水平折流式电催化反应装置的制作方法

技术特征：
1.一种水平折流式电催化反应装置，其特征在于，包括：反应器(30)，及设置于所述反应器(30)内的阴极板(80)、阳极板(90)和模块化粒子电极，所述阴极板(80)和所述阳极板(90)垂直所述反应器(30)底板的宽度方向依次间隔且交错布设，以将所述反应器(30)的内腔分隔为沿进水至出水方向依次布设的反应区间(301)，所述模块化粒子电极上下叠放布设于各所述反应区间(301)内；所述阴极板(80)的第一侧开口，且所述阳极板(90)的第二侧开口，或所述阴极板(80)的第二侧开口，且所述阳极板(90)的第一侧开口，以使反应液沿进水至出水方向呈水平折流式依次穿个各所述反应区间(301)；所述反应器(30)外设有与所述反应器(30)连通的排气循环系统(50)，所述排气循环系统(50)用于使反应产生的氢气由所述反应器(30)的顶部向外排出，且使反应产生的其它混合气体在所述反应器(30)和所述排气循环系统(50)间循环用作曝气，以搅动叠放的所述模块化粒子电极处的反应液，进而提高传质和反应效率。2.根据权利要求1所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述排气循环系统(50)包括与所述反应器(30)的顶部连通的排气管(51)、设置于所述反应器(30)外的抽吸风机(52)、与所述抽吸风机(52)分别连通的抽气管(53)和曝气干管(54)、及与所述曝气干管(54)连通的多根曝气支管(55)；所述抽气管(53)的进气端穿设所述反应器(30)后，延伸至所述反应器(30)内反应液的上方；所述曝气干管(54)的排气端穿设所述反应器(30)后，延伸至所述反应器(30)的底板上，多根所述曝气支管(55)对应多组叠放的所述模块化粒子电极设置，且各所述曝气支管(55)延伸至最底端的所述模块化粒子电极的下方，并各所述曝气支管(55)上设有若干曝气孔。3.根据权利要求2所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述反应器(30)包括上端敞口的外壳体(31)、及可拆卸式罩设于所述外壳体(31)敞口端上的上盖体(32)；所述排气管(51)连通于所述上盖体(32)的顶部；所述模块化粒子电极的一侧外凸形成连接凸起(401)，其相对设置的另一侧内凹形成连接凹口(402)，且所述模块化粒子电极通过连接凹口(402)侧支设于所述底板上，通过相邻两个所述模块化粒子电极之间的所述连接凸起(401)和所述连接凹口(402)的配合沿所述外壳体(31)的高度方向依次叠放；所述抽气管(53)的进气端穿设所述外壳体(31)后延伸至所述阴极板(80)和所述阳极板(90)的上方，所述曝气干管(54)的排气端穿设所述外壳体(31)后延伸至所述底板上，且各所述曝气支管(55)位于竖向叠放最底端的所述模块化粒子电极的所述连接凹口(402)中。4.根据权利要求3所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述模块化粒子电极包括用于使其在所述外壳体(31)内横向或竖向叠放的绝缘筐(40)、及用于使粒子体(20)相对分散布设于所述外壳体(31)内的复合粒子电极；所述绝缘筐(40)绝缘设置且为中空网状体结构，其一侧外凸形成所述连接凸起(401)，其相对设置的另一侧内凹形成所述连接凹口(402)；
所述复合粒子电极分散填充于所述绝缘筐(40)内。5.根据权利要求4所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述绝缘筐(40)由绝缘的塑性材料制备形成；或者所述绝缘筐(40)包括由金属材料制备形成的筐主体，所述筐主体上涂覆有绝缘涂层。6.根据权利要求4所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述复合粒子电极包括所述粒子体(20)、及起支撑作用并使所述粒子体(20)分散安装的绝缘包材(10)；所述复合粒子电极悬浮填充于所述绝缘筐(40)内，或依次有间隙地叠放于所述绝缘筐(40)内。7.根据权利要求3所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述水平折流式电催化反应装置还包括布水系统(60)，所述布水系统(60)包括配水管(61)、出水堰(62)、进水管(63)、出水管(64)及排空管(65)；所述配水管(61)垂直支设于进水侧的所述反应区间(301)的底板上，所述进水管(63)支设于进水侧的侧板上，且与所述配水管(61)连通，并所述配水管(61)的长度方向上开设有若干配水孔(601)；所述出水堰(62)布设于出水侧侧板的内壁面上，所述出水管(64)支设于出水侧的侧板上，且与所述出水堰(62)连通；所述排空管(65)支设于侧板上且靠近底板处，并与所述反应区间(301)连通。8.根据权利要求7所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述进水管(63)与所述配水管(61)的顶端垂直连通；所述配水管(61)的周向上设有多组配水孔组，每组所述配水孔组包括沿其长度方向依次间隔设置的多个所述配水孔(601)，且沿高度方向所述配水孔(601)逐步稀少，或沿高度方向所述配水孔(601)的孔径逐步减小；所述出水堰(62)沿所述阴极板(80)和所述阳极板(90)的宽度方向延伸，且所述出水管(64)与所述出水堰(62)的端部连通。9.根据权利要求7所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述布水系统(60)还包括用于侧挡反应产生的浮渣进入所述出水堰(62)的挡板(66)，所述挡板(66)的一端与侧板固定，其相对设置的另一端沿所述出水堰(62)的长度方向延伸。10.根据权利要3所述的水平折流式电催化反应装置，其特征在于，所述水平折流式电催化反应装置还包括用于将反应产业的浮渣向外排出的排渣系统(70)，所述排渣系统(70)包括：连接于所述阴极板(80)和/或所述阳极板(90)上端排水侧的浮渣槽(71)、及与各所述浮渣槽(71)连通的浮渣排出管(72)；所述浮渣排出管(72)支设于侧板上且延伸出所述外壳体(31)，且所述浮渣槽(71)槽顶高于所述出水堰(62)堰顶1～5mm。

技术总结
本发明公开了一种水平折流式电催化反应装置，包括：反应器、阴极板、阳极板和模块化粒子电极，阴极板和阳极板沿底板的宽度方向依次间隔且交错布设，模块化粒子电极上下叠放布设于各反应区间内。阴极板的第一侧开口，且阳极板的第二侧开口，或阴极板的第二侧开口，且阳极板的第一侧开口，以使反应液沿进水至出水方向呈水平折流式依次穿个各反应区间。反应器外设有排气循环系统，排气循环系统用于使反应产生的氢气由反应器的顶部向外排出，且使反应产生的其它混合气体在反应器和排气循环系统间循环用作曝气。本发明的水平折流式电催化反应装置，可避免氢气在反应器内聚集带来安全隐患，且促进传质效果和反应速度，并避免底部布气区域形成死水区。气区域形成死水区。气区域形成死水区。


技术研发人员：蒋剑虹 陶霞 唐清畅 樊佳
受保护的技术使用者：中机国际工程设计研究院有限责任公司
技术研发日：2021.11.08
技术公布日：2022/1/6