[发明专利]电化学双极制氧的方法及装置

权利要求书

1、电化学双极制氧装置，包含有电解槽槽体(7)、阴极(2)、金属阳极(4)，其特征是阴极(2)为空气阴极，电解槽本体(14)由设置在电解槽槽体(7)内的空气阴极(2)、金属催化网(3)、金属阳极(4)所组成，碱性电解液(6)放置在电解槽槽体(7)内，空气阴极(2)和金属催化网(3)及金属催化网(3)和金属阳极(4)间设置塑料隔网(5)，空气阴极(2)由防水导电透气膜(20)、导电网(21)和电催化膜(22)组成，金属催化网(3)由内层金属基体和外层催化层两部分通过热浸法或电镀法制成。

2、如权利要求1所述的装置，其特征是电催化膜(22)所采用的电催化剂是光谱纯石墨粉或鳞片石墨粉。

3、如权利要求1所述的装置，其特征是金属催化网(3)中的金属基体是镍网或不锈钢网或铁丝网，金属催化网(3)中的催化层是二氧化锰、氧化钴等非贵金属氧化物或铁盐、铜盐材料。

4、电化学双极制氧的方法，其特征是在权利要求1所述的电化学双极制氧装置中，以空气为原料，在碱性电解液作用下，通电后，在空气阴极(2)上首先将空气中的氧气还原成过氧化氢离子和氢氧根离子，然后生成的过氧化氢离子与金属催化网(3)接触分解成氧气和氢氧根离子，同时，空气阴极(2)还原和金属催化网(3)催化分解所生成的二个氢氧根离子在金属阳极(4)上氧化成氧气和水，空气阴极(2)、金属催化网(3)之间及金属阳极(4)同时所生成的氧气与电解液起通过电解槽本体(14)上部的氧气和电解液出口(10)进入电解液容器兼气液分离器(15)，其中分离后的氧气通过水洗瓶(16)和干燥器(17)直接使用或贮存，碱性电解液经过电解液容器兼气液分离器(15)重新返回电解槽本体(14)，电解液构成自循环系统，尾气经过尾气观察瓶(18)排入大气，达到电化学双极制氧的目的。

5、如权利要求4所述的制氧方法，其特征是所用的碱性电解液是氢氧化钾水溶液或氢氧化钠水溶液，其浓度范围为1-10mol.L^-1。

6、如权利要求4所述的制氧方法，其特征是电化学双极制氧所需的空气为空气经碱石灰干燥器(12)除去尘埃和二氧化碳等杂质。