電極固定床
電極固定床是一種集成三維電極與固定床反應(yīng)器的電化學(xué)反應(yīng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于污水處理、電合成及資源回收領(lǐng)域，其核心特點(diǎn)是利用填充型電化傳質(zhì)效率，實(shí)現(xiàn)高濃度污染物降解或高選擇性電化學(xué)反應(yīng)。
設(shè)備主體由反應(yīng)槽、電極系統(tǒng)、固定床填料及電解液循環(huán)裝置構(gòu)成。電極系統(tǒng)包含網(wǎng)狀陽(yáng)極（如鈦基 IrO?涂層電極）、多孔陰極（如石墨氈、泡沫鎳），兩極間距可調(diào)節(jié)（5-50mm），中間填充導(dǎo)電或非導(dǎo)電顆粒填料（如活性炭、鈦基催化劑顆粒、陶瓷球），形成三維反應(yīng)空間，比表面積較傳統(tǒng)平板電極提升 10-50 倍。
工作原理基于電化學(xué)氧化還原與固定床傳質(zhì)強(qiáng)化的協(xié)同作用：在外加電場(chǎng)（5-50V）作用下，電解液流經(jīng)固定床時(shí)，污染物或反應(yīng)物被填料吸附并富集于電極附近，在陽(yáng)極發(fā)生直接氧化或間接生成羥基自由基（?OH）、臭氧等強(qiáng)氧化劑，在陰極發(fā)生還原反應(yīng)（如重金屬離子沉積、硝基化合物加氫）。填料同時(shí)促進(jìn)電解液湍流，傳質(zhì)系數(shù)提升 2-3 倍，反應(yīng)速率較二維電極反應(yīng)器提高 5-10 倍。
技術(shù)參數(shù)覆蓋多元應(yīng)用需求：處理量 0.5-5m3/h，電流密度 10-100mA/cm2，槽電壓 5-80V，填料填充率 40%-70%，操作溫度 5-60℃，適配酸性至堿性電解液（pH 1-14）。設(shè)備配備 PLC 控制系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電流、流量及 pH 值，搭載在線(xiàn) COD、電導(dǎo)率監(jiān)測(cè)模塊，支持?jǐn)?shù)據(jù)自動(dòng)記錄與遠(yuǎn)程監(jiān)控。
電極固定床應(yīng)用場(chǎng)景中，電極固定床在污水處理領(lǐng)域表現(xiàn)突出，可高效降解制藥廢水的難降解有機(jī)物（如抗生素，去除率 > 90%）、垃圾滲濾液的氨氮（脫氮率 95%）及重金屬離子（如銅、鉻回收率 > 99%）。在電合成領(lǐng)域，其可高選擇性制備精細(xì)化學(xué)品，如對(duì)硝基電還原為對(duì)氨基（轉(zhuǎn)化率 98%，選擇性 96%）。相比傳統(tǒng)電化學(xué)設(shè)備，其占地面積減少 60%，能耗降低 30%-40%，且無(wú)二次污染，是低碳環(huán)保的高效反應(yīng)裝置。
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