一种网状Swissroll式电催化反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种网状Swiss roll式电催化反应器，包括圆柱形外壳、进料管以及电极层，圆柱形外壳的侧壁上开设有通水孔，进料管设于圆柱形外壳中心，进料管管壁上开设有第一通孔且其一端开设有进料口；电极层以Swiss roll式旋转缠绕进料管管壁，电极层从内向外依次包括阳极电极层、内隔膜层、阴极电极层和阴极隔膜层，内隔膜层内设有填料，填料为电催化剂或惰性滤料。本发明专利技术通过高比电极面积和低欧姆压降，大幅提高电解氧化的效率，成为比常规反应器更为高效电化学降解有机废水的设备。器更为高效电化学降解有机废水的设备。器更为高效电化学降解有机废水的设备。

【技术实现步骤摘要】
一种网状Swiss roll式电催化反应器


[0001]本专利技术涉及电解设备
，具体涉及一种网状Swiss roll式电催化反应器。

技术介绍

[0002]高含有机物废水是目前国内需要解决最多的问题。这类废水包括制药废水、石化/油类废水、纺织废水、染料废水、屠宰废水、医疗废水等高浓度微生物难降解废水，也存在如饮料废水、啤酒废水等因市场影响导致微生物现场处理难度大的废水。高浓废水的处理技术丰富，但高效低成本低能耗的处理技术仍有待进一步开发。电催化技术(催化电解)是一种日趋成熟的高效清洁型水处理技术，由于其具有催化降解、无二次污染等显著特点，被水处理领域广泛应用和深入研究。电催化氧化过程是通过阳极反应直接降解有机物或通过阳极反应产生羟基自由基、氧自由基等降解有机物，这种降解途径使有机物分解更加彻底，不易产生毒害中间产物。在反应中，电子是主要反应试剂，不必添加额外化学试剂。但长期以来，该工艺的电流效率低，能耗高，工业化难度大等问题。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种网状Swiss roll式电催化反应器。
[0004]本专利技术公开了一种网状Swiss roll式电催化反应器，包括圆柱形外壳、进料管以及电极层，所述圆柱形外壳的侧壁上开设有通水孔，所述进料管设于所述圆柱形外壳中心，所述进料管管壁上开设有第一通孔且其一端开设有进料口；
[0005]其中，所述电极层以Swiss roll式旋转缠绕所述进料管管壁，所述电极层从内向外依次包括阳极电极层、内隔膜层、阴极电极层和阴极隔膜层，所述内隔膜层内设有填料，所述填料为电催化剂或惰性滤料。
[0006]优选的是，还包括电极外壳，所述电极外壳嵌设于所述圆柱形外壳，所述电极层位于所述电极外壳内且所述电极外壳的侧壁上开设有第二通孔。
[0007]优选的是，所述进料管材质为钛材材质，所述第一通孔和所述第二通孔均为自上而下逐渐变小。
[0008]优选的是，所述进料管内壁铺设有可拆卸式滤布。
[0009]优选的是，所述电极层的每层均为网状结构，且所述阳极电极层材质为金属材质，所述阴极电极层材质为碳钢或石墨材质，所述内隔膜层和所述阴极隔膜层的材质均为聚氯乙烯。
[0010]优选的是，所述电极层的半径是其高度的两倍以上，所述阳极电极层和所述阴极电极层间距在2mm～5mm之间。
[0011]优选的是，所述圆柱形外壳顶端设有顶盖，所述顶盖上开设有与所述进料口连通的开口。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0013]本专利技术将电极层以Swiss roll式旋转缠绕进料管管壁，使得两个电极相比于以往的槽式反应器、旋转式反应器或板框式反应器具有更小的电极间距，从而大幅降低电极以及隔膜的欧姆压降，提升反应器的工作电压最终达到提高电解效率的目的。
附图说明
[0014]图1为本专利技术网状Swiss roll式电催化反应器的内部剖面结构示意图；
[0015]图2为本专利技术网状Swiss roll式电催化反应器中局部Swiss roll式旋转缠绕结构。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0018]参照图1，本专利技术提供一种网状Swiss roll式电催化反应器包括圆柱形外壳7、进料管4以及电极层，圆柱形外壳7的侧壁上开设有通水孔6，进料管4设于圆柱形外壳7中心，进料管4管壁上开设有第一通孔且其一端开设有进料口；
[0019]参照图2，电极层以Swiss roll式旋转缠绕进料管4管壁，电极层从内向外依次包括阳极电极层1、内隔膜层2、阴极电极层1
’
和阴极隔膜层3，内隔膜层2内设有填料。填料为电催化剂、惰性滤料、负载与载体的金属、金属氧化物或多孔材料中至少一种，即污水从进料口流入进料管4内，再经过进料管4上的第一通孔、阳极电极层1、内隔膜层2、阴极电极层1
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和阴极隔膜层3流出，最后通过圆柱形外壳7的通水孔6排出。
[0020]在本实施例中，电极层的每层均为网状结构，且阳极电极层1材质为金属材质，阴极电极层1
’
材质为碳钢或石墨材质，内隔膜层2和阴极隔膜层3的材质均为聚氯乙烯。即阳极电极层1为金属丝形成的网状结构，阴极电极层1
’
为碳钢或石墨材质形成的网状结构，内隔膜层2和阴极隔膜层3也为聚氯乙烯等网状结构，上述电极层中的材质均为性质柔软且薄，再通过旋转缠绕不仅使得电极间距极小，而且能够形成多级电催化，提高电解效率。且通过以进料管4为中心缠绕即阳极电极和阴极电极之间同轴间隔设置，使得电流分布更加均匀。
[0021]进一步地，电极层的半径是其高度的两倍以上，阳极电极层1和阴极电极层1
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间距在2mm～5mm之间，即Swiss roll式网状电极层使得电极之间的间距较小，从而大幅降低电极以及隔膜的欧姆压降，提升反应器的工作电压最终达到提高电解效率的目的。
[0022]在本实施例中，还包括电极外壳，电极外壳嵌设于圆柱形外壳7，电极层位于电极外壳内且电极外壳的侧壁上开设有第二通孔。即电极外壳与圆柱形外壳7之间通过卡槽10配合连接。
[0023]进一步地，进料管4材质为钛材材质，第一通孔和第二通孔均为自上而下逐渐变小。第一通孔和第二通孔均为自上而下逐渐变小，以抵消因重力导致的管内水相在向外扩散中上下分布不均匀的现象。
[0024]在本实施例中，进料管4内壁铺设有可拆卸式滤布。该滤布包覆于进料管4内壁上，该滤布可以初步过滤污水。
[0025]进一步地，圆柱形外壳7顶端设有顶盖5，顶盖5上开设有与进料口连通的开口9。即该顶盖5通过螺丝11连接，该顶盖5主要是防止未处理的水溢出，促使处理的水均能够穿过电极层。
[0026]以上仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网状Swiss roll式电催化反应器，其特征在于，包括圆柱形外壳、进料管以及电极层，所述圆柱形外壳的侧壁上开设有通水孔，所述进料管设于所述圆柱形外壳中心，所述进料管管壁上开设有第一通孔且其一端开设有进料口；其中，所述电极层以Swiss roll式旋转缠绕所述进料管管壁，所述电极层从内向外依次包括阳极电极层、内隔膜层、阴极电极层和阴极隔膜层，所述内隔膜层内设有填料，所述填料为电催化剂或惰性滤料。2.如权利要求1所述的网状Swiss roll式电催化反应器，其特征在于，还包括电极外壳，所述电极外壳嵌设于所述圆柱形外壳，所述电极层位于所述电极外壳内且所述电极外壳的侧壁上开设有第二通孔。3.如权利要求2所述的网状Swiss roll式电催化反应器，其特征在于，所述进料管材质为钛材材质，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦东，侯强斌，赵伟刚，
申请(专利权)人：西安众昇达科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：