CN218573630U - 一种新型结构的二氧化碳还原实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，包括：中腔，设设置在所述中腔左端的交换膜，设置在所述交换膜左端的左极板，设置在所述中腔右端的右极板；所述左极板和所述右极板通过螺栓与螺母连接；所述左极板上设置有第一通道，所述第一通道上分别设置有进气口和出气口。该专利通过螺栓与螺母的紧固作用，使左极板和右极板之间缩短了距离而大幅度接近交换膜和中腔，避免了多组腔室形成的正负极间距较长而造成的阻尼系数较大的问题，此种状态下通过左极板进入的二氧化碳和通过右极板进入的纯水能在短距离通过交换膜而在中腔反应的效率会极大的提高，使得二氧化碳的还原实验工作的效果更好。

Description

一种新型结构的二氧化碳还原实验装置

技术领域

本实用新型涉及实验装置技术领域，具体而言，涉及一种新型结构的二氧化碳还原实验装置。

背景技术

二氧化碳的还原的原理，就是二氧化碳燃烧生成的逆反应与水合成成甲酸，乙酸，甲醇，乙醇等有机物。

目前普遍存在的二氧化碳还原装置，都是四腔室或多腔室，且流动腔带出甲酸等反应物的腔室都比较宽，导致正负极间距离较长，这样流体阻尼系数就比较大，影响实验效率，所以本实用新型专利主要就是为了解决这个距离问题，尽可能的缩短了正负极板的间距，已获得更大的产出效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，包括：中腔，设置在所述中腔左端的交换膜，设置在所述交换膜左端的左极板，设置在所述中腔右端的右极板；

所述左极板和所述右极板通过螺栓与螺母连接；

所述左极板上设置有第一通道，所述第一通道上分别设置有进气口和出气口；

所述右极板上设置有第二通道，所述第二通道上分别设置有两个进液口和两个出液口；

所述左极板外侧和所述右极板外侧分别设置有两个六角铜柱。

进一步地，所述左极板和所述右极板上设置用于若干螺栓穿插的若干通孔，若干所述通孔中穿插有T型尼龙垫盘；

所述中腔上嵌合设置有用于若干螺栓穿插的绝缘管道。

进一步地，所述左极板一侧设置有凹槽，且所述凹槽中设置有O型圈；

进一步地，所述O型圈一侧设置有两个第一垫片，两个所述第一垫片中心设置有两个透气层；

两个所述第一垫片分别置于所述交换膜两侧。

进一步地，所述中腔右侧依次设置有第二垫片、第三垫片和第四垫片；

所述第二垫片上方存在第一孔，所述第二垫片左侧设置有连通中腔的第二孔，且右侧设置有连接第三垫片的第三孔。

进一步地，所述第二垫片和第三垫片上均设置有过滤层；

所述第四垫片上设置有透气碳层。

进一步地，该新型结构的二氧化碳还原实验装置还包括若干密封圈；

若干所述密封圈介于所述第四垫片和所述右极板之间；

所述密封圈能够被螺栓穿插。

相对于现有技术，本实用新型实施例具有以下有益效果：

该专利通过螺栓与螺母的紧固作用，使左极板和右极板之间缩短了距离而大幅度接近交换膜和中腔，避免了多组腔室形成的正负极间距较长而造成的阻尼系数较大的问题，此种状态下通过左极板进入的二氧化碳和通过右极板进入的纯水能在短距离通过交换膜而在中腔反应的效率会极大的提高，使得二氧化碳的还原实验工作的效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型的立体图；

图2示出了本实用新型的其中半段爆炸图；

图3示出了本实用新型的另半段爆炸图；

图4示出了本实用新型的左极板结构示意图。

图中

1、中腔；2、交换膜；3、左极板；4、右极板；5、螺栓；6、螺母；7、进气口；8、出气口；9、进液口；10、出液口；11、通孔；12、T型尼龙垫盘；13、绝缘管道；14、凹槽；15、O型圈；16、第一垫片；17、透气层；18、第二垫片；19、第三垫片；20、第四垫片；21、过滤层；22、透气碳层；24、六角铜柱。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

请参阅图1，图1示出了本实用新型的立体图；请参阅图2，图2示出了本实用新型的其中半段爆炸图；请参阅图3，图3示出了本实用新型的另半段爆炸图；请参阅图4，图4示出了本实用新型的左极板结构示意图；如图1-4所示，一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，包括：中腔1，中腔1为流动腔，颞部循环有水，用于回收试验产物，甲酸或乙酸等有机物，设置在所述中腔1左端的交换膜2，交换膜2为质子交换膜，用于二氧化碳还原后的甲酸根离子透过交 2换膜到达流动腔，设置在所述交换膜2左端的左极板3，左极板3能够通二氧化碳气体，设置在所述中腔1右端的右极板4；右极板4可以通纯水；

所述左极板3和所述右极板4通过螺栓5与螺母6连接；

所述左极板3上设置有第一通道，所述第一通道上分别设置有进气口7和出气口8；二氧化碳通过进气口7进入第一通道时，部分二氧化碳通进行下一反应工作，另部分二氧化碳从出气口8排出而进行下一循坏的进入工作；

所述右极板4上设置有第二通道，所述第二通道上分别设置有两个进液口9 和两个出液口10；可通过外置水泵让水依次通过两个进液口9、第二通道和两个出液口10流动而产生电解水的反应，让氢离子产生后便于下一反应工作；

所述左极板3外侧和所述右极板4外侧分别设置有两个六角铜柱24，六角铜柱24可以通电使左极板3和右极板4满足试验需求，具体的，该专利通过螺栓5与螺母6的紧固作用，使左极板3和右极板4之间缩短了距离而大幅度接近交换膜2和中腔1，避免了多组腔室形成的正负极间距较长而造成的阻尼系数较大的问题，此种状态下通过左极板3进入的二氧化碳和通过右极板4进入的纯水能在短距离通过交换膜2而在中腔1反应的效率会极大的提高，使得二氧化碳的还原实验工作的效果更好。

可选的，所述左极板3和所述右极板4上设置用于若干螺栓5穿插的若干通孔11，若干所述通孔11中穿插有T型尼龙垫盘12；

所述中腔1上嵌合设置有用于若干螺栓5穿插的绝缘管道13，具体的，T 型尼龙垫盘12和绝缘管道13起着相同作用，均是为了避免若干螺栓5在连接若干螺母6的过程中导电而短路，让试验的过程更加安全。

可选的，所述左极板3一侧设置有凹槽14，且所述凹槽14中设置有O型圈 15，具体的，左极板3上设置有第一通道连通输出至相邻一个第一垫片16的孔， O型圈15配合连接在凹槽14后，通过一个第一垫片16与左极板3的相互接近工作使得O型圈15被挤压而增加密封效果，避免了从左极板3至下一页零件的气体的外泄。

可选的，所述O型圈15一侧设置有两个第一垫片16，两个所述第一垫片 16中心设置有两个透气层17；

两个所述第一垫片16分别置于所述交换膜2两侧，具体的，两个第一垫片 16能够对交换膜2进行夹紧，透气层17便于二氧化碳气体的传输。

可选的，所述中腔1右侧依次设置有第二垫片18、第三垫片19和第四垫片 20；

所述第二垫片18上方存在第一孔，所述第二垫片18左侧设置有连通中腔1 的第二孔，且右侧设置有连接第三垫片19的第三孔，具体的，第一孔可通过部件拆卸式密封，利于及时引导出进入中腔1的反应物，第二孔和第三孔，让第二垫片18保持与中腔1和第三垫片19良好的连通效果，第四垫片20和第三垫片19的形状和孔与第二垫片18的形状和孔完全一致，使多个垫片进行良好的连接效果。

可选的，所述第二垫片18和第三垫片19上均设置有过滤层21；

所述第四垫片20上设置有透气碳层22，具体的，过滤层21能够起到对电解水产生的H+和OH通过状态的过滤作用，而透气碳层22能够用于反应的发生。

可选的，该新型结构的二氧化碳还原实验装置还包括若干密封圈23；

若干所述密封圈23介于所述第四垫片20和所述右极板4之间；

所述密封圈23能够被螺栓5穿插，具体的，密封圈能够密封第四垫片20 和右极板4之间的间隙，保证密封效果。

工作原理，首先，H2O通过进液口9进入右极板4的第二通道的过程中被电解为H+和OH-离子，氢离子通过溶液，且在电流的作用下，向左侧运动，氢氧根进一步电解生成氧气以及氢离子，氧气随着流道和多余未反应的纯水一起排出，氢离子和前一步生成的氢离子一样向左运动穿过了第四垫片20上的透气碳层22透过阳离子，直到抵达左侧参与二氧化碳的还原反应，同时，CO2通过进气口7进入左极板3的第一通道，CO2通过两个第一垫片16之间的交换膜2，在导电的情况下得到一个电子，C从+4价变成了+3价，CO2就变成了CH02，因为该离子是阴离子，所以开始向右侧运动在中腔位置进入中腔1，CHO2向右侧运动与不断向左奔走的氢离子相结合就形成了甲酸有机物CHO2，而中腔1中存在着不断循环的水溶液，纯水通过右极板4和三层垫片，冲刷中腔1，再从底部流回右极板4蜜蜂螺栓处排出，这样就带走了反应生成的有机物。

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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (7)

1.一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，包括：中腔(1)，设置在所述中腔(1)左端的交换膜(2)，设置在所述交换膜(2)左端的左极板(3)，设置在所述中腔(1)右端的右极板(4)；

所述左极板(3)和所述右极板(4)通过螺栓(5)与螺母(6)连接；

所述左极板(3)上设置有第一通道，所述第一通道上分别设置有进气口(7)和出气口(8)；

所述右极板(4)上设置有第二通道，所述第二通道上分别设置有两个进液口(9)和两个出液口(10)；

所述左极板(3)外侧和所述右极板(4)外侧分别设置有两个六角铜柱(24)。

2.如权利要求1所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

所述左极板(3)和所述右极板(4)上设置用于若干螺栓(5)穿插的若干通孔(11)，若干所述通孔(11)中穿插有T型尼龙垫盘(12)；

所述中腔(1)上嵌合设置有用于若干螺栓(5)穿插的绝缘管道(13)。

3.如权利要求1所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

所述左极板(3)一侧设置有凹槽(14)，且所述凹槽(14)中设置有O型圈(15)。

4.如权利要求3所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

所述O型圈(15)一侧设置有两个第一垫片(16)，两个所述第一垫片(16)中心设置有两个透气层(17)；

两个所述第一垫片(16)分别置于所述交换膜(2)两侧。

5.如权利要求1所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

所述中腔(1)右侧依次设置有第二垫片(18)、第三垫片(19)和第四垫片(20)；

所述第二垫片(18)上方存在第一孔，所述第二垫片(18)左侧设置有连通中腔(1)的第二孔，且右侧设置有连接第三垫片(19)的第三孔。

6.如权利要求5所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

所述第二垫片(18)和第三垫片(19)上均设置有过滤层(21)；

所述第四垫片(20)上设置有透气碳层(22)。

7.如权利要求5所述的一种新型结构的二氧化碳还原实验装置，其特征在于，

该新型结构的二氧化碳还原实验装置还包括若干密封圈；

若干所述密封圈介于所述第四垫片(20)和所述右极板(4)之间；

所述密封圈能够被螺栓(5)穿插。

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