高附加值產品，比如可將CO、CO2還原成各種有機化學品，也可以實現N2加氫合成氨。電催化技術與傳統化工過程相比，突出的優勢是可以利用水作為氫源，在常溫條件下即可實現高效轉化。氣相小分子在電解質中的溶解度對電催化過程非常重要，研究者通常通過篩選電解質溶液增加氣相原料分子的溶解度以促進反應效率，但是所使用的溶劑往往價格高昂，而且有些試劑具有毒性，帶來環保問題，限制了應用前景。通過加壓增加氣體分子在電解質中的溶解度是一種簡單高效的方法，然而，現有的研究中使用的電催化反應池由于其材質和結構設計限制，密封性能不足，不具有承受高壓的能力。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：如何克服背景技術的不足，提供一種密封性能好，能承受高壓的能力的加壓型電化學反應池。

本發明所采用的技術方案是：一種加壓型電化學反應池，兩個相同的反應池主體（1）通過第一密封法蘭盤（17）以流體連通的方式（即管道連接的方式）連接組成H型雙室電化學反應池（10），第一密封法蘭盤（17）由左密封法蘭盤、左墊圈、聚合物電解質膜、右墊圈、右密封法蘭盤通過螺栓連接而成，每個反應池主體（1）的上部都為敞口，每個反應池主體（1）的上部都安裝有反應池蓋（2），每個反應池蓋（2）上都安裝有電極頭朝下的電極（7）、進氣管（5）和出氣管（6），電極（7）由工作電極、參比電極、對電極三個電極構成，電極（7）、進氣管（5）和出氣管（6）的外側與反應池蓋（2）密封連接（即通過密封原件進行密封），反應池主體（1）與反應池蓋（2）密封連接（即通過密封原件進行密封）。

反應池主體（1）與反應池蓋（2）通過第二密封法蘭盤連接，第二密封法蘭盤由上密封法蘭盤（15）、O型密封圈（3）、下密封法蘭盤（11）構成，上密封法蘭盤（15）處于在反應池蓋（2）下部，下密封法蘭盤（11）處于在反應池主體（1）上部，反應池蓋（2）包括金屬法蘭盤（13）、電極密封盤（14）、上密封法蘭盤（15），金屬法蘭盤（13）、電極密封盤（14）、上密封法蘭盤（15）通過螺栓或者螺釘（9）連接，反應池主體（1）包括下密封法蘭盤（11）和反應室（12）。

反應池主體（1）下部安裝有底座（4），反應池主體（1）以法蘭連接的方式設置于所述底座（4）的圓柱形的第一凹槽內，且所述反應池主體（1）的反應室的外直徑小于所述底座（4）的第一凹槽的內直徑。

底座（4）的第一凹槽的深度不小于所述反應池主體（1）的反應室的垂直方向的長度，所述底座（4）以法蘭連接的方式與所述反應池主體（1）和所述反應池蓋（2）連接，所述底座為圓柱體結構，所述底座（4）的外直徑和下密封法蘭盤（11）的最大外直徑一致。

所述反應池主體（1）的反應室為圓柱形腔體，且所述反應池主體（1）的反應室的底部為平面結構。

所述下密封法蘭盤（11）的鄰近所述上密封法蘭盤（15）的一側的表面上設置第二凹槽（環形槽），第二凹槽內放置O型密封圈（3），從而將所述下密封法蘭盤（11）和所述上密封法蘭盤（15）密封連接。

所述反應池蓋（2）中沿其軸向方向設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器頭部垂直向下插入反應池主體（1）中。