[发明专利]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，它包括许多交替设置的双极板电极和离子交换隔膜件，其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，这些元件按照压力过滤布置形式被密封地装配在两个端电极件之间，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配合的框架部，并且具有在配合位置上的通孔和凹槽，在装配时，这些通孔和凹槽分别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级联地构成了用于使阴性电解液和阳性电解液分头循环的通槽，其特征在于，双极板电极件和离子交换隔膜件的所有框架具有一个内法兰部，它从在具有用于容纳环绕电解液通槽流通孔和环绕一个密封外周的O形垫圈的框架另一面的相反侧上的框架第一平面起内缩，在所述密封外周上容纳着各双极板电极或离子交换隔膜的外周部；许多定位销伸出该法兰部的表面并穿过板电极或隔膜装于其上的外周部的孔；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的位置配合的孔的定位对接法兰，所述对接法兰就功能而言在板电极或隔膜的所述外周部范围内被安装在框架的所述内缩法兰部上并且通过突出到对接法兰的所述配合孔外的所述定位销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可以交替地以水平位置堆叠，其中在框架的所述另一个表面上装有面朝上的O形垫圈。