一种液固流化床微生物燃料电池产氢装置

摘要

本发明属于电池产氢技术领域，涉及一种液固流化床微生物燃料电池产氢装置，装置底部中心处制有污水入口，污水出口置于阳极流化床体侧壁顶部，污水入口上部制有预分布室并法兰式与阳极流化床连接；预分布室和阳极流化床体之间制有液体分布板，阳极流化床体内下部装有流化颗粒；石墨碳棒质的阳电极竖向式置于阳极流化床体内侧，底部的一端插入流化颗粒内，阳电极另一端和碳纸膜阴极之间通过焊接的导线连接并串联负载和稳压电源相连形成闭合回路；有机玻璃质的阳极流化床体侧壁中下部上下排列结构等间距制有2-10个测试口，阴极室的顶部侧壁上制有气体收集出口；其电池成本低，产电性能高，操作区域宽，操作可靠，厌氧流化床传质效果好。

主权项

一种液固流化床微生物燃料电池产氢装置，主体结构包括污水入口、污水出口、污水入口预分布室、液体分布板、阳极流化床体、流化床扩大段、作为填料的流化颗粒、密封盖、气体收集出口、测试口、阳电极、导线、阴极和负载、阴极室和稳压电源，各部件配合式结构组装成厌氧流化床微生物燃料电池产氢装置，其特征在于装置底部中心处制有污水入口，污水出口置于阳极流化床体侧壁距顶部30～80mm处，污水入口上部制有预分布室，预分布室通过法兰与阳极流化床体连接；预分布室和阳极流化床体之间制有液体分布板，阳极流化床体内下部装有作为填料的流化颗粒，流化颗粒由厌氧污泥及其载体颗粒混合加入流化床反应区；石墨碳棒质的阳电极竖向式置于阳极流化床体内侧，底部的一端插入流化颗粒内引出和传导有机物降解产生的电子，膜式结构的阴极采用载铂碳纸膜结构，阳电极和阴极之间通过质子交换膜分隔，石墨碳棒质的阳电极另一端和载铂碳纸膜结构阴极之间通过焊接的导线连接并串联负载和稳压电源相连形成闭合回路；上下顺序排列的测试口位于阳极流化床体外侧壁，用于测定床层压力和流化颗粒流速；污水入口预分布室使菌液分布均匀，实现流化颗粒的充分流化；污水由污水入口依次经过污水入口预分布室和液体分布板进入阳极流化床体内，厌氧污泥混合菌挂膜于流化颗粒上处于流化状态；阳极流化床体顶部设置有密封盖，将阳电极处于密封状态并保持厌氧环境，密封盖下侧制有污水出口；阳电极与阴极之间距离为10mm‑20mm并串联电阻箱，使用稳压电源在电路上实现外加电压，以克服阴极的催化电势；有机玻璃质的阳极流化床体侧壁中下部上下排列结构等间距制有2‑10个测试口，以测试床层压力和颗粒流速；阴极室与阳极流化床体之间法兰式连接，其靠近阴极室侧制有载铂碳纸膜式的阴极；阴极室的顶部侧壁上制有气体收集出口。