CN105887134A - 电化学反应方法及电化学槽 - Google Patents

Abstract

本发明首先提供一电化学槽，其电化学槽由复数电极管构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道，分别于相邻的流道之间设有一引流孔，另设有一供水液自最内圈的流道进入电化学槽的进水孔，另设有一供水液自最外圈的流道离开电化学槽的排水孔，以及于最内圈的流道中穿设一中心电极杆；将水液自进入孔注入电化学槽最内圈的流道，同时将电流导入全数电极管及中心电极杆，即可令依序流经各流道的水液产生电解或电化学合成等电化学反应。俾可有效提升水液的电化学反应效能及产能，以及有效掌控各电极管的耗损状态。

Description

电化学反应方法及电化学槽

技术领域

本发明与电化学反应有关，旨在提供一种可以有效引导水液流向，让水液在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应的电化学反应方法，以及与其相关的电化学槽。

背景技术

按，电化学在工业上的应用面广，电化学工业可泛指利用电化学的基本原理用于化学工业、冶金工业、电池工业和其他工业中，解决物质的分离、化合、精制、浓缩、镀制、涂装及提供电源等列化工生产有关的问题；其中，电解和电合成反应因为不需要很多化学药品，后续处理相对简单，且设备占地面积小、管理方便，因此被广泛应用于水处理或废水处理。

例如，可利用电解回收将溶液中的金属离子逐步除去，让一些可以重新利用的金属再生出来；以及，利用电化学氧化处理印染水、制药废水、制革废水和造纸黑液等制程排放的废液；当然，亦可利用电化学合成反应使液体的浓度增加，使经过处理后的液体可于加工过程中不断的重复再利用。

传统水液的电化学反应，多在一开放式的方型槽体中置入数量不等的电极板，在电流导入电极板时，与所接触的水液产生离子交换或电解等电化学反应；由于，开放式的槽体占用的地坪空间较多，因此亦出现一种圆筒状的密闭式槽体，且于槽体内部放置数量不等的圆弧状电极板，藉以达到节省空间的目的。

然而，不论是开放式的方型槽体或是密闭式的圆筒状槽体，其对于水液流向的导引效果亦较有限，必须将水液留置于槽内一段时间，才可让所槽体内的水液完成预期的电化学反应，再者不但容易导致各电极板的耗损程度不一，且相对较不容易掌控电极板的效能。

发明内容

本发明即在提供一种可以有效引导水液流向，让水液在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应的电化学反应方法，以及与其相关的电化学槽。

本发明的电化学反应方法，基本上包括下列步骤：(a)提供一电化学槽，该电化学槽由复数电极管构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道，分别于相邻的流道之间设有一引流孔，另设有一供水液自最内圈的流道进入电化学槽的进水孔，另设有一供水液自最外圈的流道离开电化学槽的排水孔，以及于最内圈的流道中穿设一中心电极杆；(b)以预先设定的流速，将水液自进入孔注入电化学槽最内圈的流道，令水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开电化学槽；(c)将电流导入全数电极管及中心电极杆，即可令依序流经各流道的水液产生电解或电化学合成等电化学反应。

据以，可以有效引导水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开，让水液可以在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，不但可以有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

本发明的电化学槽，基本上包括：复数不同管径的电极管、一中心电极杆，以及两个套接体；其中：全数电极管以同一圆心相互穿套配置，且相邻的电极管之间保持预先设定的间距，由全数电极管构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道；该中心电极杆相对伸入最内圈的流道中，与该位于最内圈的电极管保持预先设定的间距，且与各电极管之间保持绝缘；各套接体分别连接于全数电极管及该中心电极杆两端，各套接体分别设有供与各电极管及该中心电极杆相套接的凹槽；以及，该电化学槽，分别于相邻的流道之间设有一引流孔，另设有一供水液自最内圈的流道进入电化学槽的进水孔，另设有一供水液自最外圈的流道离开电化学槽的排水孔。

利用上述结构特征，本发明的电化学槽，于使用时，可透过进水孔连接欲进行电化学反应的水液，透过排水孔将完成电化学反应的水液排放至所连接的装置或设备，在电流导入全数电极管及中心电极杆时，与依序流经各流道的水液产生电解或电化学合成等电化学反应；尤其，整体电化学槽可以有效引导水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开，让水液可以在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，不但可以有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

依据上述结构特征，所述各套接体分别在其与该中心电极杆及各电极管之间衬设有绝缘材。

依据上述结构特征，所述各套接体由绝缘材料加工制成。

依据上述结构特征，所述中心电极杆的其中一端相对伸出其所设置的套接体，且在该中心电极杆伸出套接体的区段处，套设一与套接体接合的塞盖。

所述电化学槽，至少在其中一套接体上设有至少一连接于相邻流道之间的引流孔。

所述电化学槽，在被该最外侧的电极管所包围的各电极管的管体上分别设有一引流孔。

本发明的电化学槽，除了可利用圆筒状的结构设计，大幅缩减可能占用的地坪空间外，更可利用整体电化学槽的结构设计，让水液可以在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

附图说明

图1为本发明的电化学反应方法基本流程图。

图2为本发明的电化学槽外观结构图。

图3为本发明的电化学槽结构分解图。

图4为本发明第一实施例的电化学槽结构其中一套接块的结构示意图。

图5为本发明第一实施例的电化学槽结构剖视图。

图6为本发明第二实施例的电化学槽结构其中一套接块的结构示意图。

图7为本发明第二实施例的电化学槽结构剖视图。

图号说明：

10电极管

10A流道

11引流孔

20中心电极杆

30套接体

31凹槽

32引流孔

33进水孔

34排水孔

40塞盖。

具体实施方式

本发明主要提供一种可以有效引导水液流向，让水液在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应的电化学反应方法，以及与其相关的电化学槽，如图1及图2所示，本发明的电化学反应方法，基本上包括下列步骤：

(a)提供一电化学槽，该电化学槽由复数电极管10构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道10A，分别于相邻的流道10A之间设有一引流孔32，另设有一供水液自最内圈的流道10A进入电化学槽的进水孔33，另设有一供水液自最外圈的流道10A离开电化学槽的排水孔34，以及于最内圈的流道10A中穿设一中心电极杆20。

(b)以预先设定的流速，将水液自进水孔33注入电化学槽最内圈的流道10A；在水液持续自进水孔33注入电化学槽最内圈的流道10A的状态下，可令水液由内而外依序逐一流经各流道10A之后，再于最外圈的流道10A末端的排水孔34离开电化学槽。

(c)将电流导入全数电极管10及中心电极杆20，即可令依序流经各流道10A的水液产生电解或电化学合成等电化学反应；在此过程中，主要利用心电极杆20及电极管10通电后产生的电位差，对流经各流道10A的水液产生电解或电化学合成等电化学反应。

据以，可透过有效引导水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开的流向控制，让水液可以在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，不但可以有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

请同时配合参照图2至图5所示，本发明的电化学槽，基本上包括：复数不同管径的电极管10、一中心电极杆20，以及两个套接体30；其中：

全数电极管10以同一圆心相互穿套配置，且相邻的电极管10之间保持预先设定的间距，由全数电极管10构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道10A。

该中心电极杆20相对伸入最内圈的流道10A中，与该位于最内圈的电极管10保持预先设定的间距，且与各电极管10之间保持绝缘。

各套接体30分别连接于全数电极管10及该中心电极杆20两端，各套接体30分别设有供与各电极管10及该中心电极杆20相套接的凹槽31；以及，整体电化学槽分别于相邻的流道10A之间设有一引流孔32，另设有一供水液自最内圈的流道10A进入电化学槽的进水孔33，另设有一供水液自最外圈的流道10A离开电化学槽的排水孔34。

亦即，本发明的电化学槽可利用上述结构特征，于最外圈的电极管10内部构筑出复数由内而外依序串联的流道10A。于使用时，可透过进水孔33连接欲进行电化学反应的水液，透过排水孔34将完成电化学反应的水液排放至所连接的装置或设备。

在电流导入全数电极管10及中心电极杆20时，即可与依序流经各流道10A的水液产生电解或电化学合成等电化学反应；尤其，整体电化学槽可以有效引导水液通过最内圈的流道10A后，再依序向外逐一经过每一个流道10A，最后在让水液自最外圈的流道10A离开。

据以，可让水液在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，不但可以有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管10配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

例如，可透过电解回收将水液中的金属离子逐步除去，让一些可以重新利用的金属再生出来；或透过电化学氧化处理印染水、制药废水、制革废水和造纸黑液等制程排放的废液；当然，亦可透过电化学合成反应使水液的金属浓度增加，使经过处理后的水液可于加工过程中不断的重复再利用。

再者，本发明的电化学槽，于实施时，所述各套接体分别在其与该中心电极杆及各电极管之间衬设有绝缘材，以达到绝缘效果；当然，所述各套接体30亦可如图所示，由绝缘材料加工制成，以达到应有的绝缘效果。

另外，所述中心电极杆20的其中一端可相对伸出其所设置的套接体30以方便导入电流，整体电化学槽可进一步在该中心电极杆20伸出套接体30的区段处，套设一与套接体30接合的塞盖40，加强对中心电极杆20与套接体30之间的密封效果。

在上揭图3至图5所示的实施例中，本发明的电化学槽，至少在其中一套接体30上设有至少一连接于相邻流道10A之间的引流孔32，可透过将各引流孔32设在套接体30(相对于电极管10尾端)的方式，增加每一层流道10A的路径，藉以对水液提供足够的电化学反应时间。

再者，本发明的电化学槽，亦可如图6及图7所示，在被该最外侧的电极管10所包围的各电极管10的管体上分别设有一引流孔11；同样的，各引流孔11以设在偏向其所设置的电极管10尾端为佳，使可增加每一层流道10A的路径，藉以对水液提供足够的电化学反应时间。

与传统习用技术相较，本发明所揭露的电化学反应方法，可透过有效引导水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开的流向控制，让水液可以在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应。

同样的，本发明所揭露的电化学槽，除了可利用圆筒状的结构设计，大幅缩减可能占用的地坪空间外，利用整体电化学槽的结构设计，可让水液在稳定的输送过程中完成至少一项电化学反应，有效提升水液的电化学反应效能及产能，更可以有效掌控各电极管的耗损状态，甚至可透过不同特性的电极管配置使用，让水液在稳定的输送过程中完成多项电化学反应。

Claims (7)

1.一种电化学反应方法，其特征在于，包括下列步骤：

(a)提供一电化学槽，该化学槽由复数电极管构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道，分别于相邻的流道之间设有一引流孔，另设有一供水液自最内圈的流道进入电化学槽的进水孔，另设有一供水液自最外圈的流道离开电化学槽的排水孔，以及于最内圈的流道中穿设一中心电极杆；

(b)以预先设定的流速，将水液自进水孔注入电化学槽最内圈的流道，令水液通过最内圈的流道后，再依序向外逐一通过每一个流道，最后再让水液自最外圈的流道离开电化学槽；

(c)将电流导入全数电极管及中心电极杆，即可令依序流经各流道的水液产生电解或电化学合成等电化学反应。

2.一种电化学槽，其特征在于，包括：

复数不同管径的电极管，全数电极管以同一圆心相互穿套配置，且相邻的电极管之间保持预先设定的间距，由全数电极管构筑成数个由内而外逐层串联配置的流道；

一中心电极杆，相对伸入最内圈的流道中，与该位于最内圈的电极管保持预先设定的间距，且与各电极管之间保持绝缘；

两个套接体，分别连接于全数电极管及该中心电极杆两端，各套接体分别设有供与各电极管及该中心电极杆相套接的凹槽；以及，

该电化学槽，分别于相邻的流道之间设有一引流孔，另设有一供水液自最内圈的流道进入电化学槽的进水孔，另设有一供水液自最外圈的流道离开电化学槽的排水孔。

3.如权利要求1所述的电化学槽，其特征在于，其中，各套接体分别在其与该中心电极杆及各电极管之间衬设有绝缘材。

4.如权利要求1所述的电化学槽，其特征在于，其中，各套接体由绝缘材料加工制成。

5.如权利要求1所述的电化学槽，其特征在于，其中，该中心电极杆的其中一端相对伸出其所设置的套接体，且在该中心电极杆伸出套接体的区段处，套设一与套接体接合的塞盖。

6.如权利要求2至5其中任一项所述的电化学槽，其特征在于，其中，该电化学槽，至少在其中一套接体上设有至少一连接于相邻流道之间的引流孔。

7.如权利要求2至5其中任一项所述的电化学槽，其特征在于，其中，该电化学槽，在被该最外侧的电极管所包围的各电极管的管体上分别设有一引流孔。