[发明专利]增强氧气利用的电催化氧化反应器

说明书

本发明涉及一种增强氧气利用的电催化氧化反应器，包括反应箱体及多个并列间隔设于反应箱体内的电极，电极包括电极壳及沿多个电极的排列方向并列设置在电极壳内以将电极壳内分为三个空腔的两个由导电材料制成的隔片，中间空腔下端部和两侧空腔内填充有泡沫层，中间空腔的上端部设有芒刺线；隔片的正对芒刺线的位置通过绝缘衬片连接有电极片，中间空腔内的泡沫层为塑料绝缘材质，两侧空腔内的泡沫层的表面覆有疏水层，可导电；中间空腔内的泡沫层的泡沫孔径小于两侧空腔内的泡沫层的泡沫孔径；隔片的错开芒刺线的部位设有多个气孔，气孔的孔径小于中间空腔内的泡沫层的泡沫孔径。本发明可以促进氧气利用率，以提高对水中有机污染物的降解效率。

技术领域

本发明涉及污水降解技术领域，具体涉及一种增强氧气利用的电催化氧化反应器。

背景技术

电催化氧化处理有机物技术是一种典型的高级氧化技术,其具有操作简便、过程清洁可控、设备灵活多变等特点。该技术利用具有催化作用的阳极,产生具有强氧化能力的羟基自由基或其他氧化性中间体,促进有机物氧化分解,甚至分解为水和二氧化碳。

当前,该技术的根本缺陷在于电流利用效率低与降解能耗高。而要解决能耗高的关键就是增强传质和增强氧气辅助功能，有研究表明传质系数受溶液浓度梯度的影响较大，高浓度梯度有利于传质，从而使反应能够更快的进行，降低电力能耗，提高电流效率。通过在电极中通入空气，利用其中的氧气实现增强电解作用，并达到改善传质的效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种增强氧气利用的电催化氧化反应器，它的电极内放电，产生带电气体，带电气体与水可以快速充分溶合，以促进氧气利用率，提高对水中有机污染物的降解效率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种增强氧气利用的电催化氧化反应器，包括反应箱体及多个并列间隔设于所述反应箱体内的电极，所述电极包括电极壳及沿多个电极的排列方向并列设置在所述电极壳内的两个由导电材料制成的隔片，两个隔片将所述电极壳内分为三个空腔，中间的空腔内的下端部和两侧的空腔内分别填充有泡沫层，中间的空腔内的上端部设置有在上下方向延伸并用于接高压负极的芒刺线，所述隔片的正对芒刺线的位置通过绝缘衬片连接有用于连接高压正极的电极片；其中，每个电极中：

中间空腔内的泡沫层的材质为塑料绝缘材质，两侧空腔内的泡沫层的表面覆有疏水层，可导电；中间空腔内的泡沫层的泡沫孔径小于两侧空腔内的泡沫层的泡沫孔径；所述隔片的错开芒刺线的部位设有多个气孔，所述气孔的孔径小于中间空腔内的泡沫层的泡沫孔径；电极壳的顶端的正对中间空腔的位置设有进气口，电极壳的顶端的正对两侧空腔的位置设有进水口。

进一步，每个电极中，两侧空腔内的泡沫层的材质为泡沫镍。

进一步，所述疏水层的制备方法包括：

按照每升特氟龙分散乳液中加入5～30g的活性炭粉的比例，将活性炭粉加入特氟龙分散乳液中，到混合分散液；

将所述混合分散液通过喷涂的方法覆盖到所述泡沫层表面，干燥即可制得所述疏水层。

进一步，每个电极中，中间空腔内的泡沫层的泡沫孔径的取值区间为[1,3]，单位为mm；两侧空腔内的泡沫层的泡沫孔径的取值区间为(3,5]，单位为mm。

进一步，所述隔片为表面固定有催化剂的不锈钢板。

进一步，所述催化剂包括氧化铅、氧化钛、氧化铁和氧化锰中的至少一种。

进一步，所述气孔的孔径的取值区间为[0.2,1)，单位为mm。

进一步，所述电极壳的垂直于多个电极排列方向的侧面开设有多个通孔。

进一步为了方便排出反应箱体内的水，所述反应箱体配置有出水口。