CN216274397U

CN216274397U - 一种废硝酸bdd电解装置

Info

Publication number: CN216274397U
Application number: CN202120414300.XU
Authority: CN
Inventors: 刘百山
Original assignee: Zhejiang Wilson New Material Co ltd
Current assignee: Zhejiang Wilson New Material Co ltd
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2031-02-25

Abstract

本实用新型公开了一种废硝酸BDD电解装置，包括箱体，所述箱体上表面固定连接有上盖，所述箱体下表面固定连接有进液管，所述上盖上表面从左到右依次固定连接有透气管、开关盒，所述开关盒上表面固定连接有电源，所述箱体的内壁设置有隔膜组件、电解组件，所述开关盒内侧设置有驱动组件、减速组件、换极组件，所述驱动组件与电源电连接，所述电解组件通过换极组件与电源电连接。本实用新型，在箱体内部设置有两组阳极板和三组阴极板，通过设置的驱动组件驱动拨片转动，依次打开开关安装架上的多组开关，从而分别打开两组阳极板和三组阴极板，让硝酸根在电场作用下往阳极板移动的途中，被三组阴极板进行还原，还原充分。

Description

一种废硝酸BDD电解装置

技术领域

本实用新型涉及硝酸处理技术领域，尤其涉及一种废硝酸BDD电解装置。

背景技术

在环保领域中，硝酸及硝酸盐类回收处理一直是一个难题，世界范围内水中硝酸盐的污染已经呈现出日益严重的趋势，我国的情况更不容乐观。过量含氮化肥的使用、生活污水和工业废水的不达标排放、污水的不合理灌溉、固体废弃物的淋滤下渗以及大气中氮氧化物的干湿沉降等都会导致水被硝酸盐污染，长期饮用含高硝酸盐氮的水将对人体健康产生严重的危害。

目前对含硝酸盐水的处理技术主要包括物理法、化学法和生物法，物理法主要是-通过膜分离技术和离子交换技术，本质是将NO3转移和浓缩，并未真正做到无害化处理，该技术最大的缺点是存在废液的排放问题，化学法是利用还原剂去除硝酸盐氮，但是该技术很难将硝酸盐氮完全转化为无害的氮气，且会产生金属离子、金属氧化物等导致的二次污染。生物法是利用微生物的反硝化作用，但是脱氮过程较慢，处理不完全时会释放NO2、NOx和N2O，同时产生大量的生物污泥需要后续处理，电化学还原法可以在不外加任何还原剂的条件下，利用电子作为洁净的氧化还原反应参与物，直接或间接地进行化学物质间的转化，最终将硝酸盐离子还原为氮气，从而降解转化污染物。

目前的电解行业，使用BDD电极是一个比较好的选择，其对于羟基自由基是一种物理吸附，不与电极表面发生化学反应，因此极化过程中产生的自由基能够更高效率的催化氧化降解有机物，而较少的发生析氧副反应，但是现有的装置中仍然存在通电后只有部分硝酸根可在阴极被还原，而大部分硝酸根在电场的作用下移至阳极无法继续还原的弊端。

为此，中国专利公开号CN209442706U，提供了一种风力致电电化学还原处理硝酸盐的实验装置，包括风力发电机、支架、吹风机、电解池、阴极、阳极和磁力搅拌器，所述风力发电机与吹风机利用所述支架固定在同一水平线上，所述风力发电机的正极与电解池中阳极相连，所述风力发电机的负极与电解池中的阴极相连，其通过风力发电机将风能转化为电能，从而驱动电化学还原反应的进行，该装置通过搅拌的形式，解决硝酸根还原不充分的问题，但液体的搅拌并非如理论上设想的那样均匀，仍然存在还原不充分的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种废硝酸BDD电解装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种废硝酸BDD电解装置，包括箱体，所述箱体上表面固定连接有上盖，所述箱体下表面固定连接有进液管，所述上盖上表面从左到右依次固定连接有透气管、开关盒，所述开关盒上表面固定连接有电源，所述箱体的内壁设置有隔膜组件、电解组件，所述开关盒内侧设置有驱动组件、减速组件、换极组件，所述驱动组件与电源电连接，所述电解组件通过换极组件与电源电连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述隔膜组件包括第一离子隔离膜、第二离子隔离膜，所述第一离子隔离膜、第二离子隔离膜均固定连接在箱体内侧壁，所述箱体内侧通过第一离子隔离膜、第二离子隔离膜分隔成第一阳极池、阴极池、第二阳极池，所述阴极池设置在第一离子隔离膜、第二离子隔离膜之间，所述第一阳极池、第二阳极池分别设置在阴极池两侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述电解组件包括第一阳极板、第一阴极板、第二阴极板、第三阴极板、第二阳极板，所述第一阳极板、第一阴极板、第二阴极板、第三阴极板、第二阳极板均固定连接在箱体内侧，所述第一阳极板设置在第一阳极池内侧，所述第一阴极板、第二阴极板、第三阴极板设置在阴极池内侧，所述第二阳极板设置第二阳极池内侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动组件包括固定板、电机，所述固定板固定连接在开关盒内侧壁，所述电机固定连接在固定板远离开关盒内侧壁的一侧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述减速组件包括第一齿轮、第二齿轮、隔板，所述隔板固定连接在开关盒内侧壁，所述隔板上表面固定连接有轴承座，所述轴承座内壁转动连接有转轴，所述转轴两端伸出轴承座，所述第一齿轮固定连接在转轴外壁，所述第一齿轮设置在转轴伸出轴承座上端的外壁，所述第二齿轮固定连接在驱动组件伸出轴外壁，所述第一齿轮与第二齿轮啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述换极组件包括开关安装架、拨片，所述开关安装架固定连接在开关盒内侧下壁，所述开关安装架内侧壁固定连接有第一阳极开关、第二阳极开关、第一阴极开关、第二阴极开关、第三阴极开关、第四阴极开关、第五阴极开关、第六阴极开关，所述第一阳极开关、第二阳极开关、第一阴极开关、第二阴极开关、第三阴极开关、第四阴极开关、第五阴极开关、第六阴极开关均为非自锁型开关，所述第一阳极开关、第二阳极开关之间固定连接有连接杆，所述拨片固定连接在转轴远离第一齿轮的端部。

本实用新型具有如下有益效果：

与现有技术相比，该废硝酸BDD电解装置，在箱体内部设置有两组阳极板和三组阴极板，通过设置的驱动组件驱动减速组件，进而带动拨片转动，依次打开开关安装架上的多组开关，从而分别打开两组阳极板和三组阴极板，让硝酸根在电场作用下往阳极板移动的途中，被三组阴极板进行还原，解决了以往装置中硝酸根还原不充分的问题。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种废硝酸BDD电解装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种废硝酸BDD电解装置的箱体结构剖视图；

图3为本实用新型提出的一种废硝酸BDD电解装置的开关盒结构剖视图；

图4为本实用新型提出的一种废硝酸BDD电解装置的开关安装架俯视图；

图5为本实用新型提出的一种废硝酸BDD电解装置的连接杆结构示意图。

图例说明：

1、箱体；2、上盖；3、透气管；4、进液管；5、开关盒；6、电源；7、隔板；8、轴承座；9、转轴；10、第一齿轮；11、电机；12、第二齿轮；13、开关安装架；14、拨片；15、第一阳极开关；16、第二阳极开关；17、连接杆；18、第一阴极开关；19、第二阴极开关；20、第三阴极开关；21、第四阴极开关；22、第五阴极开关；23、第六阴极开关；24、第一离子隔离膜；25、第二离子隔离膜；26、第一阳极池；27、阴极池；28、第二阳极池；29、第一阳极板；30、第一阴极板；31、第二阴极板；32、第三阴极板；33、第二阳极板；34、固定板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-5，本实用新型提供的一种废硝酸BDD电解装置：包括箱体1，箱体1上表面固定连接有上盖2，箱体1下表面固定连接有进液管4，上盖2上表面从左到右依次固定连接有透气管3、开关盒5，开关盒5上表面固定连接有电源6，箱体1的内壁设置有隔膜组件、电解组件，开关盒5内侧设置有驱动组件、减速组件、换极组件，驱动组件与电源6电连接，电解组件通过换极组件与电源6电连接。

隔膜组件包括第一离子隔离膜24、第二离子隔离膜25，第一离子隔离膜24、第二离子隔离膜25均固定连接在箱体1内侧壁，箱体1内侧通过第一离子隔离膜24、第二离子隔离膜25分隔成第一阳极池26、阴极池27、第二阳极池28，阴极池27设置在第一离子隔离膜24、第二离子隔离膜25之间，第一阳极池26、第二阳极池28分别设置在阴极池27两侧，通过隔膜组件让电解发生时，硝酸根负极在通电阳极一侧的隔离膜上。

电解组件包括第一阳极板29、第一阴极板30、第二阴极板31、第三阴极板32、第二阳极板33，第一阳极板29、第一阴极板30、第二阴极板31、第三阴极板32、第二阳极板33均固定连接在箱体1内侧，第一阳极板29设置在第一阳极池26内侧，第一阴极板30、第二阴极板31、第三阴极板32设置在阴极池27内侧，第二阳极板33设置第二阳极池28内侧，设置两组阳极板和三组阴极板，通过更改两组阳极板的通电状态，促使硝酸根来回移动，并在移动的过程中被三组依次通电的阴极板进行还原。

驱动组件包括固定板34、电机11，固定板34固定连接在开关盒5内侧壁，电机11固定连接在固定板34远离开关盒5内侧壁的一侧，通过电机11转动带动拨片14转动，调节电机11的转速可调节换极速度。

减速组件包括第一齿轮10、第二齿轮12、隔板7，隔板7固定连接在开关盒5内侧壁，隔板7上表面固定连接有轴承座8，轴承座8内壁转动连接有转轴9，转轴9两端伸出轴承座8，第一齿轮10固定连接在转轴9外壁，第一齿轮10设置在转轴9伸出轴承座8上端的外壁，第二齿轮12固定连接在驱动组件伸出轴外壁，第一齿轮10与第二齿轮12啮合，减速装置可以将电机11的转速进行降速。

换极组件包括开关安装架13、拨片14，开关安装架13固定连接在开关盒5内侧下壁，开关安装架13内侧壁固定连接有第一阳极开关15、第二阳极开关16、第一阴极开关18、第二阴极开关19、第三阴极开关20、第四阴极开关21、第五阴极开关22、第六阴极开关23，第一阳极开关15、第二阳极开关16、第一阴极开关18、第二阴极开关19、第三阴极开关20、第四阴极开关21、第五阴极开关22、第六阴极开关23均为非自锁型开关，第一阳极开关15、第二阳极开关16之间固定连接有连接杆17，拨片14固定连接在转轴9远离第一齿轮10的端部，第一阴极开关18、第六阴极开关23管控第三阴极板32，第二阴极开关19、第五阴极开关22管控第二阴极板31，第三阴极开关20、第四阴极开关21管控第一阴极板30，连接杆17让第一阳极开关15和第二阳极开关16中同时只会有一个处于通电，当拨片14接触到其中一个开关时，另一个就会被连接杆17带动处于断电状态。

工作原理：通过进液管4向箱体1内注入废硝酸液体，打开电源6，调整电机11转速，电机11带动第二齿轮12,转动，第二齿轮12带动与之啮合的第一齿轮10转动，从而带动转轴9拨片14转动，拨片14的外壁与开关安装架13内侧安装的多组开关依次滑动连接，接触到第一阳极开关15后，第一阳极板29通电，硝酸液体中的硝酸根开始向第一阳极板29移动，拨片14继续转动，依次接触到第一阴极开关18、第二阴极开关19、第三阴极开关20，依次让第三阴极板32、第二阴极板31、第一阴极板30通电，让移动中经过该阴极板的硝酸根被还原，其余未被还原的硝酸根被第一离子隔离膜24挡住，当拨片14转动到第二阳极开关16时，第一阳极开关15被连接杆17带动并断电，第一阳极板29断电，同时第二阳极板33通电，上一次还原反应中尚未完全被还原的硝酸根开始超第二阳极板33移动，拨片14继续转动，依次接触到第四阴极开关21、第五阴极开关22、第六阴极开关23，第一阴极板30、第二阴极板31、第三阴极板32依次通电对路过的硝酸根还原，往复几次后即可完全还原。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种废硝酸BDD电解装置，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)上表面固定连接有上盖(2)，所述箱体(1)下表面固定连接有进液管(4)，所述上盖(2)上表面从左到右依次固定连接有透气管(3)、开关盒(5)，所述开关盒(5)上表面固定连接有电源(6)，所述箱体(1)的内壁设置有隔膜组件、电解组件，所述开关盒(5)内侧设置有驱动组件、减速组件、换极组件，所述驱动组件与电源(6)电连接，所述电解组件通过换极组件与电源(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种废硝酸BDD电解装置，其特征在于：所述隔膜组件包括第一离子隔离膜(24)、第二离子隔离膜(25)，所述第一离子隔离膜(24)、第二离子隔离膜(25)均固定连接在箱体(1)内侧壁，所述箱体(1)内侧通过第一离子隔离膜(24)、第二离子隔离膜(25)分隔成第一阳极池(26)、阴极池(27)、第二阳极池(28)，所述阴极池(27)设置在第一离子隔离膜(24)、第二离子隔离膜(25)之间，所述第一阳极池(26)、第二阳极池(28)分别设置在阴极池(27)两侧。

3.根据权利要求2所述的一种废硝酸BDD电解装置，其特征在于：所述电解组件包括第一阳极板(29)、第一阴极板(30)、第二阴极板(31)、第三阴极板(32)、第二阳极板(33)，所述第一阳极板(29)、第一阴极板(30)、第二阴极板(31)、第三阴极板(32)、第二阳极板(33)均固定连接在箱体(1)内侧，所述第一阳极板(29)设置在第一阳极池(26)内侧，所述第一阴极板(30)、第二阴极板(31)、第三阴极板(32)设置在阴极池(27)内侧，所述第二阳极板(33)设置第二阳极池(28)内侧。

4.根据权利要求1所述的一种废硝酸BDD电解装置，其特征在于：所述驱动组件包括固定板(34)、电机(11)，所述固定板(34)固定连接在开关盒(5)内侧壁，所述电机(11)固定连接在固定板(34)远离开关盒(5)内侧壁的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种废硝酸BDD电解装置，其特征在于：所述减速组件包括第一齿轮(10)、第二齿轮(12)、隔板(7)，所述隔板(7)固定连接在开关盒(5)内侧壁，所述隔板(7)上表面固定连接有轴承座(8)，所述轴承座(8)内壁转动连接有转轴(9)，所述转轴(9)两端伸出轴承座(8)，所述第一齿轮(10)固定连接在转轴(9)外壁，所述第一齿轮(10)设置在转轴(9)伸出轴承座(8)上端的外壁，所述第二齿轮(12)固定连接在驱动组件伸出轴外壁，所述第一齿轮(10)与第二齿轮(12)啮合。

6.根据权利要求5所述的一种废硝酸BDD电解装置，其特征在于：所述换极组件包括开关安装架(13)、拨片(14)，所述开关安装架(13)固定连接在开关盒(5)内侧下壁，所述开关安装架(13)内侧壁固定连接有第一阳极开关(15)、第二阳极开关(16)、第一阴极开关(18)、第二阴极开关(19)、第三阴极开关(20)、第四阴极开关(21)、第五阴极开关(22)、第六阴极开关(23)，所述第一阳极开关(15)、第二阳极开关(16)、第一阴极开关(18)、第二阴极开关(19)、第三阴极开关(20)、第四阴极开关(21)、第五阴极开关(22)、第六阴极开关(23)均为非自锁型开关，所述第一阳极开关(15)、第二阳极开关(16)之间固定连接有连接杆(17)，所述拨片(14)固定连接在转轴(9)远离第一齿轮(10)的端部。