CN218580077U - 一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，包括作为反应体的反应结构，所述反应结构通过移动结构移动于不同工作场所，移动结构上方一侧设有对高温气利用的余热利用结构，所述反应结构包括作为对二氧化碳电解的反应体，所述反应体一侧贯通设有带有温度表的法兰管，法兰管一侧通过固定螺母与泄压阀安装设置，泄压阀一侧同样通过固定螺母与另一法兰管安装设置，移动结构包括底部对称设有多个阻尼减震器的安装板，安装板通过阻尼减震器一端设有将反应结构移动于不同工作场所的活动轮，该一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，过温度计从而对安装箱和包裹管表面温度起到检测效果。

Description

一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器

技术领域

本实用新型涉及电解二氧化碳反应器技术领域，具体为一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器。

背景技术

工业革命以来，由大量化石能源(煤、石油、天然气)利用所导致的大量碳排放，已引起了温室效应、海洋酸化等一系列的全球气候与环境问题。当前，碳减排相关技术研发已成为本世纪减缓气候变化的重要举措之一，二氧化碳化学性质稳定，其活化、转化需要施加额外的能量。在各转化技术中，二氧化碳电还原反应(CO2RR)由于具有反应条件温和、系统结构简单和易于模块化等优势，近年来受到越来越多研究者的关注。

经检索，现有技术中电解二氧化碳反应器典型的如公开号CN114540852A，一种二氧化碳电还原仿生电解池及其运行方法，适用于片状、网状和颗粒状催化剂电极的电化学活性测试、气相产物分析与液相产物分析。该电解池能够通过“撞击换气”式传质强化，实现电极/溶液界面的传质困境，兼具MEA构型与固定床构型两种二氧化碳反应器的优点。其特征优势有：三电极体系，界面电势可控；温度、压力可控；电解质溶液易循环更新；阴阳极距离近，内阻较小；阴极电极结构易设计更改。该电解池可实现CH4法拉第效率7.66％～56.43％，在CO2电化学转化的规模化实现中具有较好的应用前景。

综上所述，二氧化碳电解过程中容易产生电解热量，且热量与二氧化碳电解后产生的气体相混合从而使二氧化碳反应器内部形成相应的温度和压强，当二氧化碳反应器内部长时间存在温度和压强时此时二氧化碳反应器容易出现爆炸的情况，这样不仅影响二氧化碳的正常电解还对操作者造成相应的危害，而上述案例中没有设置相应的泄压设备从而导致二氧化碳电解过程中产生的温度和压强无法排出，从而容易存在爆炸和操作危害的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，以解决上述背景技术中提出通过的上述案例中没有设置相应的泄压设备从而导致二氧化碳电解过程中产生的温度和压强无法排出，从而容易存在爆炸和操作危害的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，包括作为反应体的反应结构，所述反应结构通一侧设有对高温气利用的余热利用结构；

所述反应结构包括作为对二氧化碳电解的反应体，所述反应体一侧贯通设有带有温度表的法兰管，法兰管一侧通过固定螺母与泄压阀安装设置，泄压阀一侧同样通过固定螺母与另一法兰管安装设置；

所述余热利用结构包括余热利用组件，余热利用结构包括对余热利用组件包裹安装的连接组件，余热利用组件包括内部呈空心结构的包裹管，空心结构内部包裹设有对水加热的加热管，加热管通过包裹管上设有与另一法兰管安装连接的法兰连接管，通过法兰连接管从而对高温气体起到连接输送效果。

优选的，连接组件包括内部呈空心结构的安装箱，安装箱一侧贯通开设有多个方便余热利用组件零部件贯穿安装的通孔，通孔一侧设有对余热利用组件温度检测的温度计。通过温度计从而对安装箱和包裹管表面温度起到检测效果。

优选的，所述包裹管内壁直径距离比加热管外壁直径距离区间范围为0.2—0.4cm。通过包裹管从而对加热管起到包裹加热效果。

优选的，所述加热管整体形状呈“U管”形，且加热管采取铜管材料进行安装设置。通过加热管从而起到液体注入和排放输出效果。

优选的，反应结构设置于移动结构上以移动于不同工作场所，移动结构包括底部对称设有多个阻尼减震器的安装板，安装板通过阻尼减震器一端设有将反应结构移动于不同工作场所的活动轮，活动轮通过安装板上对称设有对反应体固定支撑的安装架。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，

(1)本案例通过反应结构中设置的温度表和泄压阀，从而解决上述案例中没有设置相应的泄压设备从而导致二氧化碳电解过程中产生的温度和压强无法排出，从而容易存在爆炸和操作危害的问题，当二氧化碳电解过程中产生带有温度气体使，此时温度表从而对反应体内部温度进行检测，当反应体内部温度达到相应的温度值时，此时操作者开启泄压阀，此时反应体内部带温度的气体经过泄压阀排出反应体内部，这样不仅避免上述的问题还避免带温度气体长时间储存于反应体内部造成反应体反应不稳定的情况；

(2)通过设置的移动结构，从而解决反应结构无法移动于不同工作场所问题，当整体反应结构需要移动调节时，此时操作者推动反应体受力运动，反应体受力运动过程中利用安装板带动阻尼减震器受力带动活动轮运动，活动轮受力运动过程中从而带动整体反应结构移动于相应的工作场所，利用移动结构从而避免上述问题；

(3)通过设置的余热利用结构，从而避免含温度的气体排放于大气中不仅造成热量的浪费还增加大气中的污染，当操作者开启泄压阀时，此时带温度气体输送于法兰连接管内部，进入于法兰连接管内部的气体进入于包裹管内部，进入于包裹管内部的气体与加热管接触从而对加热管内部液体进行加热，当温度计检测达到相应的加热温度时此时操作者将加热管内部液体排出用于其它用途。

附图说明

图1为本实用新型正视剖面结构示意图；

图2为本实用新型反应结构示意图；

图3为本实用新型移动结构示意图；

图4为本实用新型余热利用结构示意图；

图5为本实用新型连接组件结构示意图；

图6为本实用新型安装箱结构示意图；

图7为本实用新型余热利用组件结构示意图。

图中：1、反应结构，101、反应体，102、法兰管，103、温度表，104、泄压阀，2、移动结构，201、安装板，202、阻尼减震器，203、活动轮，204、安装架，3、余热利用结构，301、连接组件，3011、安装箱，3012、温度计，302、余热利用组件，3021、包裹管，3022、加热管，3023、法兰连接管。

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。

请参阅图1-7，本实用新型提供一种技术方案：一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，如图1和图2所示，包括作为反应体的反应结构1，反应结构1包括作为对二氧化碳电解的反应体101，反应体101一侧贯通设有带有温度表103的法兰管102，法兰管102一侧通过固定螺母与泄压阀104安装设置，泄压阀104一侧同样通过固定螺母与另一法兰管102安装设置，其中，法兰管102设置有1组两个，且两个法兰管102分别与反应体101和泄压阀104安装设置，并且泄压阀104采取现有技术结构中通过上通过电机驱动的泄压阀104进行安装设置，这样不仅避免人员手动操作的情况还可以利用控制器对泄压阀104进行远程会诊自动控制操作效果。

上述方案中，操作者将二氧化碳气体和催化物均放置于反应体101内部，再次通过电源启动反应体101内部的电极工作从而对二氧化碳气体和催化物进行电解反应，当二氧化碳气体和催化物电解反应过程中产生的带温度气体时此时温度表103对反应体101温度进行检测，当反应体101内部温度达到相应的温度时利用泄压阀104将反应体101内部带温度气体经过法兰管102和泄压阀104排出反应体101内部，当反应体101内部温度达到标准值时关闭泄压阀104。

如图3所示，反应结构1通过移动结构2移动于不同工作场所，移动结构2包括底部对称设有多个阻尼减震器202的安装板201，安装板201通过阻尼减震器202一端设有将反应结构1移动于不同工作场所的活动轮203，活动轮203通过安装板201上对称设有对反应体101固定支撑的安装架204，其中，活动轮203采取现有技术结构之后万向轮的锁止结构对活动轮203进行锁止处理，从而避免整体装置移动于相应位置导致整体装置受力位移和移动情况，并且活动轮203和阻尼减震器202均对称设置的4个，这样不仅对反应结构1起到安装支撑性还对反应结构1起到移动稳定性和平衡性效果，再次安装架204设置有两个，同样对反应体101起到安装支撑效果。

上述方案中，当整体反应结构1需要移动于不同工作场所时操作者推动反应体101受力运动，反应体101受力运动过程中利用安装架204和安装板201带动阻尼减震器202和活动轮203同向运动，当反应结构1移动于相应的位置时停止推动反应体101受力运动。

如图4、图5、图6和图7所示，移动结构2上方一侧设有对高温气利用的余热利用结构3，余热利用结构3包括对余热利用组件302包裹安装的连接组件301，连接组件301包括内部呈空心结构的安装箱3011，安装箱3011一侧贯通开设有多个方便余热利用组件302零部件贯穿安装的通孔，通孔一侧设有对余热利用组件302温度检测的温度计3012。

上述方案进一步的，余热利用结构3包括余热利用组件302，余热利用组件302包括内部呈空心结构的包裹管3021，包裹管3021内壁直径距离比加热管3022外壁直径距离区间范围为0.2—0.4cm，利用裹管3021内壁直径距离比加热管3022外壁直径距离区间设置为0.4cm，这样不仅方便包裹管3021对加热管3022的包裹安装设置，还使包裹管3021与加热管3022之间存在相应的距离空间方便带温度的气体输送于包裹管3021内部与加热管3022表面进行接触，利用包裹管3021对加热管3022包裹安装时不仅缩短包裹管3021与加热管3022之间的安装空间还避免直接将加热管3022安装于安装箱3011内部时由于二者之间存在安装空间较大这样不仅容易导致带温度气体的快速扩散挥发热量还无法对加热管3022起到快速接触热传递效果，空心结构内部包裹设有对水加热的加热管3022，加热管3022通过包裹管3021上设有与另一法兰管102安装连接的法兰连接管3023，加热管3022整体形状呈“U管”形，且加热管3022采取铜管材料进行安装设置，利用加热管3022整体形状呈“U管”形这样不仅降低加热管3022整体的安装体积还利用液体由上到下的特点从而方便加热后的液体快速流出加热管3022内部效果，并且加热管3022采取铜管材料进行安装设置，由于铜金属热传导效果较好从而热传导速度和效率快，这样不仅合理有效的对气体中含有的温度进行快速吸收传递还避免采取其它材料时由于其它材料自身厚度较厚导致热量无法快速传递内部对液体加热情况，其中，包裹管3021与加热管3022之间采取安装柱进行安装设置，并且包裹管3021与安装箱3011之间同样采取安装柱进行安装设置，同时加热管3022上下两端均设置有调节阀，从而方便液体的加入和排出。

上述方案中，操作者开启加热管3022上方调节阀将液体注入于加热管3022内部，当液体注入完毕后关闭调节阀，当反应体101内部产生带温度气体时，此时气体经过法兰连接管3023输送于包裹管3021内部与加热管3022接触，此时温度计3012对加热管3022表面温度进行检查，当加热管3022表面温度达到相应的温度时操作者打开加热管3022下方的调节阀将加热后的液体排出，并且重新注入液体加热利用。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本实用新型的简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

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 (6)

1.一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，包括作为反应体的反应结构(1)，该反应结构(1)一侧设有对高温气利用的余热利用结构(3)；其特征在于：

所述反应结构(1)包括作为对二氧化碳电解的反应体(101)，所述反应体(101)一侧贯通设有带有温度表(103)的法兰管(102)，法兰管(102)一侧通过固定螺母与泄压阀(104)安装设置，泄压阀(104)一侧同样通过固定螺母与另一法兰管(102)安装设置；

所述余热利用结构(3)包括余热利用组件(302)、对余热利用组件(302)包裹安装的连接组件(301)，余热利用组件(302)包括内部呈空心结构的包裹管(3021)，空心结构内部包裹设有对水加热的加热管(3022)，加热管(3022)通过包裹管(3021)上设有与另一法兰管(102)安装连接的法兰连接管(3023)。

2.根据权利要求1所述的一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，其特征在于：所述连接组件(301)包括内部呈空心结构的安装箱(3011)，安装箱(3011)一侧贯通开设有多个方便余热利用组件(302)零部件贯穿安装的通孔，通孔一侧设有对余热利用组件(302)温度检测的温度计(3012)。

3.根据权利要求1所述的一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，其特征在于：所述包裹管(3021)内壁直径距离比加热管(3022)外壁直径距离区间范围为0.2—0.4cm。

4.根据权利要求3所述的一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，其特征在于：所述加热管(3022)整体形状呈“U管”形，且加热管(3022)采取铜管材料进行安装设置。

5.根据权利要求1所述的一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，其特征在于：所述反应结构(1)设置于移动结构(2)上。

6.根据权利要求5所述的一种具有泄压功能的电解二氧化碳反应器，其特征在于：移动结构(2)包括底部对称设有多个阻尼减震器(202)的安装板(201)，安装板(201)通过阻尼减震器(202)一端设有将反应结构(1)移动于不同工作场所的活动轮(203)，活动轮(203)通过安装板(201)上对称设有对反应体(101)固定支撑的安装架(204)。

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