CN205590376U - 一种试验用电化学反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种试验用电化学反应器，包括电解槽、两块电极板、直流稳压电源、紫外线高压汞灯、石英管、汞灯电源和曝气系统，曝气系统包括空气压缩机、曝气头、橡胶管和转子流量计，紫外线高压汞灯设置于两块电极板之间并经导线接至汞灯电源，石英管的底端封闭且内部设置有紫外线高压汞灯，石英管设置于两块电极板之间且石英管的底部悬空，空气压缩机通过橡胶管与曝气头连接，曝气头设置于电解槽中，橡胶管上设置有转子流量计。本实用新型结构简单，使用方便，能够利用此装置在实验室中进行试验，从而探究光电Fenton氧化法对降解染料废水的影响，同时也可为光电Fenton技术在实际废水处理中的应用提供实际的参考。

Description

一种试验用电化学反应器

技术领域

本实用新型涉及试验装置技术领域，特别涉及一种试验用电化学反应器。

背景技术

近年来，随着染料工业的快速发展，各种生物难降解的有机染料废水相应增多，电化学技术以其特有的优势在该类废水治理领域崭露出良好的应用前景，尤其是光电Fenton氧化方面优势显著。光电Fenton氧化法耦合了电化学氧化和Fenton技术的优点，可以对废水中的污染物进行几乎无选择的降解，因而备受关注。为了在实验室中研究光电Fenton氧化法对染料废水的降解，有必要设计一种试验装置，能够方便的在实验中使用，以供实验人员改变试验条件研究光电Fenton氧化法对处理染料废水的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种试验用电化学反应器，可进行染料废水的处理以供试验研究。

本实用新型是这样实现的，一种试验用电化学反应器，包括电解槽、两块电极板、直流稳压电源、紫外线高压汞灯、石英管、汞灯电源和曝气系统，曝气系统包括空气压缩机、曝气头、橡胶管和转子流量计，两块电极板分别竖直设置于电解槽内部作为阳极和阴极，两块电极板经导线接至直流稳压电源，紫外线高压汞灯设置于两块电极板之间并经导线接至汞灯电源，石英管的底端封闭且内部设置有紫外线高压汞灯，石英管设置于两块电极板之间且石英管的底部悬空，空气压缩机通过橡胶管与曝气头连接，曝气头设置于电解槽中，橡胶管上设置有转子流量计。

进一步，紫外线高压汞灯的功率为80W，波长365nm。

进一步，石英管由实验铁架台及夹子悬空固定在电解槽中。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型提供了一种试验用电化学反应器，结构简单，使用方便，能够利用此装置在实验室中进行试验，从而探究光电Fenton氧化法对降解染料废水的影响，同时也可为光电Fenton技术在实际废水处理中的应用提供实际的参考。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种试验用电化学反应器结构示意图。

附图标记说明：

1-直流稳压电源，2-电解槽，3-电极板，4-紫外线高压汞灯，5-石英管，6-汞灯电源，7-空气压缩机，8-曝气头，9-转子流量计，10-橡胶管。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1为本实用新型实施例提供的一种试验用电化学反应器结构示意图。如图1所示，该试验用电化学反应器具体包括：电解槽2、两块电极板3、直流稳压电源1、紫外线高压汞灯4、石英管5、汞灯电源6和曝气系统。电解槽由有机玻璃粘合制成，尺寸为10cm×14cm×14cm，有效容积为1500mL，极板间距为5cm。两块电极板3分别与直流稳压电源1正负极相接，并外接电流表和电压表。曝气系统包括空气压缩机7、曝气头8、橡胶管10和转子流量计9，两块电极板3分别竖直设置于电解槽2内部作为阳极和阴极，两块电极板3经导线接至直流稳压电源1，紫外线高压汞灯4设置于两块电极板3之间并经导线接至汞灯电源6，石英管5的底端封闭且内部设置有紫外线高压汞灯4，石英管5设置于两块电极板3之间且石英管5的底部悬空，空气压缩机7通过橡胶管10与曝气头8连接，曝气头8设置于电解槽2中，橡胶管10上设置有转子流量计9，通过调节转子流量计来控制曝气量的大小。

在本实用新型实施例中，紫外线高压汞灯4的功率为80W，波长365nm。直流稳压电源1型号为WYK-302B2，转子流量计9型号为LZT-4T，空气压缩机7型号为ACO-318。石英管5由实验铁架台及夹子悬空固定在电解槽2中。在电解槽2中，阳极采用铱涂层析氧电极，以Ti电极、不锈钢电极或石墨电极作为阴极。

铱涂层析氧电极作为阳极，属于不溶性阳极，具有优良的电催化活性和电化学稳定性，在电解介质腐蚀性强、工作环境恶劣、电流密度极高的电解行业中获得广泛应用。铱涂层析氧阳极具有以下优点：1)电流效率高，优良的抗腐蚀性能，电极使用寿命长；2)催化活性高，氧化电位低，电解时槽压相对较低，更节省电能；3)具有优良的电化学性能，在使用过程中不溶解，不污染产品；4)长期保证尺寸稳定，电解槽电压不轻易发生变化，阳极维护少，生产率高，人工成本低。钛是一种新型金属，化学活性大。石墨电极具有耐高温；导热、导电性能好；常温下化学稳定性良好，耐酸、碱以及有机溶剂的腐蚀；韧性良好等优点。不锈钢电极耐化学腐蚀以及电化学腐蚀性能好，仅次于钛合金；耐热、耐高温。

本实用新型实施例的试验用电化学反应器增添了曝气系统，可以对光电Fenton氧化体系进行曝气，一方面提高了溶液的传质效果，另一方面提供了电Fenton反应中生成H₂O₂所必需的氧气。在利用此试验用电化学反应器进行光电Fenton氧化法对降解染料废水处理时，可以通过改变曝气量来研究染料废水处理效果。通过设置的紫外线高压汞灯可作为外加光源以向反应体系提供紫外光，从而协同催化有机物的降解。

在实验室中，可利用本实用新型实施例的试验用电化学反应器进行染料废水的处理研究。在本试验中，试验所用染料废水为自制模拟酸性大红染料废水，浓度为200mg/L～1000mg/L。酸性大红，正式名为4-[(2，4-二甲苯基)偶氮]-3-羟基-2，7-萘二磺酸二钠盐，是偶氮类酸性染料，含有偶氮键和化学性质稳定的萘环，分子式为C₁₈H₁₄N₂Na₂O₇S₂，分子量480.42。

试验时，将预先配制好的模拟酸性大红染料废水1500mL倒入电解槽中，投加一定量的催化剂，并加入硫酸钠调节自制模拟废水的电导率，同时用稀释过的稀硫酸或稀氢氧化钠调节配置废水的pH值，打开空气压缩机进行曝气，起到向阴极提供氧气和搅拌的作用，通过转子流量计调节曝气量，最后，接通直流稳压电源及紫外线高压汞灯的汞灯电源，使反应在一定电压下进行，每隔20分钟取样进行分析，从而进行染料废水的光电Fenton氧化降解效果探究试验。在进行试验时，可以通过改变试验反应条件，如废水浓度、槽电压、曝气量、pH值、反应时间等来更好的研究光电Fenton氧化法对降解染料废水的处理效果，从而给实际应用中的染料废水处理提供依据。

以上公开的仅为本实用新型的较佳实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种试验用电化学反应器，其特征在于，包括电解槽(2)、两块电极板(3)、直流稳压电源(1)、紫外线高压汞灯(4)、石英管(5)、汞灯电源(6)和曝气系统，曝气系统包括空气压缩机(7)、曝气头(8)、橡胶管(10)和转子流量计(9)，两块电极板(3)分别竖直设置于电解槽(2)内部作为阳极和阴极，两块电极板(3)经导线接至直流稳压电源(1)，紫外线高压汞灯(4)设置于两块电极板(3)之间并经导线接至汞灯电源(6)，石英管(5)的底端封闭且内部设置有紫外线高压汞灯(4)，石英管(5)设置于两块电极板(3)之间且石英管(5)的底部悬空，空气压缩机(7)通过橡胶管(10)与曝气头(8)连接，曝气头(8)设置于电解槽(2)中，橡胶管(10)上设置有转子流量计(9)。

2.如权利要求1所述的试验用电化学反应器，其特征在于，紫外线高压汞灯(4)的功率为80W，波长365nm。

3.如权利要求1所述的试验用电化学反应器，其特征在于，石英管(5)由实验铁架台及夹子悬空固定在电解槽(2)中。