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一種加壓電解槽及強化電解的方法與流程

文檔序號:11841131閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種加壓電解槽,其特征在于,所述加壓電解槽包括:

反應槽,包括槽體和槽蓋,槽體與槽蓋密封連接,槽蓋上設置可密封的負極連接孔、正極連接孔和進氣口;

放置于反應槽中的電極,包括陰極和陽極,陰極通過負極連接孔與電源的負極相連,陽極通過陽極連接孔與電源的正極相連;

電解隔膜,設置于反應槽中,將陰極和陽極隔開;

加壓裝置,用于提高反應槽內的壓強,包括氣體供給裝置和/或加熱裝置,氣體供給裝置的出氣口通過進氣口與反應槽連通,所述加熱裝置用于供給反應槽熱量和/或蒸發(fā)水蒸氣對反應槽加壓。

2.根據權利要求1所述的加壓電解槽,其特征在于,所述氣體供給裝置包括氧氣供給裝置;

優(yōu)選地,所述氣體供給裝置包括高壓氣體鋼瓶;

優(yōu)選地,所述加壓電解槽還包括參比電極,所述參比電極通過反應槽上設置的可密封的參比電極口放置于反應槽中,所述陰極、陽極和參比電極均與電化學工作站相連;

優(yōu)選地,所述參比電極為固態(tài)參比電極或氯化銀電極;

優(yōu)選地,所述陰極、陽極和參比電極呈三角形分布;

優(yōu)選地,所述陰極、陽極和參比電極分別通過導電棒與電源相連,所述導電棒表面包裹有耐壓絕緣套;

優(yōu)選地,所述耐壓絕緣套的材質為高溫硅膠;

優(yōu)選地,所述導電棒與槽蓋通過螺栓密封連接;

優(yōu)選地,所述螺栓連接處的表面涂覆聚四氟乙烯。

3.根據權利要求1或2所述的加壓電解槽,其特征在于,所述加壓電解槽還包括用于攪拌反應槽中電解液的攪拌裝置;

優(yōu)選地,所述攪拌裝置包括電機和攪拌桿,所述攪拌桿通過可密封的攪拌口放置于反應槽中。

4.根據權利要求1-3之一所述的加壓電解槽,其特征在于,所述加壓電解槽還包括熱電偶和壓力測量儀表,所述熱電偶通過反應槽上設置的可密封的溫度測量口和壓力測量口放置于反應槽中;

優(yōu)選地,所述壓力測量儀表為壓力表。

5.根據權利要求1-4之一所述的加壓電解槽,其特征在于,所述槽體和槽蓋的材質均為金屬,其在30℃能承受15MPa的壓力;

優(yōu)選地,所述槽體內壁表面絕緣;

優(yōu)選地,所述槽體內壁表面為聚四氟乙烯;

優(yōu)選地,所述槽體與槽蓋之間通過聚四氟乙烯密封圈密封連接。

6.根據權利要求1-5之一所述的加壓電解槽,其特征在于,所述陰極和陽極的材質為鎳、銅、鈦、鉛、錫、鈰或其氧化物中的任意一種或至少兩種的組合,優(yōu)選為鎳的氧化物和/或錫的氧化物;

優(yōu)選地,所述陰極和陽極的材質為二氧化錫、二氧化鈰或二氧化鉛中的任意一種或至少兩種的組合;

優(yōu)選地,所述陰極背對陽極的一側涂覆有硅膠,所述陽極背對陰極的一側涂覆有硅膠;

優(yōu)選地,所述陰極和陽極的結構相同。

7.根據權利要求1-6之一所述的加壓電解槽,其特征在于,所述電解隔膜為離子膜套,所述離子膜套將陰極和/或陽極包裹其中;

優(yōu)選地,所述離子模套的材質為陽離子膜;

優(yōu)選地,所述隔膜離子膜套的寬度大于電極的寬度,高度高于電解液的液面高度,厚度大于導電棒的直徑。

8.根據權利要求1-7之一所述的加壓電解槽,其特征在于,所述加熱裝置包括電加熱爐,所述電加熱爐包括電阻絲爐芯,所述電加熱爐將所述反應槽的槽體包圍其中;

優(yōu)選地,所述加熱裝置還包括用于控制電加熱爐溫度的控制器。

9.利用權利要求1-8之一所述的加壓電解槽強化電解的方法,其特征在于,所述方法為:通過供給加壓電解槽氣體和/或加熱產生的水蒸氣實現(xiàn)加壓電解槽的加壓,進行電解,電解時的壓力為0.1-5MPa,優(yōu)選1.5-2.0MPa;電解使用堿性電解液,堿性電解液中堿性物質的濃度為0.1-2mol/L,優(yōu)選0.5-1.5mol/L。

10.根據權利要求9所述的方法,其特征在于,所述電解為固體礦物電解脫硫、水電解制氫或廢水電解降解COD。

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