[发明专利]一种生物油电化学加氢提质装置

权利要求书

1.一种生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，包括电解单元、循环单元和加热单元，其中，

所述电解单元包括阳极室（1）和阴极室（6），所述阳极室（1）和所述阴极室（6）位于由耐酸材料构成的相对密封的空间内，两者通过质子交换膜（3）相间隔；其中，所述阳极室（1）用于容纳阳极液，所述阴极室（6）用于容纳生物油；所述电解单元能够通过阳极电极（2）和阴极电极向所述阳极室（1）和所述阴极室（6）提供直流电，使所述阴极室（6）内的生物油进行电化学加氢处理，实现对生物油的提质；

所述阳极室（1）和所述阴极室（6）的下部均开设有电解液进口（9），上部均开设有电解液出口（10）；所述循环单元位于所述电解单元的外部，包括生物油循环单元和阳极液循环单元；其中，所述阴极室（6）的电解液进口（9）与电解液出口（10）通过生物油循环单元相连，能够形成封闭的循环回路；所述阳极室（1）的电解液进口（9）与电解液出口（10）通过阳极液循环单元相连，能够形成循环回路；

所述加热单元用于对所述阴极室（6）内的生物油进行加热，使这些生物油能够在预先设定的温度条件下进行电化学加氢处理；

所述加热单元由阴极室加热电阻丝、热电偶、温控器和直流电源组成，其中，所述阴极室加热电阻丝敷设于所述阴极室（6）的背面，用于与所述直流电源相连，并且，用于与该直流电源连接的接头预留在所述阴极室（6）的外部；所述热电偶用于对所述阴极室（6）内的生物油的温度进行检测，所述温控器用于根据所述热电偶检测得到的温度控制所述直流电源输出功率来改变所述阴极室加热电阻丝功率达到控制所述阴极室电解液温度的目的；

所述电化学加氢处理是在催化剂条件下进行的，其中：

所述阴极电极为导电环（5），所述导电环（5）通过催化电极（4）与所述质子交换膜（3）相连；所述催化电极（4）为以活性炭布或碳纸为基底的、且经所述催化剂修饰的电极，所述催化剂为Ru、Pt、Pd、Ni或Fe元素的盐；或者：所述阴极电极为导电环（5），所述导电环（5）直接与所述质子交换膜（3）相连，所述质子交换膜（3）靠近阴极室（6）的一面上还涂覆有所述催化剂涂层膜，所述催化剂为Ru、Pt、Pd、Ni或Fe元素的盐；

所述阳极电极为网状金属电极；

所述生物油电化学加氢提质装置还包括取样单元，所述取样单元包括毛细取样管（11）和蠕动泵，该毛细取样管（11）与所述阴极室（6）内部相连，用于在蠕动泵作用下对所述阴极室（6）内的生物油进行取样；

在所述阳极室（1）和所述阴极室（6）的底部均设置有迷宫式扰流结构。

2.如权利要求1所述生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，所述催化剂为Ru(NH₃)₆Cl₃、H₂PtCl₆、Pd(NO₃)₂、Ni(NO₃)₂或Fe(NO₃)₃。

3.如权利要求1所述生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，所述生物油循环单元包括位于管道上的蠕动泵和生物油储罐，所述阳极液循环单元包括位于管道上的蠕动泵和阳极液储罐；

所述生物油循环单元还与冷却单元相连，所述冷却单元能够对所述生物油循环单元内的生物油进行冷却处理。

4.如权利要求1所述生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，所述取样单元还与紫外荧光光谱分析仪和气相色谱质谱仪相连，所述紫外荧光光谱分析仪和所述气相色谱质谱仪用于对所述取样单元取样得到的生物油进行分析。

5.如权利要求1所述生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，所述耐酸材料为聚四氟乙烯，所述阳极室（1）和所述阴极室（6）分别设置在2块带凹槽的实心聚四氟乙烯块的凹槽内，通过这2块聚四氟乙烯块的拼接配合密封垫片（7）形成相对密封的空间；所述密封垫片（7）为聚四氟乙烯密封垫片。

6.如权利要求1所述生物油电化学加氢提质装置，其特征在于，所述电解液进口（9）分别位于所述阳极室（1）和所述阴极室（6）的底部，所述电解液出口（10）分别位于所述阳极室（1）和所述阴极室（6）的侧面顶端。