电化学反应装置及其电化学反应产物

本申请涉及电化学反应领域，特别是涉及电化学反应装置及其电化学反应产物。

背景技术：

1、电化学反应器亦称电化学反应装置，是一种实现电化学反应的设备或装置。在电化学工程的三大领域，即工业电解、化学电源、电镀中应用的电化学的反应器，包括各种电解槽、电镀槽、一次电池、二次电池、燃料电池等。

2、电化学反应器可以用于许多应用，例如生产氢气、氧气和氯气等气体，以及制造各种有机化合物等。

3、传统电化学反应器的基本构成包括两个电极和电解质。根据在电化学工程中应用的领域，电化学反应器可分为不同的类别，例如电解反应器、化学反应器等，并且各种电化学反应器的大小、功能和特性也会有所不同。

4、电极是电化学反应中的导体，起到传递电子的作用；电解质是电化学反应中的介质，通过离子的迁移来传递电荷；隔膜则用于隔离阴阳极，防止它们直接接触产生有害的反应。例如，电解槽是一种常见的电化学反应器，其结构包括阳极和阴极，以及他们之间的电解质。其中，阳极和阴极通常由耐腐蚀材料制成，如钛、钽、铂等，而电解质则可以是水、酸、碱等。

5、但是，传统的电化学反应装置中，反应器的电极板不能进行拆卸改装，不能针对不同的反应条件或生产需要进行适应性改变。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种电化学反应装置及其电化学反应产物。

2、在一个实施例中，一种电化学反应装置，其包括通过管道顺序连通的储液罐、输送泵及平推流反应器；

3、所述平推流反应器包括顺序设置的至少二反应段，每一所述反应段相互独立且相互连通，相邻两所述反应段之间设有用于接电的电极片，以进行电化学反应；

4、所述储液罐中的反应物质，经所述输送泵泵送入所述平推流反应器于输入端处的所述反应段内。

5、上述电化学反应装置，通过反应段的设计，一方面有利于保证电化学反应充分进行，既可生成大量产物，亦适用于生产多种产物；另一方面简化了操作，易于快速地进行电化学反应，亦可持续高效地进行电化学反应；再一方面具有可扩展性，反应段必要时可以拆卸组装及调整数量，因而可以根据需求在当前装置基础上进行升级。

6、在其中一个实施例中，所述平推流反应器包括电极片安装位及反应器安装位，且于每一所述电极片安装位上可拆卸地设置一所述电极片，每一所述反应器安装位上可拆卸地设置一所述反应段；及/或，

7、于水平方向上，各所述反应段顺序设置，且所述平推流反应器的邻近所述输送泵处作为所述输入端；或者于重力方向或坡度方向上，各所述反应段顺序设置，且所述平推流反应器的底部作为所述输入端。

8、在其中一个实施例中，所述平推流反应器的邻近所述储液罐处作为所述输入端。

9、在其中一个实施例中，所述平推流反应器还包括反应段固定件、旋钮松紧器、膨胀弹簧及紧固件；

10、所述反应段固定件的数量与所述反应段的数量相同，且各所述反应段与各所述反应段固定件一一对应，每一所述反应段穿过一所述反应段固定件且与所述反应段固定件相固定；

11、所述膨胀弹簧穿过各所述反应段固定件且通过所述紧固件固定于各所述反应段固定件上，以使各所述反应段固定件通过至少二所述膨胀弹簧相连接；

12、所述旋钮松紧器用于调整各所述反应段之间的距离，以调整所述电极片与所述反应段的松紧关系，且使所述膨胀弹簧发生长度改变。

13、在其中一个实施例中，所述电极片的数量为至少二个，所述平推流反应器于最邻近输出端处的所述电极片上施加负电压，在其余电极片上施加正电压；或者，

14、各所述反应段的通过面积、长度、外形及内部ph值，分别相同或相异设置；或者，

15、所述电化学反应装置还包括传感器，每一所述反应段分别连接一所述传感器；或者，

16、所述电化学反应装置还包括设置于所述平推流反应器的输出端的冷却装置；或者，

17、所述电化学反应装置还包括设置于所述平推流反应器上的散热器或者所述电化学反应装置于每一所述反应段上分别设有散热器；或者，

18、所述电化学反应装置还包括设置于所述平推流反应器上的加热器或者所述电化学反应装置于每一所述反应段上分别设有加热器；或者，

19、所述电化学反应装置于至少一所述反应段上设有散热器且于至少一所述反应段上设有加热器。

20、在其中一个实施例中，所述输送泵还用于将所述平推流反应器反应后剩余的反应物质通过管道泵送入所述储液罐中；及/或，

21、所述输送泵还用于将超量而无法进入所述平推流反应器中的多余反应物质通过管道泵送入所述储液罐中。

22、在其中一个实施例中，所述电化学反应装置还包括进料口，所述反应物质经所述进料口进入所述储液罐中。

23、在其中一个实施例中，所述进料口的数量为至少二个；及/或，

24、所述进料口与所述储液罐通过电磁阀或第一阀门相连通。

25、在其中一个实施例中，所述电化学反应装置还包括电磁阀及液位计，所述进料口与所述储液罐通过所述电磁阀相连通，所述液位计用于在所述储液罐中的反应物质未超过液位阈值的状态下使能所述电磁阀，及在所述储液罐中的反应物质超过液位阈值的状态下关闭所述电磁阀。

26、在其中一个实施例中，第一进料口通过所述电磁阀与所述储液罐相连通，第二进料口通过第一阀门与所述储液罐相连通；

27、所述储液罐与所述输送泵之间设有第一过滤器；

28、所述输送泵通过第三阀门与第二阀门及所述平推流反应器的输入端相连通，所述第二阀门通过第二过滤器与所述储液罐相连通；

29、所述平推流反应器的输出端通过第四阀门与所述储液罐相连通。

30、在其中一个实施例中，所述电化学反应装置还包括控制器，且每一所述反应段分别连接一传感器，所述储液罐亦连接一传感器；

31、所述控制器分别与所述输送泵、各所述传感器及各阀门相连接，所述阀门包括所述电磁阀、所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门及所述第四阀门；

32、所述控制器根据所述传感器的信号控制对应的所述阀门开关，以及控制所述输送泵的转速。

33、在其中一个实施例中，一种电化学反应产物，其采用任一实施例所述电化学反应装置制得。

34、在其中一个实施例中，所述电化学反应产物包括流体及电极片的用于电化学反应的催化剂。

技术特征：

1.一种电化学反应装置（900），其特征在于，包括通过管道（930）顺序连通的储液罐（100）、输送泵（300）及平推流反应器（200）；

2.根据权利要求1所述电化学反应装置（900），其特征在于，所述平推流反应器（200）包括电极片安装位及反应器安装位，且于每一所述电极片安装位上可拆卸地设置一所述电极片（206），每一所述反应器安装位上可拆卸地设置一所述反应段（201）；或者，

3.根据权利要求1所述电化学反应装置（900），其特征在于，所述电极片（206）的数量为至少二个，所述平推流反应器（200）于最邻近输出端处的所述电极片（206）上施加负电压，在其余电极片（206）上施加正电压；或者，

4.根据权利要求1至3中任一项所述电化学反应装置（900），其特征在于，还包括进料口，所述反应物质经所述进料口进入所述储液罐（100）中。

5.根据权利要求4所述电化学反应装置（900），其特征在于，所述进料口的数量为至少二个；及/或，

6.根据权利要求4所述电化学反应装置（900），其特征在于，所述电化学反应装置（900）还包括电磁阀（400）及液位计（800），所述进料口与所述储液罐（100）通过所述电磁阀（400）相连通，所述液位计（800）用于在所述储液罐（100）中的反应物质未超过液位阈值的状态下使能所述电磁阀（400），及在所述储液罐（100）中的反应物质超过液位阈值的状态下关闭所述电磁阀（400）。

7.根据权利要求6所述电化学反应装置（900），其特征在于，第一进料口（910）通过所述电磁阀（400）与所述储液罐（100）相连通，第二进料口（920）通过第一阀门（510）与所述储液罐（100）相连通；

8.根据权利要求7所述电化学反应装置（900），其特征在于，还包括控制器，且每一所述反应段（201）分别连接一传感器，所述储液罐（100）亦连接一传感器；

9.一种电化学反应产物，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一项所述电化学反应装置（900）制得。

10.根据权利要求9所述电化学反应产物，其特征在于，包括流体及电极片（206）的用于电化学反应的催化剂。

技术总结本申请涉及电化学反应装置及其电化学反应产物，包括通过管道顺序连通的储液罐、输送泵及平推流反应器；平推流反应器包括顺序设置的至少二反应段，每一反应段相互独立且相互连通，相邻两反应段之间设有用于接电的电极片，以进行电化学反应；储液罐中的反应物质，经输送泵泵送入平推流反应器于输入端处的反应段内。上述电化学反应装置，通过反应段的设计，一方面有利于保证电化学反应充分进行，既可生成大量产物，亦适用于生产多种产物；另一方面简化了操作，易于快速地进行电化学反应，亦可持续高效地进行电化学反应；再一方面具有可扩展性，反应段必要时可以拆卸组装及调整数量，因而可以根据需求在当前装置基础上进行升级。技术研发人员：李怀光,涂文广,曹猛,孙鑫,邹志刚,唐叔贤受保护的技术使用者：香港中文大学（深圳）技术研发日：技术公布日：2024/5/29