[发明专利]一种三维电催化反应装置

权利要求书

1.一种三维电催化反应装置，包括壳体，其特征在于，沿所述壳体的底端至顶端的方向上，在所述壳体内依次设置气液提升区和三维电催化反应区，还包括，

阴阳极套件，设置于所述三维电催化反应区内，且包括若干空心阴极柱和空心阳极柱，彼此套设，并沿所述阴阳极套件的横截面的径向方向上间隔分布空心阴极柱和空心阳极柱，两者的间隙中放置催化剂；

布水装置和布气装置，均设置于所述气液提升区，以向所述三维电催化反应区内布水和布气，并使所述催化剂在所述三维电催化反应区内呈流态化。

2.根据权利要求1所述的三维电催化反应装置，其特征在于，相对于所述布水装置，所述布气装置靠近所述三维电催化反应区设置。

3.根据权利要求1或2所述的三维电催化反应装置，其特征在于，还包括催化剂承托板，设置于气液提升区和三维电催化反应区之间，所述催化剂承托板上开设若干适于气体和水流通过的孔。

4.根据权利要求3所述的三维电催化反应装置，其特征在于，所述布气装置与催化剂承托板的间距为50-100mm；

所述布气装置与布水装置的间距为100-300mm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的三维电催化反应装置，其特征在于，相邻空心阴极柱和空心阳极柱间的间距为10-20mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的三维电催化反应装置，其特征在于，所述布气装置上间隔设置若干微孔曝气头，所述微孔曝气头的直径为200-230mm；

所述布气装置上间隔设置若干布水头，所述布水头的直径为10-20mm。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的三维电催化反应装置，其特征在于，还包括三相分离区，设置于所述三维电催化反应区与所述壳体的顶端之间的所述壳体内，所述三相分离区内设置有三相分离器，用于将气体和净化后的水引至所述壳体外，并将所述催化剂截留并返回至所述三维电催化反应区内。

8.根据权利要求7所述的三维电催化反应装置，其特征在于，所述三相分离器包括呈锥形的分离壳体，所述分离壳体的大口端与所述三维电催化反应区连通，所述分离壳体的顶端设置出气口，侧壁设置出水口。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的三维电催化反应装置，其特征在于，所述空心阳极柱为石墨阳极柱、金属阳极柱或硼掺杂的金刚石阳极柱；

所述空心阴极柱为合金阴极柱。

10.根据权利要求9所述的三维电催化反应装置，其特征在于，所述催化剂为金属基纳米球，所述金属基纳米球的直径为1-2cm。