一种基于新型流道的大尺寸电解反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于新型流道的大尺寸电解反应器，包括组合反应单元，组合反应单元顶部和底部设有两个呈中心对称分布的第一通道连接件、两个呈中心对称分布的第二通道连接件；组合反应单元包括沿直线方向均布的电解组件，电解组件包括对称分布的两个电极流道板。本发明专利技术通过电极流道板的流道设计，采用平行分区的布置方式，通过多个分流交汇流道保证了流畅的均匀性，同时进出口设置点阵，增加了不同分区的均匀性，通过斜切槽的设计，使流道连通性增强，进一步增加流场均匀性；适用于大尺寸的反应器，解决了其流道数量多、长度长、流体分布不均的情况，有效提高了电解效率。有效提高了电解效率。有效提高了电解效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于新型流道的大尺寸电解反应器


[0001]本专利技术属于二氧化碳电解领域，尤其涉及一种基于新型流道的大尺寸电解反应器。

技术介绍

[0002]为应对气候变化、达到“双碳”目标，将二氧化碳进行电催化还原成一氧化碳、甲醇、甲酸等燃料是一种很有前景的方案，可实现二氧化碳的资源化利用和洁净能源电能的有效存储，大大提高太阳能、风能等新能源发电系统的消纳能力，实现绿色的碳循环。
[0003]二氧化碳的催化转化技术包括光催化、热催化、酶催化、等离子体催化和电催化。其中光催化的转化效率太低；热催化需要高温高压的苛刻条件且特定目标产物的选择性低；酶催化对反应的微环境要求较高，所需的辅酶成本也高；等离子体催化虽然能够达到很高的转化率，但能源效率很低；电催化二氧化碳能在常温常压的水溶液中进行，不需要复杂的反应装置，可利用可再生的电能实现温和条件下的二氧化碳还原过程，显示出其独特的技术优势，有利于实现大规模的实际应用。
[0004]目前对于大尺度的二氧化碳电解反应器，由于其流道数量多、长度长，往往会面临流体分布不均的情况，影响电解效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种基于新型流道的大尺寸电解反应器。
[0006]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于新型流道的大尺寸电解反应器，包括组合反应单元，组合反应单元顶部和底部设有两个呈中心对称分布的第一通道连接件、两个呈中心对称分布的第二通道连接件；
[0008]组合反应单元包括沿直线方向均布的电解组件，电解组件包括对称分布的两个电极流道板，两个电极流道板边缘之间固定有密封板，密封板中间设有穿槽，穿槽中间安装有质子交换膜；
[0009]电极流道板呈中心对称结构；电极流道板表面中央倾斜设置有斜切槽，斜切槽两侧设有呈中心对称的分流区域，分流区域包括沿斜切槽依次分布的分流交汇流道，分流交汇流道包括垂直相连的第一纵流道和横流道，横流道上分布有第二纵流道，每个第二纵流道靠近斜切槽一端与第一纵流道远离斜切槽一端的流经距离相同；第一纵流道远离斜切槽一端的开口处分布有呈阵列分布的点阵流道，点阵流道外端连接有开口槽；
[0010]第一通道连接件包括垂直分布的通道连接板和第一侧夹板，通道连接板末端沿直线方向均布有第一连接条，第一连接条表面设有与开口槽相对应的第一连接开口，通道连接板内部设有与第一连接开口相连通的第一连接腔体，第一侧夹板中间设有与第一连接腔体相连通第一连接管；
[0011]第二通道连接件包括第二侧夹板以及沿直线方向均布在第二侧夹板上的第二连接条，第二连接条表面设有与开口槽相对应的第二连接开口，第二侧夹板内部设有与第二连接开口相连通的第二连接腔体，第二侧夹板中间设有与第二连接腔体相连通第二连接管。
[0012]进一步地，相邻两个第一连接条的间距等于第二连接条的宽度，第一连接条与第二连接条的长度相等。
[0013]进一步地，组合反应单元周侧安装有密封挡板，密封挡板两端与第一通道连接件、第二通道连接件固定相连。
[0014]进一步地，通道连接板与第一连接条的长度之和等于组合反应单元的边缘长度。
[0015]进一步地，开口槽与第一连接开口之间、开口槽与第二连接开口之间均设有环形密封材料。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术通过电极流道板的流道设计，采用平行分区的布置方式，通过多个分流交汇流道保证了流畅的均匀性，同时进出口设置点阵，增加了不同分区的均匀性，通过斜切槽的设计，使流道连通性增强，进一步增加流场均匀性；适用于大尺寸的反应器，解决了其流道数量多、长度长、流体分布不均的情况，有效提高了电解效率。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1是本专利技术的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术的结构爆炸图；
[0021]图3是本专利技术的局部结构爆炸图；
[0022]图4是本专利技术的局部结构示意图；
[0023]图5是本专利技术的局部结构示意图；
[0024]图6是本专利技术的局部结构示意图。
具体实施方式
[0025]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]如图1和图2所示的一种基于新型流道的大尺寸电解反应器，包括组合反应单元1，组合反应单元1顶部和底部设有两个呈中心对称分布的第一通道连接件2、两个呈中心对称分布的第二通道连接件3；
[0028]如图3所示，组合反应单元1包括沿直线方向均布的电解组件，电解组件包括对称分布的两个电极流道板4，两个电极流道板4边缘之间固定有密封板5，密封板5中间设有穿槽51，穿槽51中间安装有质子交换膜6；
[0029]如图4所示，电极流道板4呈中心对称结构；电极流道板4表面中央倾斜设置有斜切槽44，斜切槽44两侧设有呈中心对称的分流区域，分流区域包括沿斜切槽44依次分布的分流交汇流道，分流交汇流道包括垂直相连的第一纵流道431和横流道432，横流道432上分布有第二纵流道433，每个第二纵流道433靠近斜切槽44一端与第一纵流道431远离斜切槽44一端的流经距离相同；第一纵流道431远离斜切槽44一端的开口处分布有呈阵列分布的点阵流道42，点阵流道42外端连接有开口槽41；
[0030]如图5所示，第一通道连接件2包括垂直分布的通道连接板21和第一侧夹板22，通道连接板21末端沿直线方向均布有第一连接条23，第一连接条23表面设有与开口槽41相对应的第一连接开口24，通道连接板21内部设有与第一连接开口24相连通的第一连接腔体，第一侧夹板22中间设有与第一连接腔体相连通第一连接管25；
[0031]如图6所示，第二通道连接件3包括第二侧夹板31以及沿直线方向均布在第二侧夹板31上的第二连接条32，第二连接条32表面设有与开口槽41相对应的第二连接开口33，第二侧夹板31内部设有与第二连接开口33相连通的第二连接腔体，第二侧夹板31中间设有与第二连接腔体相连通第二连接管34。
[0032]其中，相邻两个第一连接条23的间距等于第二连接条32的宽度，第一连接条23与第二连接条32的长度相等；组合反应单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于新型流道的大尺寸电解反应器，其特征在于：包括组合反应单元(1)，组合反应单元(1)顶部和底部设有两个呈中心对称分布的第一通道连接件(2)、两个呈中心对称分布的第二通道连接件(3)；组合反应单元(1)包括沿直线方向均布的电解组件，电解组件包括对称分布的两个电极流道板(4)，两个电极流道板(4)边缘之间固定有密封板(5)，密封板(5)中间设有穿槽(51)，穿槽(51)中间安装有质子交换膜(6)；电极流道板(4)呈中心对称结构；电极流道板(4)表面中央倾斜设置有斜切槽(44)，斜切槽(44)两侧设有呈中心对称的分流区域，分流区域包括沿斜切槽(44)依次分布的分流交汇流道，分流交汇流道包括垂直相连的第一纵流道(431)和横流道(432)，横流道(432)上分布有第二纵流道(433)，每个第二纵流道(433)靠近斜切槽(44)一端与第一纵流道(431)远离斜切槽(44)一端的流经距离相同；第一纵流道(431)远离斜切槽(44)一端的开口处分布有呈阵列分布的点阵流道(42)，点阵流道(42)外端连接有开口槽(41)；第一通道连接件(2)包括垂直分布的通道连接板(21)和第一侧夹板(22)，通道连接板(21)末端沿直线方向均布有第一连接条(23)，第一连接条(23)表面设有与开口槽(41)相对应的第一连接开口(24)，通道连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹浩宇，牛旭东，王涵，
申请(专利权)人：安徽伏碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：