一种处理有机废气的单室微生物燃料电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种处理有机废气的单室微生物燃料电池，属于燃料电池技术领域，具体阳极液槽内设置有阳极液，阳极液槽的顶部设置有阳极液进口，底部设置有废液出口，且废液出口上设置有阀门，阳极液槽内设置有阳极电极板，阳极电极板靠近阳极液槽的一侧，且阳极电极板与阳极液槽之间的间隙内安装有交指流场板，交指流场板的顶部设置有进气口，底部设置有出气口，进气口和出气口分别延伸至阳极液槽的外部，空气阴极位于阳极液槽的另一侧，且空气阴极的催化层与阳极液接触，气体扩散膜的一侧暴露在空气中，阳极电极板和空气阴极分别通过导线连接电阻的两端，本实用新型专利技术结构设计合理，电解效率高

【技术实现步骤摘要】
一种处理有机废气的单室微生物燃料电池


[0001]本技术涉及一种处理有机废气的单室微生物燃料电池，属于燃料电池

。

技术介绍

[0002]目前国内焦化废气中含有的污染物种类多样，成分复杂，具有生物难降解
、
毒性大等特点，其中有机废气主要包括苯
、
苯并芘
、
非甲烷总烃等
。
[0003]目前焦化废气的处理方法主要有化学法和生物法
。
化学法主要包括直接燃烧法
、
催化燃烧法等
。
但是这些方法耗能较高，经济性不佳
。
生物法包括生物过滤法
、
膜生物法
、
生物洗涤法以及生物滴滤法，因其工艺简单
、
环境友好
、
无二次污染及应用范围广等优点受到广泛关注，经常用于低浓度
VOCs
处理
。
[0004]微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置，微生物燃料电池
(MFC)
的碳材料阳极作为电子受体，可将电极材料上粘附的微生物代谢
VOCs
产生的电子，快速的经外部回路转移到阴极被利用，有效加强了电子传递从而强化污染物降解
。
但是上述燃料电池在实际使用中，处理效率低，无法满足实际需要
。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种结构设计合理，电解效率高的处理有机废气的单室微生物燃料电池
。
[0006]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为一种处理有机废气的单室微生物燃料电池，包括阳极液槽，所述阳极液槽内设置有阳极液，所述阳极液槽的顶部设置有阳极液进口，底部设置有废液出口，且废液出口上设置有阀门，所述阳极液槽内设置有阳极电极板，所述阳极电极板靠近阳极液槽的一侧，且阳极电极板与阳极液槽之间的间隙内安装有交指流场板，所述交指流场板的顶部设置有进气口，底部设置有出气口，所述进气口和出气口分别延伸至阳极液槽的外部，空气阴极位于阳极液槽的另一侧，且所述空气阴极的催化层与阳极液接触，气体扩散膜的一侧暴露在空气中，所述阳极电极板和空气阴极分别通过导线连接电阻的两端
。
[0007]优选的，所述交指流场板包括矩形框架及折流板，所述矩形框架的顶部设置有进气口，底部设置有出气口，所述矩形框架内设置有多个折流板，所述折流板水平安装在矩形框架的内壁上，且左右交替安装设置，所述矩形框架和多个折流板之间形成折返式气流通道
。
[0008]优选的，所述阳极液槽的底部为锥形结构，且所述废液出口设置在所述锥形结构的最低处
。
[0009]优选的，所述阳极液槽的顶部还设置有取样口
。
[0010]与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：本技术不使用质子交换膜，可降低经济成本；固定在阳极液槽上的空气阴极一侧暴露在空气中，另一侧与阳极液接触；
由于电子通过外部回路到达阴极与空气中的氧气结合生成水，实现
VOCs 的绿色净化，也可提高阳极阴极之间的质子传输速率，降低电池内阻
。
在阳极液槽底部设置成锥形体同时设置废液废渣出口，阳极液从进液口进入腔室，废液废渣出口与外部管道连接，同时设置阀门；该结构保证在电池启动过程中可以采用序批式进液，出渣口可以有效排除腔室中的废液，从而防止阳极液的浪费和二次污染
。
附图说明
[0011]图1为本技术的结构示意图
。
[0012]图2为本技术中交指流场板的结构示意图
。
[0013]图3为本技术中空气阴极的结构示意图
。
具体实施方式
[0014]为了使本技术所要解决的技术问题
、
技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术
。
[0015]如图1至图3所示，一种处理有机废气的单室微生物燃料电池，包括阳极液槽1，阳极液槽1内设置有阳极液，阳极液槽1的顶部设置有阳极液进口2，底部设置有废液出口3，且废液出口3上设置有阀门，阳极液槽1内设置有阳极电极板4，阳极电极板4靠近阳极液槽1的一侧，且阳极电极板4与阳极液槽1之间的间隙内安装有交指流场板5，交指流场板5的顶部设置有进气口6，底部设置有出气口7，进气口6和出气口7分别延伸至阳极液槽1的外部，空气阴极8位于阳极液槽1的另一侧，且空气阴极8的催化层与阳极液接触，气体扩散膜的一侧暴露在空气中，阳极电极板4和空气阴极8分别通过导线连接电阻9的两端
。
[0016]本技术中采用在阳极液槽内布置阳极电极板和空气阴极，阳极电极板和空气阴极分别安装在阳极液槽的两侧，阳极电极板用于将阳极液槽分隔开，且阳极电极板和阳极液槽的槽壁之间安装交指流场板，这样阳极电极板外表面与阳极液相接触，阳极液被阳极电极隔开，也能够防止阳极液进入交指流场板出现水淹现象
。
阳极液与阳极电极的气液相界面生成生物膜，生物膜可降解有机物产生电子和二氧化碳，实现有机物的降解，降解产生电子和二氧化碳，二氧化碳和剩余废气经过出气口排除
。
同时空气阴极的一侧与阳极液相接触，且空气阴极的催化层与阳极液接触，气体扩散膜的一侧暴露在空气中，由于电子通过外部回路到达阴极与空气中的氧气结合生成水，实现
VOCs 的绿色净化，也可提高阳极阴极之间的质子传输速率，降低电池内阻
。
阳极液槽1的底部为锥形结构，且废液出口设置在锥形结构的最低处
。
该结构保证在电池启动过程中可以采用序批式进液，出渣口可以有效排除腔室中的废液，从而防止阳极液的浪费和二次污染
。
[0017]其中，交指流场板5包括矩形框架
10
及折流板
11
，矩形框架
10
的顶部设置有进气口6，底部设置有出气口7，矩形框架
10
内设置有多个折流板
11
，折流板
11
水平安装在矩形框架
10
的内壁上，且左右交替安装设置，矩形框架
10
和多个折流板
11
之间形成折返式气流通道
。
交指流场板采用这种结构能够使有机废气与阳极电极板充分接触，进而提高废气的处理效率
。
[0018]以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本
技术的精神和原则之内所作的任何修改
、
等同替换和改进等，均应包在本技术范围内
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种处理有机废气的单室微生物燃料电池，包括阳极液槽，所述阳极液槽内设置有阳极液，其特征在于：所述阳极液槽的顶部设置有阳极液进口，底部设置有废液出口，且废液出口上设置有阀门，所述阳极液槽内设置有阳极电极板，所述阳极电极板靠近阳极液槽的一侧，且阳极电极板与阳极液槽之间的间隙内安装有交指流场板，所述交指流场板的顶部设置有进气口，底部设置有出气口，所述进气口和出气口分别延伸至阳极液槽的外部，空气阴极位于阳极液槽的另一侧，且所述空气阴极的催化层与阳极液接触，气体扩散膜的一侧暴露在空气中，所述阳极电极板和空气阴极分别通过导线连接电阻的两端
。2.
根据权利要求1所述的一种处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：邸志珲，赵仲鹤，武晓晖，刘倩，李健，杨洋，
申请(专利权)人：山西大地生态环境技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：