一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置

：本发明涉及农业灌溉，特别是涉及一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置。

背景技术

0、背景技术：

1、农业作为第一产业，提供了人类社会的衣食来源，是国民经济的基础。灌溉与施肥是农业生产中最重要的保障。目前，农业生产，特别是蔬菜、水果生产过程中，存在各类植物病虫害问题；同时，由于简单的大水漫灌型灌溉及洪涝灾造成植物根系腐烂，严重影响了农作物的产量与质量。为消除病虫害，通常使用大量农药，造成环境污染、农作物污染及农药残留问题。另一方面，灌溉与施肥一般单独进行，增加了成本，并造成资源的浪费。出于节省成本、减少病害、减少污染、提高农作物产量等几方面考虑，有必要开发可同时进行灌溉施肥的技术设备。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、针对上述问题，本发明提供一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：具有一个壳体，所述壳体内设有若干串联的电解单元，以及一条穿过串联的电解单元的电解质管道；每个电解单元具有顺次排列的阳极接线板、阳极催化材料、质子交换膜、阴极催化材料和阴极接线板，所述电解质管道依次经过每个电解单元内部的阳极催化材料和阴极催化材料；所述电解单元的阴极催化材料连接氢气收集装置；所述电解质管道在进入第一个电解单元前的入口端连接用于储存电解质溶液的储液罐和用于送电解质溶液的泵，所述电解质管道位于最后一个电解单元之后的出口端延伸出所述壳体，作为喷洒电解质溶液和双氧水的喷口。

4、进一步地，所述阴、阳极催化材料的周围分别设有环绕的阴、阳极引流板；所述质子交换膜的周围设有环绕的密封框；

5、所述电解单元内的阳极接线板、阳极引流板(及其中央的阳极催化材料)、密封框(及其中央的质子交换膜)、阴极引流板(及其中央的阴极催化材料)以及阴极接线板顺次紧密贴合，且五者均设有可供电解质溶液顺次流经阳极催化材料和阴极催化材料的通孔，从而构成电解单元内的电解质管道。

6、进一步地，所述氢气收集装置包括气体管道和储气罐；所述气体管道的一端连接所述储气罐，另一端以分支管道形式分别连接每个电解单元的阴极催化材料。

7、进一步地，所述电解质管道延伸出壳体的出口端连接自动稀释器，自动稀释器连接用于喷洒电解质溶液和双氧水的喷口；所述储气罐入口端的气体管道上还设有气体除水器。

8、进一步地，所述气体管道连接阴极催化材料的分支管道上均设有自动排气阀；所述气体除水器入口端的气体管道上还设有可控制气体流量的进气阀；所述泵的出口端设有可控制液体流量的控制阀。

9、进一步地，所述电解单元的阴、阳极催化材料均为网状结构，其上负载有催化剂。

10、进一步地，所述壳体两端与其内部的串联电解单元之间设有绝缘层。

11、进一步地，所述阳极接线板、阳极引流板、密封框、阴极引流板以及阴极接线板上均开设限位螺孔。

12、优选地，所述电解单元的阴、阳极催化材料面积为0.1～1m2，所述电解单元的数量为3～50个。

13、优选地，所述阴极催化材料为贵金属、过渡金属或石墨材料，这些材料具有较好的耐腐蚀性与稳定性；所述阳极催化材料为金属氧化物、锡酸盐或钒酸盐。

14、更优选地，所述贵金属为pt、pd、rh或ru；所述过渡金属为ti、ni或ag；所述金属氧化物为氧化锡、氧化钨或氧化锌；所述锡酸盐为锡酸钙、锡酸镁、锡酸锌、锡酸钡和锡酸锶；所述钒酸盐为钒酸铋。

15、本发明有益效果：

16、1)本发明具有多个电解单元串联的一体式连续反应体系，可连续高产量生产双氧水，产出的双氧水不需要做分离处理，可与电解质同时用于农业滴灌，在给农作物提供足量营养、保持土壤肥力的同时进行土壤消毒，以达到预防病虫害、植物根系腐烂的问题，提高农作物根系的抗性。

17、2)本发明装置可原位连续生产双氧水，避免了双氧水的运输与存储过程中的安全隐患；且本发明生产的双氧水无需使用稳定剂，避免了双氧水稳定剂对农作物的二次污染。

18、3)本发明装置可同时生产并储存氢气，可作为绿色能源应用于其它领域。

技术特征：

1.一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：具有一个壳体，所述壳体内设有若干串联的电解单元，以及一条穿过串联的电解单元的电解质管道；每个电解单元具有顺次排列的阳极接线板、阳极催化材料、质子交换膜、阴极催化材料和阴极接线板，所述电解质管道依次经过每个电解单元内部的阳极催化材料和阴极催化材料；所述电解单元的阴极催化材料连接氢气收集装置；所述电解质管道在进入第一个电解单元前的入口端连接用于储存电解质溶液的储液罐和用于送电解质溶液的泵，所述电解质管道位于最后一个电解单元之后的出口端延伸出所述壳体，作为喷洒电解质溶液和双氧水的喷口。

2.根据权利要求1所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述阴、阳极催化材料的周围分别设有环绕的阴、阳极引流板；所述质子交换膜的周围设有环绕的密封框；

3.根据权利要求1或2所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述氢气收集装置包括气体管道和储气罐；所述气体管道的一端连接所述储气罐，另一端以分支管道形式分别连接每个电解单元的阴极催化材料。

4.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述电解质管道延伸出壳体的出口端连接自动稀释器，自动稀释器连接用于喷洒电解质溶液和双氧水的喷口；所述储气罐入口端的气体管道上还设有气体除水器。

5.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述气体管道连接阴极催化材料的分支管道上均设有自动排气阀；所述气体除水器入口端的气体管道上还设有可控制气体流量的进气阀；所述泵的出口端设有可控制液体流量的控制阀。

6.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述电解单元的阴、阳极催化材料均为网状结构，其上负载有催化剂。

7.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述壳体与其内部的串联电解单元之间设有绝缘层。

8.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述阳极接线板、阳极引流板、密封框、阴极引流板以及阴极接线板上均开设限位螺孔。

9.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述电解单元的阴、阳极催化材料面积为0.1～1m2，所述电解单元的数量为3～50个。

10.根据权利要求3所述的双氧水连续反应制备装置，其特征在于：所述阴极催化材料为贵金属、过渡金属或石墨材料，这些材料具有较好的耐腐蚀性与稳定性；所述阳极催化材料为金属氧化物、锡酸盐或铋酸盐；

技术总结本发明提供了一种用于农业滴灌的双氧水连续反应制备装置，具有一个壳体，所述壳体内设有若干串联的电解单元，以及一条穿过串联的电解单元的电解质管道，电解单元的阴极连接氢气收集装置；电解质管道的入口端连接储存电解质溶液的储液罐，出口端作为喷洒电解质溶液和双氧水的喷口。本发明可连续高产量生产双氧水，无需做分离处理，可与电解质同时用于农业滴灌，在给农作物提供养分的同时进行土壤消毒。另外，本发明可原位连续生产双氧水，避免了双氧水的运输与存储过程中的安全隐患；生产的双氧水无需使用稳定剂，避免了双氧水稳定剂对农作物的二次污染；此外，本发明可同时生产并储存氢气，可作为绿色能源应用于其它领域。技术研发人员：滕波涛,张亚倩,郝庆兰,包海洪,付国越,马子俊,王晨睿受保护的技术使用者：天津科技大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2