一种可调极板间距的回流恒温电催化反应装置的制作方法

本实用新型涉及一套实验装置，特别涉及一套一种可调极板间距的回流恒温电催化反应装置。

背景技术：

随着工业的增长和城市化进程的加快，水体受到的污染越来越严重，尤其是化工行业生产过程中排放的化工废水水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度。化工原料反应不完全或生产中使用大量溶剂进入废水体系导致了废水中污染物含量高。另外精细化工废水中有许多有机污染物对生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等都对人类的健康产生很多危害。同时废水中生物难降解物质多，b/c低，可生化性差，废水色度高等问题也是水处理过程中亟待解决的问题。

在有关废水处理研究过程中，目前普遍关注的是利用污水处理场进行一次处理，常规的水处理方法,如物理法、物理化学法、生物处理法等针对难降解废水的处理效果不好。电催化氧化法在处理废水方面发挥着重要的作用，但没有系统的模拟装置和相应配套的设备，已不能满足对有机污染物的处理要求。通常的研究思路是将废水放入电解槽中，阴阳极板为平板且垂直平行放在电解槽中，一方面这样电极易移动，不稳固，而且不能调节极板间距；另一方面存在温度不恒定、搅拌不均匀等问题，往往对实验结果产生影响。本专利利用电催化氧化的优势，从精确改变电极极板间距，使用恒温流化床反应器维持温度恒定等方面出发，为催化反应提供优良的反应环境，开发新型高效的反应器及实验室推广应用奠定了良好基础。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述种种缺陷，提供一种可调极板间距的回流恒温电催化反应装置。其技术方案是：由一个回流恒温流化床反应器、电极反应器、水量控制装置和可调直流稳压电源装置构成，回流恒温流化床反应器主体由石英玻璃管和回流控温装置组成，回流控温装置是石英玻璃管外层与石英玻璃管内层连接在一起形成一体的双层中空密闭结构，回流控温装置外层两侧上下各有一个接口，用以连接流通回流水，保证反应器中温度恒定，其中，下方接口为进水口，上方接口为出水口；电极反应器包括电解槽主体、极板固定架和搅拌装置，电解槽主体为圆柱形玻璃槽，极板固定架为圆柱形，镶嵌放置在电解槽主体上面，极板固定架包括两个极板夹板槽和两个极板夹板，每个极板夹板有两个极板固定夹片和两个螺丝钉组成，阳/阴极板被两个极板固定夹片一左一右两个螺丝钉紧固在中间，调节阳/阴极板在极板固定夹片中的位置来增加或者减少浸没在废水中的极板面积，极板固定夹片在极板夹板槽内来回移动，来调节阴极板与阳极板之间的电极距离，极板夹板槽为半长方形半椭圆形状，既方便调节阴/阳极板间距，又防止阴/阳极板在极板夹板槽中掉下去；水量控制装置由气泵、流量计、接口三和接口四组成，其中接口三是废水的进水口，接口四是废水的出水口，通过调节流量计的流量大小来控制废水流入电极反应器中的水流速度，以控制废水停留时间和电极反应器中的水量，通过搅拌装置中扇叶的搅拌作用，使负载电极和废水得以完全充分的接触与反应，提高电催化效果。

配套的可调直流稳压电源装置主要包括电源开关、电压调节按钮、电流调节按钮、正极输出端和负极输出端。

本实用新型的有益效果是：采用透明石英玻璃材质，保证强度，耐高温耐腐蚀，化学稳定性好，负载电极进一步加大废水中污染物的去除效果。通过调节可调直流稳压电源装置，控制电流/电压的输出，提高电催化效果。通过调节流量计的流量大小来控制水流速度，控制最佳的流化状态，同时通过回流水使反应溶液维持恒温以减小温差对反应的影响。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是本实用新型的极板固定架俯视图；

附图3是本实用新型的极板固定夹片侧视图；

附图4是本实用新型的可调直流稳压电源装置结构图；

上图中：电机1，连接杆2，扇叶3，阴/阳极板4/5，隔板6，极板固定架7，回流控温装置8，石英玻璃管一9，接口一10，接口二11，接口三12，接口四13，流量计14，气泵15，石英玻璃管二16，螺丝钉17，极板夹板槽18，极板固定夹片19，电源开关20，电压调节按钮21，电流调节按钮22，负极输出端23，正极输出端24。

具体实施方式

结合附图1、2、3和4，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型装置包括一个回流恒温流化床反应器、电极反应器、水量控制装置和可调直流稳压电源装置，回流恒温流化床反应器主体由回流控温装置(8)和石英玻璃管组成，回流控温装置(8)是石英玻璃管一(16)与石英玻璃管二(9)连接在一起形成一体的双层中空密闭结构，回流控温装置(8)外层两侧上下各有一个接口一(10)、接口二(11)，用以连接流通回流水，保证反应器中温度恒定，其中，接口一(10)为出水口，接口二(11)为进水口，电极反应器包括电解槽主体、极板固定架(7)和搅拌装置，电解槽主体为圆柱形玻璃槽，极板固定架(7)为圆柱形，镶嵌放置在电解槽主体上面，极板固定架(7)包括两个极板夹板槽(18)和两个极板夹板，每个极板夹板有两个极板固定夹片(19)和两个螺丝钉(17)组成，阳/阴极板(4/5)被两个极板固定夹片(19)和一左一右两个螺丝钉(17)紧固在中间，调节阳/阴极板(4/5)在极板固定夹片(19)中的位置来增加或者减少浸没在废水中的极板面积，极板固定夹片(19)在极板夹板槽(18)内来回移动，来调节阴极板与阳极板之间的电极距离，极板夹板槽(18)为半长方形半椭圆形状，既方便调节阴/阳极板(4/5)间距，又防止阴/阳极板(4/5)在极板夹板槽(18)里不稳；水量控制装置由气泵(15)、流量计(14)、接口三(13)和接口四(12)组成，其中接口三(13)是废水的进水口，接口四(12)是废水的出水口，通过调节流量计(14)的流量大小来控制废水流入电极反应器中的水流速度，以控制废水停留时间和电极反应器中的水量，通过搅拌装置中扇叶(3)的搅拌作用，使负载电极和废水得以完全充分的接触与反应，提高电催化效果。此外。电极反应器中间有一个隔板(6)，隔板(6)上面留有均匀的小孔，上面可以选择放粒子电极，粒子电极的添加可以进一步增大电催化效果。配套的可调直流稳压电源装置主要包括电源开关(20)、电压调节按钮(21)、电流调节按钮(22)、负极输出端(23)和正极输出端(24)。

进一步的工作时，将本实用新型装置与可调直流稳压电源装置连接起来，提供稳定的电压/电流；本实用新型装置连有搅拌装置，使得搅拌装置可以持续而均匀的为催化体系提供一个充足的反应环境，使负载的催化剂与废水接触更完全。与此同时，回流装置中通入恒温回流水，从而为反应提供一个稳定的温度，以减少外部温差带来的影响。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述阐述的技术方案加以改型或变更为等同变化的等同实例。凡未脱离本实用新型技术方案内容，依据实用新型的技术方案对上述实施例进行的任何简单修改、变更或改型，均属于本实用型技术方案的保护范围。