一种多级并联旋转电极的电化学反应装置

1.本发明涉及电化学反应技术领域，尤其涉及一种多级并联旋转电极的电化学反应装置。


背景技术：

2.在高速离心场中，液体表面张力的作用变得相对微不足道，液体在巨大剪切力作用下产生出巨大的相间接触面积，因此极大地提高传递速率系数。这将有利于促进电化学反应过程中溶液中离子的传质，缩短电化学反应时间，提高电化学反应效率。同时，气泡的相间浮力也得到大幅度提高，这将有利于气泡快速析出，从而使电极表面的相间接触面积增大，表面更新速度加快，电极电势和槽电压降低，从而达到降低能耗的目的。
3.近年来，利用离心强化的方法来提升工业电化学受到国内外学者的广泛关注。比如：eftekhari等(microelectron.eng.2003,69,17-25)在硅基体上电沉积铜膜，沉积相同厚度的铜膜时，高速离心条件下相比常重力条件下沉积的时间短，沉积速率快，并且铜膜的致密性和导电性更为优越；王明涌(物理化学学报，2009，25(05)：883-889)在对含铅废水电化学处理过程中，发现高速离心场在增强pb
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电沉积的同时，可更为明显地抑制析氢副反应的发生；cheng等(j.electrochem.soc.2002,149,d172
–
d177)使用改进过的离心机发现在高速离心场中氯碱电解和水电解反应的极化电流密度增大，极化过电位显著降低。
4.但目前离心强化电化学装置难以进行放大和工业应用。王明涌(cn101560674a，2009)发明了实验型的离心强化冶金电化学装置，实现了电极表面观测、反应器温度精确控制和气体连续在线采集等功能，但无法实现电解液的连续循环和产物的在线收集，仅能间歇操作。刘有智(cn101787555a，2010)发明了一种连续操作的多级同心圆筒式电解反应装置，可以进行液相的连续输入和输出，但该装置仅适用于有机废水的电解处理，不能对固态电解产物进行在线的连续收集。李成威(cn103276412a，2013)设计了一种用于制备金属铜粉的阴极旋转式电解机，采用废紫铜粒做阳极，不锈钢圆盘作阴极，通过集电器和导电转轴进行电流的输送，大电流传输困难，且该设备只局限于粗铜电解精炼制金属粉，功能比较单一，不能对电解产物进行在线收集。赵业伟(cn204138396u，2015)研制了一种用于金属废液处理的旋转电极电解装置，电解液可连续循环，但仅能设置一对阴阳极，电解槽空间利用率低，且无法满足电解产物的在线收集。王明涌(cn107326403a，2017)发明了一种连续式离心电化学反应装置，可实现电解液连续循环，电解产物能够连续在线收集，但是其电极组采用双极式串联连接，难以精准调控每级电极的电压和电流分布，因此产物性能和电解效率控制不均一，且未明确电极结构，无法对电解产生气泡的实时自然分离进行有效控制，无法进行大电流、长周期电化学反应。
5.因此，有必要研究一种多级并联旋转电极的电化学反应装置来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种多级并联旋转电极的电化学反应装置，能够强化电化学反应，提高反应速率和效率，节省电解能耗，还能够提高电解产物的均一化和稳定化。
7.本发明提供一种多级并联旋转电极的电化学反应装置，所述装置包括电解槽、导电滑环、若干电极、外部电源、转轴和动力设备；
8.所述导电滑环设于所述电解槽的内顶部，所述导电滑环与所述外部电源电性连接；
9.所述若干电极采用阴极电极与阳极电极间隔交替的排列方式等间距的固定在所述转轴上；相邻两电极间距1-10cm；所述转轴与所述动力设备连接，在所述动力设备作用下实现转动；
10.每个所述电极上均设有若干孔隙；
11.所有阴极电极彼此电性连接，所述阳极电极彼此电性连接，并均与所述导电滑环电性连接。
12.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所有阴极电极彼此电性连接和所述阳极电极彼此电性连接的具体方式均为：采用集流导电杆进行连接；
13.所述集流导电杆包括金属导电柱和若干金属编织带，采用金属编织带包裹和/或缠绕的方式将对应的电极固定在所述金属导电柱上。
14.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电极整体呈圆形，所述电极的一侧设有突出位，相同极性的电极的突出位设置在同一侧；所述突出位上设有过孔，所述金属导电柱穿设在所述过孔中，所述金属编织带采用包裹和/或缠绕的方式将所述突出位和所述金属导电柱固定连接。
15.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述转轴的顶端通过万向节与所述动力设备连接。
16.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述动力设备为电机。
17.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电极为圆环式电极或扇叶式电极；
18.所述圆环式电极的结构具体为：所述电极包括依次设置的内环区域、中环区域和第一外环区域，所述中环区域设有若干均匀排布的孔隙；
19.所述扇叶式电极的结构具体为：所述电极包括依次设置的内环区域和第二外环区域，所述第二外环区域开设有若干由内向外的射线形缝隙，所述射线形缝隙将所述第二外环区域分割为若干扇叶结构，所述扇叶结构外弧与所述电极内环区域所在平面呈0-30
°
的夹角。
20.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，内环区域半径r2与第一外环区域的半径r1之比为1:1.1～1:10。
21.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述中环区域中的孔隙具体为扇形孔隙或圆形孔隙。
22.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，孔隙为扇形
孔隙时，内外环由对称分布的横梁(即非孔隙区域)连接，横梁数目2-8，优选4-6；
23.孔隙为圆形孔隙时，圆形孔隙半径r3与第一外环区域的半径r1之比为1:2～1:20，优选1:4～1:6；圆形孔隙数目4-12，优选6-8。
24.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电极和所述转轴的连接方式是：通过固定件进行连接；所述固定件包括筒状的纵向部和环状的横向部；所述纵向部套设在所述转轴上并采用螺栓实现两者固定；所述横向部与所述电极平行且接触，并用螺栓和螺母实现两者固定。
25.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述导电滑环包括静止端和旋转端，所述静止端与所述电解槽的顶部固定连接，所述旋转端设于所述静止端下方且两者活动连接；
26.所述旋转端与所述转轴固定连接，在所述转轴带动下实现转动；
27.所述静止端通过导线与所述外部电源连接，所述旋转端通过导线与所述电极连接；所述静止端和所述旋转端电性连接。
28.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述旋转端包括两个铜环，所述两个铜环均与所述转轴固定连接，在转轴带动下实现转动；
29.所述静止端包括两个导电件，所述两个导电件静止且分别与两个铜环接触连接，实现铜环和导电件之间的电连接。
30.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述导电件为石墨电刷，所述石墨电刷通过弹簧弹片压设在对应铜环的表面。
31.如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电解槽的下部设有进液口，上部设有出液口；
32.所述电解槽的底部设有排料口，所述排料口处设有阀门。
33.当动力设备(电机)开启时，中心的转轴带动导电滑环的旋转端、多级电极和集流导电杆同步旋转，在电极和电解液界面微区形成离心场，阴阳离子在电极表面发生电化学反应；通过调节电动机转速来控制离心场强度。电解反应时，电解液由进液口进入电解槽的内部，开启电机带动电极组高速旋转。电解反应的固相产物由排料口排出和收集。
34.与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明的装置相同极性的所有电极都采用同一根集流导电杆连接，使得每级电极组电流分布均匀，有利于提高电解效率以及电解产物的均一化和稳定化；同时对电极结构进行精细优化设计，结合导电滑环、集流导电杆、多级电极组间的优化匹配连接，可满足大电流、长周期电解的要求；导电滑环的石墨电刷和铜环的连接方式，使得在转动过程中两者接触良好，保证了大电流有效传输和长周期的电解工作；
35.上述技术方案中的另一个技术方案具有如下优点或有益效果：本发明的电极板上设有特定的孔，能够有利于电解过程中产生的气泡的排出，从而加速电化学反应速率和效率，起到最大化节能的效果，可以实现电解过程节能10-25％；气泡无法排除时会影响电解过程的正常进行，导致无法长时间电解，而本技术可以有效改善这一问题，实现长周期连续电解。
36.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
38.图1是本发明一个实施例提供的多级并联旋转电极强化电化学反应装置的结构示意图；
39.图2是本发明一个实施例提供的圆盘式电极的结构示意图；
40.图3是本发明一个实施例提供的圆环式电极的结构示意图；
41.图4是本发明一个实施例提供的扇叶式电极的结构示意图；
42.图5是本发明一个实施例提供的导电滑环俯视结构示意图。
43.其中，图中：
44.1、电机；2、导线；3、外部电源；4、电解槽盖；5、固定件；6、集流导电杆；7、进液口；8、阀门；9、排料口；10、转轴；11、导电滑环；12、出液口；13、电解槽；14、电极；15、螺栓。
具体实施方式
45.为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
46.应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.如图1所示，本发明的多级并联旋转电极强化电化学反应装置包括电解槽13、转轴10、多级电极组14和导电滑环11。电解槽13的顶部设置有电解槽盖4，转轴10的顶端通过万向节与电机1连接。导电滑环11设于电解槽盖4的下表面。转轴10依次穿过电解槽盖4、导电滑环11和多级电极14，能够在电机的作用下实现所有电极14的旋转。
48.在本发明的一个具体实施方式中，电解槽13的内部安装有若干片电极14，电极采用并联连接，阴极电极与阳极电极间隔交替设置，相邻阴阳极为一组，极间距1-10cm之间可调，电极组个数可在1-30组之间调节。相同极性的电极14通过同一集流导电杆6实现相连，后通过相应极性的导线以及导电滑环11的导电通道最终与外部电源对应极性的电源端子连接。导电滑环包括静止端和旋转端。导电滑环11的静止端固定在电解槽盖4底部，旋转端位于静止端的下方。两根集流导电杆6分别通过一根第一导线与导电滑环11旋转端的相应导电通道连接，静止端的两个导电通道分别通过一根第二导线(参见图1中的导线2)与外部电源连接，静止端和旋转端的导电通道是极性对应连接的。从而使电极、集流导电杆、导电滑环与外部电源之间形成回路。当电机1开启时，转轴10带动导电滑环的旋转端、电极和集流导电杆同步旋转，形成高速离心场。外部电源3设于电解槽盖上部，第二导线穿过电解槽盖4后与之连接。
49.在本发明一种具体实施方式中，集流导电杆6包括一根紫铜导电柱和若干紫铜编织带。其采用紫铜编织带实现紫铜导电柱与对应电极14的连接，具体地，采用紫铜编织带包裹紫铜导电柱并与电极的端部或近端部连接，连接方式可以是包裹也可以是焊接或其他电性连接方式。紫铜编织带股数与电极数量相等。紫铜导电柱的直径为2-15mm。
50.集流导电杆6和导电滑环11，在电机旋转速度为0-2000r/min范围内时，可满足1-5000a大电流的有效传输。
51.电极14可以采用三种不同形式：
52.(1)圆盘式，如图2所示；其中间大孔用于转轴10穿过，环绕分布的若干小孔用于实现电极与转轴的固定连接，可以采用螺栓15进行固定；右侧端突出位用于与集流导电杆6导电并固定连接，其上的孔供集流导电杆6穿过；
53.(2)圆环式，如图3的(a)、(b)所示，为两种不同的圆环式结构；圆环式电极包括外环和内环，内环用于与转轴连接；外环和内环之间设有若干扇形或圆形的孔隙，外环和内环之间的非孔隙区域依然保持电极本身的材质，确保内外环之间的连接性牢固；
54.圆环内径r2与外径r1之比为1:1.1～1:10，优选1:2～1:6；内环孔隙为扇形结构时(如图3(a))，内外环由对称分布的横梁(即非孔隙区域)连接，横梁数目2-8，优选4-6；内环孔隙为圆孔结构时(如图3(b))，圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1:2～1:20，优选1:4～1:6，圆孔数目4-12，优选6-8；
55.圆环式电极用于与集流导电杆6连接的右侧端突出位的结构与圆盘式电极相同；
56.(3)扇叶式，如图4所示，其扇叶与水平面夹角θ为0-30
°
(该处水平面指图1中的电极设置平面)，扇叶数量为3-36个，优选12-24个。
57.本发明导电滑环的俯视结构图如图5所示。导电滑环的旋转端包括两个铜环，均固定在轴上且能随轴转动，两铜环相互绝缘，并分别一端与正负电极的集流导电杆电连接，另一端分别与设置在导电滑环静止端两侧的导电件连接，两导电件又分别通过导线与外部电源3的正负极连接，从而形成外部电源、静止端、旋转端、两集流导电杆以及电解液之间的环形通路。静止端的导电件为石墨电刷，利用弹簧弹片压在铜环表面，工作时石墨电刷静止，铜环转动并与石墨电刷摩擦接触，实现电连接。
58.作为本发明的一个具体实施方式，电极14通过固定件5与转轴连接，并与转轴10保持绝缘。其中，固定件5上设有若干水平向螺纹过孔，转轴的对应位置设有螺纹凹孔，螺栓15的端部依次穿过螺纹过孔和螺纹凹孔实现固定件与转轴的固定连接。固定件5与转轴10连接的螺纹孔数量优选4组。固定件5上还设有若干竖直向的螺纹过孔，其与前述的电极中间环绕分布的若干小孔相对应，用于实现电极与固定件5的固定连接，其同样采用螺栓，螺栓的外端采用螺母配合使固定件5与电极14固定连接。固定件和电极上的螺纹孔数量为4-6组。固定件5和螺栓15的材料均采用塑料、聚四氟乙烯、有机玻璃、树脂或陶瓷等绝缘且具有一定硬度的材质，以实现绝缘的同时保证连接强度。转轴10穿过电极的绝缘方式可以采用转轴10外壁涂覆或包裹绝缘层的方式实现，也可以采用转轴材质选用绝缘材质的方式实现。进一步地，转轴外壁可以采用耐酸碱腐蚀、绝缘材料包覆。
59.作为本发明的一个具体实施方式，电解槽13下部设有进液口7，上部设有出液口12。电解槽13的电解前液由进液口7输入电解槽13，电解处理后液体由出液口12排出。电解槽15的底部还设置有排料口9，排料口处设有阀门8，通过打开和关闭阀门8实现排料功能。
60.实施例1：
61.多级并联旋转电极强化电化学反应装置，电解槽的材质为高硼玻璃，电极组中阴、阳极各5个，电极板的直径为15cm，相邻阴、阳极间距为3cm，材质为纯铝。电极固定件和螺栓的材料采用聚四氟乙烯。采用导电环实现静止端和旋转端电流的导通。集流导电杆直径
2cm。电解液为5g/l的nacl溶液。总通电电流为200a时，单电极通电电流均为40a。
62.(1)电极板采用圆环式。内环孔隙为扇形结构，圆环内径r2与外径r1之比为1：2，横梁数目为4，转轴不转时，总槽电压为4v，转轴转速为1000r/min时，槽电压为3.1v，节能22.5％；圆环内径r2与外径r1之比为1：6，横梁数目为2，转轴不转时，槽电压为4.8v，转轴转速为360r/min时，总槽电压为3.8v，节能20.8％；
63.(2)电极板采用圆环式。内环孔隙为圆孔结构时，圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：2，圆孔数目4，转轴不转时，槽电压为4.4v，转轴转速为1600r/min时，槽电压为3.6v，节能18.2％；圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：4，圆孔数目6，转轴不转时，槽电压为4.2v，转轴转速为1200r/min时，槽电压为3.3v，节能21.4％；
64.(3)电极板采用扇叶式。扇叶与水平面夹角θ为30
°
，扇叶数量为24个，转轴不转时，槽电压为5.2v，转轴转速为120r/min时，槽电压为4.4v，节能15.4％；扇叶与水平面夹角θ为15
°
，扇叶数量为3个，转轴不转时，槽电压为6v，转轴转速为240r/min时，槽电压为5.2v，节能13.3％；
65.(4)电极板采用圆盘式。转轴不转时，槽电压为7v，转轴转速为240r/min时，槽电压为6.2v，节能11.4％；均无法进行长时间电解。
66.实施例2：
67.多级并联旋转电极强化电化学反应装置，电解槽的材质为高硼玻璃，电极组中阴、阳极各8个，电极板的直径为30cm，相邻阴、阳极间距为5cm，材质为纯镍。电极固定件和螺栓的材料采用聚四氟乙烯。采用导电环实现静止端和旋转端电流的导通。集流导电杆直径15cm。电解液为30％(质量分数)naoh溶液。总通电电流为5000a时，单电极通电电流均为625a。
68.(1)电极板采用圆环式。内环孔隙为扇形结构，当圆环内径r2与外径r1之比为1：4，横梁数目为4，转轴不转时，槽电压为3.4v，转轴转速为800r/min时，槽电压为2.63v，节能22.6％；圆环内径r2与外径r1之比为1：10，横梁数目为8，转轴不转时，槽电压为3.75v，转轴转速为240r/min时，槽电压为3.13v，节能16.7％；
69.(2)电极板采用圆环式。内环孔隙为圆孔结构时，圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：20，圆孔数目12，转轴不转时，槽电压为3.5v，转轴转速为900r/min时，槽电压为2.69v，节能23.2％；圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：12，圆孔数目8，转轴不转时，槽电压为3.38v，转轴转速为1800r/min时，槽电压为2.75v，节能18.6％；
70.(3)电极板采用扇叶式。扇叶与水平面夹角θ为30
°
，扇叶数量为12个，转轴不转时，总槽电压为4v，转轴转速为120r/min时，槽电压为3.5v，节能12.5％；扇叶与水平面夹角θ为20
°
，扇叶数量为8个，转轴不转时，槽电压为4.25v，转轴转速为360r/min时，槽电压为3.88v，节能8.7％；
71.(4)电极板采用圆盘式。转轴不转时，槽电压为5.25v，转轴转速为500r/min时，槽电压为4.94v，节能6％；均无法进行长时间电解。
72.实施例3：
73.多级并联旋转电极强化电化学反应装置，电解槽的材质为高硼玻璃，电极组中阴、阳极各10个，电极板的直径为40cm，相邻阴、阳极间距为10cm，阴极材质为纯钛板，阳极为有贵金属涂层的钛板。电极固定件和螺栓的材料采用陶瓷。采用导电环实现静止端和旋转端
电流的导通。集流导电杆直径8cm。电解液为20g/lcuso4和50g/l h2so4溶液。总通电电流为3000a时，单电极通电电流均为300a。
74.(1)电极板采用圆环式。内环孔隙为扇形结构，圆环内径r2与外径r1之比为1：4，横梁数目为4，转轴不转时，槽电压为2v，转轴转速为2000r/min时，槽电压为1.5v，节能25％；圆环内径r2与外径r1之比为1：8，横梁数目为6，转轴不转时，槽电压为2.1v，转轴转速为1200r/min时，槽电压为1.7v，节能19％；
75.(2)电极板采用圆环式。内环孔隙为圆孔结构时，圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：4，圆孔数目8，转轴不转时，槽电压为2.1v，转轴转速为1800r/min时，槽电压为1.6v，节能23.8％；圆孔内径r3与圆环外径r1之比为1：6，圆孔数目6，转轴不转时，槽电压为2.2v，转轴转速为1800r/min时，槽电压为1.75v，节能20.5％；
76.(3)电极板采用扇叶式。扇叶与水平面夹角θ为15
°
，扇叶数量为24个，转轴不转时，总槽电压为2.3v，转轴转速为360r/min时，槽电压为1.9v，节能17.4％；扇叶与水平面夹角θ为5
°
，扇叶数量为36个，转轴不转时，槽电压为2.4v，转轴转速为480r/min时，槽电压为2v，节能16.7％；
77.(4)电极板采用圆盘式。转轴不转时，槽电压为2.7v，转轴转速为1500r/min时，槽电压为2.5v，节能7.4％；均无法进行长时间电解。
78.对比例：
79.多级旋转电极电化学反应装置，电解槽的材质为高硼玻璃，电极组中阴、阳极各8个，电极板的直径为30cm，相邻阴、阳极间距为5cm。电极固定件和螺栓的材料采用聚四氟乙烯。电解液为30％(质量分数)naoh溶液，阳极和阴极分别产生氧气和氢气。
80.(1)电极采用串联式连接，电极基体为无孔隙圆盘式钛板，阳极面为贵金属涂层。通电电流为500a。电极不旋转时，总电压为40v，初始极间电压依次为5.6v、5.3v、4.7v、4.4v、4.4v、4.7v、5.3v和5.6v。随电解延长，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压急剧增大，持续时间小于30min后，电解无法进行；转轴转速为180r/min时，总电压38.4v，初始极间电压依次为5.4v、5v、4.6v、4.2v、4.2v、4.6v、5v和5.4v。随电解延长，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压急剧增大，持续时间小于30min，电解无法进行；
81.(2)电极采用串联式连接，电极基体为圆环式钛板，横梁数目为12，阳极面为贵金属涂层。通电电流为500a。电极不旋转时，总电压为40.8v，初始极间电压依次为5.7v、5.4v、4.8v、4.5v、4.5v、4.8v、5.4v和5.7v。随电解时间延长，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压逐渐增大，持续时间小于2h，电解无法进行；转轴转速为150r/min时，总电压36.8v，初始极间电压依次为5.1v、4.8v、4.4v、4.1v、4.1v、4.4v、4.8v和5.1v，电解可连续进行；
82.(3)电极采用并联式连接，阴极为无孔隙圆盘式钛板，阳极为无孔隙圆盘式贵金属涂层的钛板。通电总电流4000a，每片阳极或阴极的单面电流均为500a。电极不旋转时，每对阴、阳极间初始电压均为5v，电解开始后，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压急剧增大，电解持续时间小于30min，电解无法进行；转轴转速为180r/min时，初始极间电压均为4.75v，电解开始后，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压急剧增大，电解持续时间小于30min，电解无法进行；
83.(4)电极采用并联式连接，阴极为圆环式钛板，阳极为圆环式贵金属涂层的钛板，横梁数目为12。通电总电流4000a，每片阳极或阴极的单面电流均为500a。电极不旋转时，每
对阴、阳极间初始电压均为4.8v，随电解时间延长，气泡逐渐覆盖于电极下表面，极间电压逐渐增大，持续时间小于2h，电解无法进行；转轴转速为250r/min时，每对阴、阳极间初始电压均为4.4v，电解可连续进行。
84.上述实施例中节能比例都是针对电极不旋转时的情况计算的。
85.本发明的优点在于：
86.(1)本发明可实现在高速旋转状态下，采用多级电极的并联连接方式。电极间距固定且可调节。每级电极组电流分布均匀，有利于每级电极的电位、电解效率以及电解产物的均一化和稳定化；
87.(3)本发明对电极结构进行了精细优化设计，有利于电化学反应产生气泡的快速实时分离，实现最大化电解节能；同时，结合导电滑环、集流导电杆、多级电极组间的优化匹配连接，满足大电流、长周期电解的需求；
88.(2)本发明的旋转电极可产生高速离心场，可显著强化电解液中阴阳离子在电极表面的传质速率，抑制浓差极化，降低槽电压，加速电化学反应速率和效率，起到节能的效果。
89.以上对本技术实施例所提供的一种多级并联旋转电极的电化学反应装置，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
90.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
91.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“中”、“水平”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。