TH19288C3 - เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าหลายเซลล์สองขั้วแบบแยกเยื่อ - Google Patents

Abstract

DC60 (05/09/47) ชุดประกอบหลายเซลล์ประกอบขึ้นด้วยการวางซ้อนชิ้นส่วนที่ประกอบไว้ล่วงหน้าสองชนิดใน ลักษณะสลับกันดังนี้คือ ชุดประกอบย่อยยึดจับขั้วไฟฟ้าแบบสองสภาพขั้วและชุดประกอบย่อยยึดจับเยื่อชุด สำรับแบบสลับกันของชิ้นส่วนต่างๆ ถูกวางทับลงบนชิ้นส่วนปลายฐานและชุดสำรับสิ้นสุดลงด้วยการจัดวาง ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าปลายบนสุดไว้บน ชิ้นส่วนยึดจับเยื่อชิ้นส่วนสุดท้าย ชิ้นส่วนยึดจับขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสอง สภาพขั้วและชิ้นส่วน และชิ้นส่วนยึดจับตัวแยกแลกเปลี่ยนไอออนแต่ละชิ้นส่วนนั้นประกอบรวมอยู่ด้วยชิ้น ส่วนโครงที่คล้ายคลึงรูปสี่เหลี่ยมอย่างมากซึ่งทำจากวัสดุที่มีความทนสารเคมีและไม่มีสภาพนำไฟฟ้าโดยทั่วไป คือวัสดุพลาสติกพิมพ์ขึ้นรูปซึ่งมีร่องต่างๆ อยู่บนหน้า (ชุดประกอบ) ด้านบนเพื่อรับวิถีทางแผ่นอัดชนิดแหวน รูปตัวโอ และมีช่องผ่านและรูต่างๆ ในตำแหน่งประสานต่างๆ ที่จัดวางไว้ตามด้านตรงข้ามทั้งสองด้านของ โครงรูปสี่เหลี่ยมซึ่งเมื่อประกอบเสร็จแล้วจะทำให้เกิดท่อต่างๆ สำหรับการไหลเวียนแบบแยกส่วนกันของสาร ละลายไฟฟ้าลบและของสารละลายไฟฟ้าบวกโดยผ่านกระบอกไหลของสารละลายไฟฟ้าลบทั้งหมดและ กระบอกไหลของสารละลายไฟฟ้าบวกทั้งหมดตามลำดับโดยเรียงกันเครื่องปฏิกรณ์สองสภาพขั้วไม่มีท่อแยก ทางเข้าและออกสำหรับสารละลายไฟฟ้าสองชนิด ในทางตรงข้าม สารละลายไฟฟ้าต่างๆ จะไหลผ่านกระบอก ไหลแต่ละกระบอกในทางลักษณะซิกแซกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในอนุกรมไฮโดรลิกหรือโมดลำดับมากกว่าในโมด ขนานไฮโดรลิก ดังนั้นกระแสเลี่ยงก็อาจถูก "ขับเคลื่อน" จากความต่างของแรงดันที่ค่อนข้างต่ำที่ประมาณแรงดันหนึ่ง เซลล์ ที่เหมาะสม คือ ช่องไหลแบบขนานสองลำดับถูกกำหนดขอบเขตให้อยู่ในขั้วไฟฟ้าสักหลาดเพื่อลดการ ตกของแรงดัน ช่องห่างแบบขนานทั้งหมดของแต่ละลำดับยื่นจากช่องฐานในแนวตั้งฉากร่วมกันซึ่งถูกประกอบ ขึ้นตามด้านทางเข้าและออกแต่ละด้านของกระบอกและสิ้นสุดลงก่อนถึงช่องฐานของลำดับอื่น แต่ละลำดับเป็น ตัวกำหนดขอบเขตช่องงานกระจายการไหลรูปร่างหวีให้เป็นเข็มชี้แบบขนานซึ่งแยกออกจากกันด้วยช่องเข็มชี้ ของลำดับอื่น ชุดประกอบหลายเซลล์ประกอบขึ้นด้วยการวางซ้อนชิ้นส่วนที่ประกอบไว้ล่วงหน้าสองชนิดใน ลักษณะสลับกันดังนี้คือ ชุดประกอบย่อยยึดจับขั้วไฟฟ้าแบบสองสภาพขั้วและชุดประกอบย่อยยึดจับเยื่อชุด สำรับแบบสลับกันของชิ้นส่วนต่างๆ ถูกวางทับลงบนชิ้นส่วนปลายฐานและชุดสำรับสิ้นสุดลงด้วยการจัดวาง ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าปลายบนสุดไว้บน ชิ้นส่วนยึดจับเยื่อชิ้นส่วนสุดท้าย ชิ้นส่วนยึดจับขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสอง สภาพขั้วและชิ้นส่วน และชิ้นส่วนยึดจับตัวแยกแลกเปลี่ยนไอออนแต่ละชิ้นส่วนนั้นแประกอบรวมอยู่ด้วยชิ้น ส่วนโครงที่คล้ายคลึงรูปสี่เหลี่ยมอย่างมากซึ่งทำจากวัสดุที่มีความทนสารเคมีและไม่มีสภาพนำไฟฟ้าโดยทั่วไป คือวัสดุพลาสติกพิมพ์ขึ้นรูปซึ่งมีรอยต่างๆ อยู่บนหน้า (ชุดประกอบ) ด้านบนเพื่อรับวิถีทางแผ่นอัดชนิดแหวน รูปตัวโอ และมีช่องผ่านและรูต่างๆ ในตำแหน่งประสานต่างๆ ที่จัดวางไว้ตามด้านตรงข้ามทั้งสองด้านของ โครงรูปสี่เหลี่ยมซึ่งเมื่อประกอบเสร็จแล้วจะทำให้เกิดท่อต่างๆ สำหรับการไหลเวียนแบบแยกส่วนกันของสาร ละลายไฟฟ้าลบและของสารละลายไฟฟ้าบวกโดยผ่านกระบอกไหลของสารละลายไฟฟ้าลบทั้งหมดและ กระบอกไหลของสารละลายไฟฟ้าบวกทั้งหมดตามลำดับโดยเรียงกันเครื่องปฏิกรณ์สองสภาพขั้วไม่มีท่อแยก ทางเข้าและออกสำหรับสารละลายไฟฟ้าสองชนิด ในทางตรงข้าม สารละลายไฟฟ้าต่างๆ จะไหลผ่านกระบอก ไหลแต่ละกระบอกในทางลักษณะซิกแซกซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในอนุกรมไฮโดรลิกหรือโมตลำดับมากกว่าในโมด ขนานไฮโดรลิก ดังนั้นกระแสเลี่ยงก็อาจถูก "ขับเคลื่อน" จากความต่างของแรงดันที่ค่อนข้างต่ำที่ประมาณแรงดันหนึ่ง เซลล์ ที่เหมาะสม คือ ช่องไหลแบบขนานสองลำดับถูกกำหนดขอบเขตให้อยู่ในขั้วไฟฟ้าสักหลาดเพื่อลดการ ตกของแรงดัน ช่องห่างแบบขนานทั้งหมดของแต่ละลำดับยื่นจากช่องฐานในแนวตั้งฉากร่วมกันซึ่งถูกประกอบ ขึ้นตามด้านทางเข้าและออกแต่ละด้านของกระบอกและสิ้นสุดลงก่อนถึงช่องฐานของลำดับอื่น แต่ละลำดับเป็น ตัวกำหนดขอบเขตช่องงานกระจายการไหลรูปร่างหวีให้เป็นเข็มชี้แบบขนานซึ่งแยกออกจากกันด้วยช่องเข็มชี้ ของลำดับอื่น

Claims (6)

1. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าหลายเซลล์สองสภาพขั้วที่ถูกแบ่งแยกด้วยเยื่อสำหรับ ปฏิกิริยารีดักชั่นและออกซิเดชั่นครึ่งเซลล์ในสารละลายไฟฟ้าเหลวบวกและลบ ตามลำดับ โดยไม่เกิด แกส, ที่รวมถึงชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วจำนวนหนึ่งที่ถูกจัดวางในลักษณะสลับกันและ ชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน, ซึ่งเป็นตัวกำหนดให้ห้องไหลของสารละลายไฟฟ้าบวกอยู่ บนด้านหนึ่งของเยื่อแต่ละเยื่อและห้องไหลของสารละลายไฟฟ้าลบอยู่บนด้านตรงข้ามของห้องไหล ของสารละลายไฟฟ้าบวกดังกล่าว ที่ถูกประกอบกันแบบผนึกในการจัดเรียงตัวกรอง-อัดระหว่างสอง ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าที่ปลายที่ถูกควบคู่เชิงไฟฟ้าเข้าไปในวงจรไฟฟ้าที่รวมเชิงหน้าที่ถึงแหล่งไฟฟ้าที่บังคับ กระแสให้ผ่านเครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าหรือวัตถุพาไฟฟ้าที่ดูดซับกระแสจากเครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้า ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วดังกล่าวและชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยน ไอออนดังกล่าวที่รวมถึงส่วนโครงของวัสดุที่มีความทนต่อสารเคมีและไม่มีสภาพนำไฟฟ้าที่ปฏิบัติการ ร่วมกับวิถีทางปะเก็นสำหรับการผนึกและที่มีช่องผ่านและซอกต่างๆ, ในตำแหน่งประสานต่างๆ ที่เกิด ขึ้น, เมื่อมีการประกอบ, ท่อต่างๆ สำหรับการหมุนเวียนแบบแยกส่วนของสารละลายไฟฟ้าลบและของ สารละลายไฟฟ้าบวก, โดยเรียงลำดับในทุกห้องไหลของสารละลายไฟฟ้าลบดังกล่าวและในทุกห้อง ไหลของสารละลายไฟฟ้าบวกดังกล่าว ตามลำดับ, ที่ซึ่งโครงทั้งหมดของชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสอง สภาพขั้วดังกล่าวและของชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนดังกล่าวมีส่วนปีกด้านในที่ถูกทำ เป็นซอกจากหน้าระนาบที่หนึ่งของโครงบนด้านตรงข้ามของอีกหน้าหนึ่งของโครงที่มีร่องต่างๆ เพื่อให้ เป็นที่อยู่สำหรับปะเก็นรูปตัวโอรอบช่องท่อผ่านของสารละลายไฟฟ้าและรอบเส้นรอบวงผนึกด้านนอก, ที่มีส่วนรอบนอกของขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วหรือตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนที่เกี่ยว ข้องอยู่บนนั้น. หมุดยึดหน่วงจำนวนหนึ่งยื่นออกจากพื้นผิวของส่วนปีกด้านในที่ถูกทำเป็นซอกดังกล่าวและ ผ่านช่องต่างๆ ของส่วนรอบนอกดังกล่าวของขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นหรือตัวแยกที่เป็นเยื่อที่อยู่บนส่วนปีกดัง กล่าว. ปีกคานยึดหน่วงของวัสดุที่มีความทนทานสารเคมีและไม่มีสภาพนำไฟฟ้าที่มีช่องต่างๆ ที่ถูก ประสานกับตำแหน่งต่างๆ ของหมุดยึดหน่วงดังกล่าวถูกติดตั้งเชิงหน้าที่เหนือส่วนรอบนอกดังกล่าว ของขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นหรือตัวแยกที่เป็นเยื่อบนส่วนปีกที่ถูกทำเป็นซอกดังกล่าวของโครงและถูกยึด อย่างถาวรอยู่บนนั้นโดยการทำให้ส่วนหัวต่างๆ ของหมุดยึดหน่วงดังกล่าวที่ยื่นออกจากช่องประสาน ดังกล่าวของปีกคานนั้นแบนราบด้วยความร้อน. ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วและชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อต่างๆ ที่ประกอบไว้แล้ว ล่วงหน้าถูกปรับเพื่อจะเตรียมเป็นชิ้นส่วนที่ถูกประกอบไว้ล่วงหน้าที่กองซ้อนกันได้แบบสลับกันใน ตำแหน่งแนวนอนโดยมีหน้าด้านอื่นของโครงดังกล่าวที่ยกปะเก็นรูปตัวโอที่หันหน้าขึ้น.

2. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิ 1, ที่ซึ่งหน้าด้านอื่นดังกล่าวและหน้าระนาบ ที่หนึ่งดังกล่าวของแต่ละส่วนโครงถูกจัดให้มีหมุดใส่สลักและปรับแนวและช่องเสียบจำนวนหนึ่งตาม ลำดับที่มีรูปร่างแตกต่างกัน ที่ช่วยปองกันการกองซ้อนของชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วดัง กล่าวและของชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนดังกล่าวในลักษณะที่มีลำดับการสลับที่ไม่ถูก ต้องและ/หรือการจัดเรียงทิศทางที่ไม่ถูกต้อง.

3. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิ 1, ที่ซึ่งส่วนปีกด้านในที่ถูกทำเป็นซอกดัง กล่าว, ชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วดังกล่าวและชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออน ดังกล่าว เป็นสี่เหลี่ยมมุมฉากและส่วนโครงดังกล่าวมีด้านนอกนูน

4. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิ 1, ที่ซึ่งทิศทางการไหลของสารละลายไฟฟ้า ลบดังกล่าวและของสารละลายไฟฟ้าบวกดังกล่าวในห้องไหลที่เกี่ยวข้องตามด้านตรงข้ามของแต่ละ ชิ้นส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนนั้น เป็นตรงข้ามกันและกัน

5. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิ 1, ที่ซึ่งแต่ละขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้ว ดังกล่าวประกอบด้วยแผ่นที่มีสภาพนำไฟฟ้าที่ของไหลซึมผ่านไม่ได้ที่บนหน้าด้านตรงข้ามของมันมี โครงสร้างขั้วไฟฟ้าสามมิติที่ของไหลซึมผ่านได้ที่มีรูพรุนในรูปของสักหลาดหรือผ้าของใยคาร์บอนที่ถูก ประสานให้มีการต่อเนื่องทางไฟฟ้ากับแผ่นที่มีสภาพนำไฟฟ้าดังกล่าว, สารละลายไฟฟ้าที่เข้าสู่ห้องขั้ว ไฟฟ้าไปตามด้านหนึ่งและออกจากห้องที่ด้านตรงข้าม; และมีลักษณะจำเพาะต่อไปอีกที่โครงสร้างขั้ว ไฟฟ้าที่มีรูพรุนดังกล่าวมีสองช่องงานที่เป็นรูปหวีที่แตกต่างกันชัดเจน, ช่องเข็มชี้ต่างๆ ของช่องงาน หนึ่งจัดว่าขนานกันและแยกกันด้วยช่วงเข็มชี้ที่จัดว่าขนานกันของอีกช่องงานหนึ่ง; ช่องงานรูปหวี ที่หนึ่งหรือแหล่งกำเนิดมีช่องฐานหรือช่องแบบท่อแยกเคลื่อนไปตามด้านข้างของห้องผ่านที่ซึ่งสาร ละลายไฟฟ้าถูกป้อนเข้าห้องและช่องงานที่สองหรือระบายออกที่มีช่องฐานหรือช่องแบบท่อแยกของ มันเคลื่อนไปตามด้านตรงข้ามจากที่ซึ่งสารละลายไฟฟ้าออกจากห้อง; ช่องเข็มชี้ทั้งหมดของช่องงานหนึ่งทอดจากช่องฐานหรือช่องแบบท่อแยกที่เกี่ยวข้องและสิ้นสุด ลงก่อนถึงช่องแบบท่อแยกของอีกช่องงานอื่น

6. เครื่องปฏิกรณ์เคมีไฟฟ้าตามข้อถือสิทธิ 1, ที่ซึ่งท่อต่างๆ สำหรับการไหลเวียนแบบ แยกของแต่ละสารละลายไฟฟ้าลบและบวกดังกล่าวที่ถูกกำหนดขอบเขตด้วยช่องผ่านทางต่างๆ ดังกล่าว ตัดผ่านความหนาของแต่ละส่วนโครงของชิ้นส่วนขั้วไฟฟ้าแบบแผ่นสองสภาพขั้วดังกล่าวและของชิ้น ส่วนตัวแยกที่เป็นเยื่อแลกเปลี่ยนไอออนดังกล่าวถูกกำหนดขอบเขตด้วยช่องสองช่องหรือมากกว่านั้น โดยมีระยะห่างไปตามด้านหนึ่งของส่วนโครงที่จัดว่าเป็นสี่เหลี่ยมมุมฉาก.