申请/专利权人：中国矿业大学

申请日：2023-03-16

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN116395801B

主分类号：C02F1/461

分类号：C02F1/461;C25B3/07;C25B3/26;C25B9/19;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.07.25#实质审查的生效;2023.07.07#公开

摘要：本发明公开了有机物阳极氧化协同CO2阴极还原的能源化装置及方法，包括填充床隔膜反应器、储液池和管道系统；储液池包括阳极储液池和阴极储液池，用于气液分离；填充床隔膜反应器包括阳极区、阴极区和连接两者的质子交换膜；阳极区和阴极区均包括反应室、配水区，配水区位于反应室下方且通过布水板相连；阳极反应室和阴极反应室内部均填充有粒子电极，外侧设有极板；管道系统连接各储液池和填充床隔膜反应器，阳极出气与阴极未反应气体通过三通阀门合并通入阴极反应室。该方法通过阳极氧化有机废水的同时阴极还原其产生的CO2，使有机废水被处理的同时在阴极产生具有工业价值的有机酸，可以有效实现有机废水能源化与节能减排。

主权项：1.一种有机物阳极氧化协同CO2阴极还原的能源化装置，其特征在于，包括填充床隔膜反应器、储液池和管道系统；所述填充床隔膜反应器包括极板垫块（4）、阳极极板（5）、阳极区（8）、质子交换膜（9）、阴极区（10）和阴极极板（13）；所述阳极区包括阳极反应室（6）、阳极配水区（7）、阳极室进液口、阳极室出液口；所述阴极区包括阴极反应室（11）、阴极配水区（12）、阴极室进液口、阴极室进气口和阴极室出液口，所述阴极室进液口、阴极室进气口和阳极室进液口均设在配水区，所述阳极室出液口和阴极室出液口安装在各反应室上部；配水区均位于反应室下方，且配水区与反应室通过布水板相连；所述阴极区（10）与阳极区（8）通过质子交换膜（9）相连；所述阳极反应室（6）内部填充阳极粒子电极，外侧设有阳极极板（5）；所述阴极反应室（11）内部填充阴极粒子电极，外侧设有阴极极板（13）；所述阳极极板（5）和阴极极板（13）外侧均安装有极板垫块（4）；所述储液池包括阳极储液池（2）和阴极储液池（23），所述管道系统包括阳极室进液管（20）、阳极室出液管（3）、阳极出气管（21）、阴极室出液管（14）、阴极出气管（17）、阴极室进液管（18）和阴极室进气管（22）；所述阳极室出液管（3）连通阳极储液池（2）与阳极室出液口，所述阳极室进液管（20）通过蠕动泵（16）连通阳极储液池（2）与阳极室进液口；所述阴极室出液管（14）连通阴极储液池（23）与阴极室出液口，所述阴极室进液管（18）通过蠕动泵（16）连通阴极储液池（23）与阴极室进液口，所述阳极出气管（21）、阴极出气管（17）与阴极室进气管（22）通过三通阀门（19）连通阴极储液池（23）、阳极储液池（2）与阴极室进气口；所述阳极粒子电极包括活性炭和二氧化铅颗粒中的任意一种；所述阴极粒子电极为负载型催化剂粒子电极，载体包括活性炭、氧化铝、分子筛、碳纤维管中的任意一种，催化剂包括Sn、Bi中的任意一种；所述阴极极板（13）为过渡金属、金属基衍生物，包括Pb、In、Sn、Bi、SnOx中的任意一种；所述阳极极板（5）为钛基涂层电极，包括IrO2-Ta2O5、RuO2-IrO2、PbO2、SnO2-Sb的任意一种。

全文数据：

权利要求：

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