隔膜式双极多元电化学反应器

摘要

一种多元组件是通过交替堆积两种预组装件而形成的，即一种是双极电极保持组件，另一种是隔膜保持组件。交替元件堆被堆积在下端件上，通过在最后的隔膜保持件上放上一个顶端电极而完成堆积。每个双极板电极保持组件和每个离子交换膜保持组件包括一个基本上相似的矩形框架，它由不导电且耐化学试剂的材料制成并且通常是由模塑材料制成，它在其上表面(装配面)上具有容纳o形垫圈的槽，并且它具有一个从第一平面起内缩的内法兰部(19)以及一个不导电的定位对接法兰(4，15)，它还具有处于配合位置上的通孔和凹槽，它们沿矩形框架的相反两侧设置，在完成装配时，它们形成了用于使阳性电解液和阴性电解液分头分别经过所有阳性电解液流动室和阴性电解液流动室级联循环流动的通槽。双极反应器没有用于这两种电解液的入口支路和出口支路，电解液按照锯齿形流动路线流过各流动室，即实质上按照液压串联或级联方式。最好在毡电极中形成两列平行流通通道。每一列形成了一个梳形流动分配通道网，其平行的指形通道与另一列的指形通道交错。

主权项

1.一种用于在各自的阳性电解液和阴性电解液中进行半电池还原 氧化反应而没有气体释放的隔膜式双极多元电化学反应器，它包括多 个交替设置的双极板电极件和离子交换隔膜件，在每个隔膜一侧形成 一个阳性电解液流动室并在隔膜另一侧形成一个阴性电解液流动室， 这些元件以压滤器装配(SS，TR，N)被密封地装配在两个端电极件 (T+，P+，T-，P+)之间，这两个端电极与一个在功能上包括一个迫 使电流经过电化学反应器的电源或一个吸收来自电化学反应器的电流 的耗电负载的电路电连通， 所述双极板电极件和离子交换隔膜件包括一个由不导电且耐化学 试剂的材料制成的且与密封垫圈构件(8，9，9′，23，23′)配合的框 架部(1E，1M)，并且具有在配合位置上的通孔和凹槽(24，24′， 26，26′，25，25′，27，27′)，在装配时，这些通孔和凹槽构成了用 于使阴性电解液和阳性电解液级联地在所有所述阴性电解液流动室和 所述阳性电解液流动室中分开地循环的通槽， 其特征在于， 双极板电极件和离子交换隔膜件的所有框架(1E，1M)都具有一 个内法兰部(6，19)，它从框架的第一平面凹进，所述第一平面是框 架的另一表面的相反侧，框架的所述另一表面具有容纳O形垫圈(9， 9′，23，23′)的凹槽，所述O形垫圈(9，9′，23，23′)环绕通过电 解液的通槽通孔，并且围绕一个密封外周(8)，在内法兰部(6，19) 上容纳双极板电极(16)或离子交换隔膜(2)的外周部； 多个定位销(7，18)伸出该凹进的内法兰部(6，19)的表面并 穿过装于内法兰部(6，19)上的板电极(16)或隔膜(2)的外周部 的孔(3，17)； 一个由不导电且耐化学试剂的材料制成的并且具有与所述定位销 (7，18)的位置配合的孔(5，17)的定位对接法兰(4，15)，所述 对接法兰就功能而言被安装在框架(1M，1E)的所述内缩法兰部(6， 19)上的板电极(16)或隔膜(2)的所述外周部之上，并且通过突出 到对接法兰(4，15)的所述配合孔(5，17)外的所述定位销(7，18) 的热压平头而被永久地固定在其上； 预组装的双极板电极件和隔膜件适于制备成以水平位置交替堆叠 的预组装件，承载O形垫圈(9，9′，23，23′)的框架的所述另一表 面面朝上。