[发明专利]不易析氯的海水酸化电解池导流极板结构

说明书

本发明涉及一种不易析氯的海水酸化电解池极板结构，该导流极板包括导流单极或双极板，所述的导流单极板由单面分水流场金属板，带有三个腔体的进出口绝缘板组成，导流双极板由带有正面分水流场和反面分水流场金属板，带有三个腔体的进出口绝缘板组成，所述的腔体进出口板，包含海水和极液流体进出口，该极液流体进出口之间设有导流槽及连接导流槽的连接槽，导流槽和连接槽均设计成直流槽或近直流槽，该极板可使流体流动均匀、通畅，并有效防止该酸化电解池析氯，提高析氢析氧纯度。

技术领域

本发明涉及水电解，具体是涉及不易析氯的海水酸化电解池导流极板结构。

背景技术

在整个环境中，大气中的二氧化碳与海洋是始终平衡的。全世界海水中碳元素的总含量高达38000千亿吨，大约2-3％是以二氧化碳气体溶解的形式存在，剩下的97-98％是以碳酸氢盐和碳酸盐的化合状态存在。根据目前世界海洋的体积估算，海洋碳源是约为大气碳源的175多倍，当按照质量与体积比时，海洋中二氧化碳浓度(100mg/L)约为大气中浓度(0.77mg/L)的140倍。海水中溶解的HCO₃^-与CO₃^2-决定了深度为100米以上的海水pH值，与CO₂存在着如下的平衡：

[CO₂]_T＝[CO₂(g)]+[HCO₃^-]+[CO₃^2-]

因此，高效节能利用海水中高浓度的CO₂对于环境的保护具有深远意义：首先，去除海水中的CO₂可以间接的影响大气中的二氧化碳含量，其次，产生的新海水介质将能够从大气中吸收更多的二氧化碳，而不会影响海洋的酸碱性，再者，从海水中吸取CO₂比传统碱液吸收的能耗更低，可以直接应用于生物固碳、低温固化等领域。目前，去除海水(或水)中溶解的CO₂的主要方法有：电化学法、加热/减压法、化学沉淀法、鼓泡法、阴离子交换膜法等。其中电化学法具有效率高，纯度高等优点成为研究热点。

目前，美国专利申请公开说明书【US 20130206605 A1】和【US 20140238869 A1】通过电化学方法酸化海水，来提取CO₂及制备H₂，两个说明书中，海水酸化电解池的电极板是通过离子交换膜，分隔出海水腔、阳极液腔和阴极液腔，将海水进行酸化处理后，从酸化的海水中提取CO₂，上述装置在提取CO₂时，其二氧化碳脱除率为70％，且纯度低。

发明内容

经实验发现，现有的海水酸化电解池，当加载直流电源时，在海水进出口侧，离子交换膜两侧会发生析氯反应，使酸化海水中产生氯气，因此分离的二氧化碳纯度受到影响，作业中要对CO₂提纯会需要额外增加装置，因此会导致脱除效率低，纯度低等问题。

本发明针对以上的技术问题，提供一种可以将水电解，使流体流动均匀、通畅，组装在海水酸化电解池中，可防止海水腔进出口通道的离子交换膜两侧发生离子交换反应的不易析氯的海水酸化电解池极板结构，同时防止在极液腔进出口通道的离子交换膜两侧发生离子交换反应，提高析氢析氧纯度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

海水酸化电解池的导流极板结构，所述导流极板为单极板或双极板；所述导流极板由位于中心的流场板和位于周侧的电极液进出口板组合构成；所述流场板为单面流场或双面流场；所述流场具有流道；所述流场板为金属材质；所述电极液进出口板为绝缘板或者为对电极液进出口进行绝缘处理的板。

本发明所述单极板是指在极板的两个侧面中仅有一面设置流场；双极板是指在极板的两个侧面(正面和反面)都设置流场。