一种采用阴离子交换膜固态电解质电解槽装置

摘要

一种采用阴离子交换膜固态电解质电解槽装置，包括离子交换膜和在离子交换膜两侧的阳极室和阴极室；阳极室包括阳极端板、多孔阳极支撑材料和阳极催化层；阴极室包括阴极端板和多孔阴极催化材料；离子交换膜材料为阴离子交换膜。本发明避免了电解槽中膜和电极界面结垢得问题；极大的减缓了离子交换膜的结垢现象，避免了SPE电解槽结垢堵塞的问题，提高污水处理装置的稳定性和寿命。本发明对SPE电解槽阴极催化材料的选择也可以扩宽，可大幅降低污水处理装置的成本。

主权项

一种采用阴离子交换膜固态电解质电解槽装置，其特征在于：包括离子交换膜和在所述离子交换膜两侧的阳极室和阴极室；所述阳极室包括阳极端板、多孔阳极支撑材料和阳极催化层，所述阳极端板上面向所述离子交换膜的一侧设有阳极流场槽，所述阳极流场槽的进水端设有阳极进水口，所述阳极流场槽的出水端设有阳极出水口；所述阳极催化层和所述多孔阳极支撑材料密封设置在所述阳极端板与所述离子交换膜之间；所述阳极催化层位于所述离子交换膜与所述多孔阳极支撑材料之间，并且紧贴在所述多孔阳极支撑材料上；所述多孔阳极支撑材料上设有阳极集流体，所述阳极集流体密封伸出所述阳极端板与所述离子交换膜之外；所述阴极室包括阴极端板和多孔阴极催化材料，所述阴极端板上面向所述离子交换膜的一侧设有阴极流场槽，所述阴极流场槽的进水端设有阴极进水口，所述阴极流场槽的出水端设有阴极出水口；所述多孔阴极催化材料密封设置在所述阴极端板与所述离子交换膜之间；所述多孔阴极催化材料上设有阴极集流体，所述阴极集流体密封伸出所述阴极端板与所述离子交换膜之外；所述离子交换膜材料为阴离子交换膜；所述多孔阳极支撑材料为耐腐蚀的金属丝编制网，其目数为50‑400目，金属丝的直径为10‑500微米，金属丝网的厚度为100微米‑1000微米；所述阳极催化层为RuO₂‑TiO₂，PbO₂，SnO₂‑Sb₂O₃，Nb₂O₅‑SnO₂，SnO₂‑In₂O₃，IrO₂‑Ta₂O₅，或者稀土金属氧化物掺杂Sb₂O₅‑SnO₂中的一种或者多种的混合物；所述耐腐蚀的金属丝包括钨丝、钛丝、钼丝或铌丝；所述耐腐蚀的金属丝编制网为泡沫钛网，所述泡沫钛网的厚度为300微米‑2000微米；或者所述耐腐蚀的金属丝编制网为多孔钛板，所述多孔钛板的厚度为500微米‑3000微米，孔隙率大于40％；所述阴极端板为镍或不锈钢镀镍制成；所述阴极流场槽设计与所述阳极流场槽一致，为横向或纵向蛇形、梳状凹槽排布，槽宽1‑3毫米，槽深0.5‑2.0毫米，两条或三条流道槽并行设置，流场槽道从进水口开始至出水口结束；所述多孔阴极催化材料为适用于碱性水电解槽中的析氢阴极电催化材料；所述析氢阴极电催化材料包括Ni，Raney Ni，Ni‑S，Ni‑Mo，或者Ni‑Mo‑S；所述阴极室与所述阳极室紧密相连，仅由所述离子交换膜阻隔分开，所述离子交换膜材料的厚度为50微米‑150微米；还包括硅胶密封圈，所述阳极端板与所述离子交换膜之间通过所述硅胶密封圈密封，所述阴极端板与所述离子交换膜之间也通过所述硅胶密封圈密封。