一种制备过氧化氢的电化学装置及应用制造方法及图纸

一种制备过氧化氢的电化学装置及应用，涉及一种制备过氧化氢的电化学装置及应用。目的是解决过氧化氢制备装置为间歇流装置或静置容器导致的无法持续提供过氧化氢和难以广泛的地进行工程应用的问题。装置由阴极室、阳极室、阴极和阳极构成；阴极室侧部和阳极室侧部连通；阴极室内阴极下方设置有布气室，布气室顶面为多孔板；阴极的底面朝向布气室顶面中线设置；阴极的材质为石墨烯掺杂的泡沫碳或氮化碳掺杂的泡沫碳。本发明专利技术利用石墨烯或氮化碳与泡沫碳掺杂提高过氧化氢制备的效率和有利于稳定过氧化氢的浓度；本发明专利技术装置能够在低电流密度下稳定连续产生过氧化氢。本发明专利技术装置应用在废水处理和微生物灭活中。本发明专利技术适用于制备过氧化氢。

An electrochemical device for preparing hydrogen peroxide and its application

The invention relates to an electrochemical device for preparing hydrogen peroxide and its application, and relates to an electrochemical device for preparing hydrogen peroxide and its application. The aim is to solve the problem that hydrogen peroxide can not be continuously supplied by hydrogen peroxide preparation device for intermittent flow device or static container, and it is difficult to be widely applied in engineering. The device is composed of a cathode chamber, an anode chamber, a cathode and an anode; the side part of the cathode chamber is connected with the side part of the anode chamber; a gas distribution chamber is arranged below the cathode chamber cathode, and the top surface of the air chamber is a porous plate; the bottom surface of the cathode is arranged toward the center line of the top chamber of the air distributing chamber, and the cathode material is graphene doped carbon foams or carbon nitride doped foam carbon. The invention uses graphene or carbon nitride and foam carbon doping to improve the efficiency of hydrogen peroxide preparation and to stabilize the concentration of hydrogen peroxide. The device can stabilize hydrogen peroxide continuously under low current density. The device is applied to wastewater treatment and microbial inactivation. The invention is suitable for preparing hydrogen peroxide.

【技术实现步骤摘要】
一种制备过氧化氢的电化学装置及应用
本专利技术涉及一种制备过氧化氢的电化学装置及应用。
技术介绍
过氧化氢作为氧化剂广泛应用于废水处理和微生物灭活装置中，在紫外光辐射和光催化微生物灭活研究中，投加双氧水的存在可以大大提高微生物灭活效率，因此，近几年陆续采用电化学原位产过氧化氢的方式来强化对微生物的灭活作用。过氧化氢的制备方法常用的包括光催化法、电化学合成法等。电化学合成法中存在的问题是：现有过氧化氢制备装置为间歇流装置或静置容器，间歇流装置仅能产生间歇流的过氧化氢溶液，无法持续提供过氧化氢；制备过氧化氢时采用静置容器难以广泛的地进行工程应用。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有过氧化氢制备装置为间歇流装置或静置容器，导致的无法持续提供过氧化氢和难以广泛的地进行工程应用的问题，提出一种制备过氧化氢的电化学装置及应用。本专利技术制备过氧化氢的电化学装置由阴极室、阳极室、阴极和阳极构成；所述阴极室和阳极室并列设置，阴极室侧部和阳极室侧部通过管道连通；阴极和阳极为平板状，阴极竖向设置在阴极室内，阳极竖向设置在阳极室内；阴极室底部设置有阴极室进水管和氧气进管；阴极室内阴极下方设置有布气室，布气室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：该装置由阴极室(1)、阳极室(2)、阴极(3)和阳极(4)构成；所述阴极室(1)和阳极室(2)并列设置，阴极室(1)侧部和阳极室(2)侧部通过管道连通；阴极(3)和阳极(4)为平板状，阴极(3)竖向设置在阴极室(1)内，阳极(4)竖向设置在阳极室(2)内；阴极室(1)底部设置有阴极室进水管(5)和氧气进管(7)；阴极室(1)内阴极(3)下方设置有布气室(8)，布气室(8)顶面为多孔板；阴极(3)的底面朝向布气室(8)顶面中线设置；布气室(8)与氧气进管(7)的出气端连通；阴极(3)上方的阴极室(1)的侧壁上设置有阴极室排水管(9)；阳极室(2)底部...

【技术特征摘要】
1.一种制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：该装置由阴极室(1)、阳极室(2)、阴极(3)和阳极(4)构成；所述阴极室(1)和阳极室(2)并列设置，阴极室(1)侧部和阳极室(2)侧部通过管道连通；阴极(3)和阳极(4)为平板状，阴极(3)竖向设置在阴极室(1)内，阳极(4)竖向设置在阳极室(2)内；阴极室(1)底部设置有阴极室进水管(5)和氧气进管(7)；阴极室(1)内阴极(3)下方设置有布气室(8)，布气室(8)顶面为多孔板；阴极(3)的底面朝向布气室(8)顶面中线设置；布气室(8)与氧气进管(7)的出气端连通；阴极(3)上方的阴极室(1)的侧壁上设置有阴极室排水管(9)；阳极室(2)底部设置有阳极室进水管(6)，阳极(4)上方的阳极室(2)侧壁上设置有阳极室排水管(10)；所述阴极(3)的材质为石墨烯掺杂的泡沫碳或氮化碳掺杂的泡沫碳；所述阳极(4)为硼掺杂金刚石电极。2.根据权利要求1所述的制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：所述氧气进管(7)的进气端与制氧机的出气口连通。3.根据权利要求1所述的制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：所述阴极(3)与电源负极通过导线连接；阳极(4)与电源正极通过导线连接；电源正极向阳极(4)施加的电流密度最低为10mA/cm2；向阳极(4)施加的电流密度最低为10mA/cm2。4.根据权利要求1所述的制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：所述阴极室(1)和阳极室(2)的水力停留时间相同。5.根据权利要求4所述的制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：所述阴极室(1)和阳极室(2)的水力停留时间为70s～280s。6.根据权利要求1所述的制备过氧化氢的电化学装置，其特征在于：所述石墨烯掺杂的泡沫碳的制备方法为：利用hummers方法制石墨烯，将石墨烯分散在乙醇和水的混合液中，将混合液转移至水热反应釜中，放入块状的泡沫碳，在175～185℃的油浴条件下加热5.6～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽娜，尤宏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23