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牌号:R8710固定碳:99%规格:目筛上物粒度:%筛下物粒度:%水分:%灰分: 挥发分:%膨胀度:倍
西格里R8710石墨电极石墨板（棒）
石墨具有以下铜无法比拟的优质特性：
　　 加工速度：高速铣粗加工较铜块3倍；高速铣精加工较铜块5倍
　　 可加工性好，能实现复杂的几何造型
　　 重量轻，密度不足铜的1/4，电极容易夹持
　　 可减少单个电极的数量，因为可捆绑做成组合电极
热稳定性好，不变形无加工毛刺
石墨电极的性质,用途,分类和技术标准之1
一、石墨的性质
石墨是碳的结晶矿物之一。1565年作为一种矿物被发现，1779年确定它的成分是碳，1789年定名为“石墨”（希腊文为“写”之意）。石墨的颜色为黑 色，晶体为六方板状，但少见，一般呈薄片状或鳞片状，集合体呈土状，为隐晶质体。质软、硬度小，摩氏硬度为1-2,能污染纸张。比重2.1--2.3。具 有一组极完全解理。
常温下石墨具有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂的腐蚀，但高温时易氧化。
二、石墨的用途
由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业部门获得广泛应用。
1做耐火材料
石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模洗涤剂和耐高温材料.
坩埚及有关制品用石墨制造的成型和耐火的坩埚及其有关制品，例如坩埚、曲颈瓶、塞头和喷嘴等，具有高耐火性，低的热膨胀性，熔炼金属过程中，受到金属浸润和冲刷时亦稳定，高温下良好的热震稳定性和优良的热传导性，所以石墨坩埚及其有关制品被广泛用于直接熔融金属的工艺中.
石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。
3作导电材料
石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广，在冶炼各种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，温度升高到2000度左右，从而达到熔炼或反应的目的。此外，在电解金属镁、铝、钠时，电解槽的阳极也用石墨电极。生产金刚砂的电阻炉也用石墨电极作炉头导电材料。
4作耐磨和润滑材料
石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在-200---2000温度并在很高的滑动速度下不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞环、密封圈和轴承，它们运转时，勿需加入润滑油，石墨乳也是许多金属加工（拔丝、拉管）时的良好的润滑剂。
5作耐腐蚀材料
石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点，而广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备。这些设备用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。
6作铸造、翻砂、压模及高温冶金材料
由于石墨的膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器皿的铸模，使用石墨后，黑色金属得到的铸件尺寸精确，表面光洁，成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。
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一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法及装置
来源：广搜网
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发布日期： 12:21:49
&&&&发明人：吴玉凯 谢嫚 张存中 陈甫雪李汉军 穆道斌 王国青 王雪梅赵之平 丁春淡 于晓艳 侯庆伟（摘要：本发明涉及一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法及装置，属于电化学电解技术领域，采用了周期转向电解装置，该装置包括：电解槽、周期转向控制器、直流电源系统，电解槽的正负电极为不溶金属，中间设置有石墨复极，周期转向控制器实现通电—断开—转向通电—断开的循环操作，电解方法，包括如下步骤：1）将物料引入电解槽，电解物料的电导率应大于0.1S/m，调节pH 值为6 ～ 12 ；2）调节周期转向控制器；3）通电进行电解氧化还原反应，电流密度5 ～ 80A/m2, 该方法及装置可以在电解氧化还原过程中实现电极的自清洁，降提高电解效率，降低电解能耗、易于工业化实施。）
置，该装置包括：电解槽、周期转向控制器、直流电源系统，电解槽的正负电极为不溶金属，中间设置有石墨复极，周期转向控制器实现通电—断开—转向通电—断开的循环操作，电解方法，包括如下步骤：1）将物料引入电解槽，电解物料的电导率应大于0.1S/m，调节pH 值为6 ～ 12，氯离子含量应小于0.5g/L ；2）调节周期转向控制器，转向周期为30 ～ 600 秒，断开时间与通电时间比为1 ：1 ～ 15 ；3）通电进行电解氧化还原反应，电流密度5 ～ 80A/m2。2. 按照权利要求1 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于不溶金属电极为不锈钢或钛钢，石墨复极电极为颗粒状、不规则块状或板状。3. 按照权利要求1 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于电解槽中不溶金属电极板间距为10 ～ 500mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为1 ～ 20mm。4. 按照权利要求1 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于直流电源系统是交流变直流的直流电源、可进行光电转换的直接产生直流电的光伏板、蓄电池或燃料电池。5. 按照权利要求1 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于电解物料可加入无机盐电解质调节电导率。6. 按照权利要求5 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于电解质为硫酸钠。7. 按照权利要求1 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于调节pH 值应采用无机酸和无机碱。8. 按照权利要求7 所述的一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法，其特征在于调节pH 值采用无机酸为硫酸，无机碱为氢氧化钠。一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法及装置技术领域[0001] 本发明涉及一种电化学电解技术领域, 具体地说是一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法及装置。技术背景[0002] 电化学电解水处理技术的基本原理是通过外加电场的作用，在特定的电化学反应器中，通过化学反应、电化学过程或物理过程，通常产生羟基自由基(·OH)、臭氧(03)、过氧化氢(H202)、次氯酸根(ClO-)、氯气(Cl2) 或原子氧等强氧化剂，进而对废水中的污染物进行降解，电化学电解技术是一种高级氧化技术。电化学电解处理方法作为一种“环境友好技术”已经在一些难生化降解污染物处理中得到广泛的研究和应用。作为清洁处理工艺，电化学电解法具有高度的灵活性，既可单独应用，又可与其他处理方法相结合。[0003] 电化学电解是在电极表面上发生氧化- 还原反应，该反应的特殊性表现在电极表面上存在双电层和表面电场。电极上主要发生两种类型的反应过程，一类是电荷经过金属- 溶液界面进行的传递过程，这种电子的传递实现氧化或还原反应。因为这些反应由法拉第定律( 即由电流流过所引起的化学反应的量与通过的电量成正比) 所支配，故称为法拉第过程。另一类是在一个给定的电极- 溶液界面，将会显现出这样的电势范围，在此范围内不发生电荷传递，然而，像吸附和脱附这样的过程则可能发生。电极- 溶液界面的结构可以借改变电势或溶液组成而改变，这些过程称为非法拉第过程。尽管在这些情况下电荷不通过界面，但是当电势、电极面积或溶液组成改变时，仍有外电流流过。当发生电极反应时，法拉第和非法拉第两种过程都存在。[0004] 电化学电解法是近年来新兴的一种污水处理方法，主要是利用阴阳极上发生的电极氧化还原反应，实现处理废水的目的。人们应用电化学方法去除废水中生物难降解有机物进行了大量研究。阳极氧化可分为直接氧化和间接氧化两类。在直接氧化过程中，有机物首先吸附到电极表面，然后通过阳极氧化反应而使有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质；间接氧化是通过阳极反应产生具有强氧化作用的物质或发生阳极反应之外的反应，使被处理污染物氧化，最终转化为无害的物质。对于阳极直接氧化而言，如反应物浓度过低会导致电化学表面反应受传质步骤限制；对于间接氧化，则不存在这种限制。根据被氧化物质氧化程度的不同，直接氧化法又分为2 类：一是电化学转化，即被氧化物质发生部分氧化。对有机污染物而言，电化学转化可以把有毒物质转变为无毒物质，或把难生物降解的有机物转化为可生物处理的物质；二是电化学燃烧，即被氧化物质完全氧化为无机物，如C02 和H20。[0005] 阴极还原是利用阴极还原反应使02 还原为具有氧化活性的H202，氧化有机污染物。通过阴极的直接还原作用，水可以在阴极表面放电生成吸附态氢原子与吸附在阴极表面的卤代烃分子发生取代反应，使其脱卤等。阴极还原可处理多种污染物，同时也是回收有价值物质的一种方法。[0006] 直接、间接电化学电解过程并不是绝对的，实际上有机物直接和间接电解反应往往同时发生。利用电极表面产生的强氧化性自由基，可以无选择的对有机物进行氧化处理；且可以 通过电极的电催化活性的控制，使有机物降解氧化到某一特定阶段，使电化学转化控制在完全降解或部分降解，是电化学方法最具有吸引力和挑战性的应用。[0007] 申请号为.6 实用新型涉及一种难降解有机废水电解氧化装置，由电解催化氧化装置和电源组件构成，电解催化氧化装置中包含有进水管、出水管、电解槽和电极板组件，阳极板由Ti/RuO2+TiO2 网状三元电极，阴阳极板间距20cm 最佳，工作时，利用阳极的直接氧化作用和溶液中的间接氧化作用对溶液中的污染物氧化，只要保证电解槽内有足够的极水比和电流密度，就能取得较稳定的处理效果。该实用新型采用的阳极价格昂贵，工业化实施成本高，且涂层易脱落失效，因此工业化有困难。[0008] 申请号为.6 的发明涉及一种一体化电解脱氮除磷废水处理方法，实现在同一个电解槽中去除废水中的氮、磷营养盐以及有机污染物。采用石墨和铁板作为电极，通过间歇调换电极极性，交替改变电解除磷和电解脱氮过程，从而去除废水中的氮、磷营养盐以及有机污染物。该发明根据电解除磷和电解脱氮过程中的电解时间、电流密度、pH 值、污染物去除率等参数的变化特点进行优化整合，过程中无需添加药剂即可在短时间内高效去除废水中的氮、磷营养盐以及有机物，具有占地面积小、处理时间短、污染物去除效率高的特点。其特征在于包含以下步骤：1) 在电解槽中放置1-2 排电极，共有4-20 对电极对，每对电极由铁板电极和石墨电极构成；将废水由进水管引入电解槽中，开启电解槽底部的曝气装置；2) 首先，以石墨电极为阳极，铁板电极为阴极，对废水进行电解脱氮处理；溶液pH 值低于5 时，调换电流方向使得铁板电极为阳极，石墨电极为阴极，对废水进行电解除磷处理；溶液pH 值高于8 时，再次调换电流方向；如此循环进行电解脱氮和电解除磷的处理过程2-3 次；处理过程中pH 值始终维持在5 ～ 8 之间；3) 处理结束，关闭曝气装置，静置10-20 分钟；4) 打开阀门将沉积污泥由排泥管排出，同时通过排水管排水。该发明在电解槽底部采用了曝气，由于气泡会增大废水的电阻，使电解耗电增加，同时其极板间距在10 ～ 50mm 间，极板电流密度在5 ～ 150mA/cm2，也将增加其耗电量。该发明中间歇调换电极极性是在溶液pH 改变后再调换，一般要20 ～ 120 分钟。[0009] 申请号为.6 公开了一种电解法降解废水中苯胺或/ 和硝基苯的方法，它采用一个中间有阳离子交换膜分隔的电解槽，阳极室中加入含有苯胺或/ 和硝基苯及盐的废水，阴极室中加入稀NaOH 溶液，分别用循环泵进行循环，阳极材料选用钛基涂敷钌或钛基涂敷二氧化铅，阴极材料为不锈钢或石墨，通直流电电解，苯胺或/ 和硝基苯被氧化降解除去，同时，废水中盐离解的阳离子，在直流电场的作用下穿过阳离子交换膜进入阴极室，与OH- 结合生成氢氧化物，不仅能回收碱液，还能对原废水起到脱盐的作用，有利于后续的生化处理单元。阳极室和阴极室料液经一定时间循环后，取样，当阳极室料液中苯胺或/ 和硝基苯浓度下降到要求值时，停止操作，放出料液。该发明中采用了氯碱工业用的隔膜分室电解槽，氯碱工业中电解的食盐水是要经过多种工序处理的，而废水中杂质非常多，如盐类和有机物等，都易使隔膜塞，失去作用，如像氯碱工业一样对废水进行处理是不可能的。因此，该方法工业化不太容易实现。[0010] 申请号为 的中国专利公开了一种含苯酚废水的电解氧化处理工艺，该发明属环境电化学中难降解有机废水的无搅拌、内循环、双协同电解氧化处理工艺，尤其是含苯酚废水的电解氧化处理工艺。采用内循环板框式电解槽，以Ti 基PbO2 电极为阳极，不锈钢为阴极，含苯酚的废水为电解液，通过电解，在阳极上放电产生强氧化基团羟基自由基(·OH)、阴极得到电子形成H2O2，阴阳两极协同作用实现对苯酚污染物的深度氧化分解，进而达到处理 含苯酚废水的目的。其中阳极和阴极交替排列，阴极板数量比阳极板数量多1 块，相邻极板间距20mm，电解的电源采用稳压直流电源，电流密度为30mA/cm2。[0011] 申请号为 的中国专利公开了一种脉冲循环电解气浮式污水处理装置，它是采用折流式电解气浮室，在气浮室中设置分段式多电极结构的电极组，其电极组为凸凹形或均布的W 形结构，电极组是由过电位低的不锈钢丝网阳极和石墨材料制作的阴极及电极隔片组成，其电极极板距离为1.8mm ～ 2.5mm。该实用新型具有结构简单，占地少，无运动件。微气泡密度大，泡径小，能耗小，处理效率高。电极损耗小，不易钝化，污泥处理方便，无需脱水浓缩处理，采用可编程控制器的分段式多电极脉冲周期循环供电方式，采用漏磁保护调压变压器，电气系统安全可靠，操作及控制简单，它是一种新型电解气浮式污水处理装置，用于制药、印染、造纸和化工等工业废水处理中。[0012] 申请号为.5 的中国专利公开了一种倒极运行的电化学反应器，该反应器至少由两个栅状阳极组和两个栅状阴极组组成，其中一个栅状阳极组与一个栅状阴极组相互插合排列在一个平面或者圆弧面组成复合电极组A，另一个栅状阳极组与另一个栅状阴极组也排列成对应的平面或者圆弧面组成复合电极组B，在同一个复合电极组中的栅状阳极组和栅状阴极组交替通电，不同时工作；在相邻的复合电极组中两个栅状阳极组也是交替通正向直流电，不同时工作；该装置在通直流电时可以达到气浮选去除水介质悬浮物、电催化氧化废水COD、软化水介质中的硬度(Ca2+、Mg2+)、去除水中大部分的离子、电解杀灭水介质中菌藻的作用。[0013] 80 年代以来，人们已对电化学电解技术处理难降解有机物进行了广泛的研究，已被实验证明是最有效的手段，其中电极催化特性、电极结构与电化学反应器结构等操作条件是影响电化学氧化效率的重要因素。直接电氧化通常采用较大的电流密度，如大于100A/m2，电极不宜附着污染物。而电氧化还原转化通常采用较低的电流密度时，如小于100A/m2，常有聚合物附着在电极表面，影响电解效率。另外，随着电解的进行，电解附近的物料不断消耗，电流或电压将不断上升，产生浓差极化现象造成耗电增大。工业上常采用强制湍流或加强搅拌进行消除，但还要消耗能源。如何消除电极污染，降低浓差极化，提高电解效率，降低电解能耗、易于工业化实施是电化学电解技术应用于水处理的难点和重点。[0014] 可见要想提高电化学电解的效率及降低能耗, 必须消除电极污染，实现电极自清洁，同时改善液相传质过程，降低浓差极化, 这些就是本发明的目的。发明内容[0015] 本发明的目的在于提供一种自清洁复合石墨电极电解氧化还原方法及装置，可以在电解氧化还原过程中消除电极污染，实现电极的自清洁，同时改善液相传质过程，降低浓差极化, 提高电解效率，降低电解能耗、易于工业化实施。[0016] 该方法采用了周期转向电解装置，该装置包括：电解槽、周期转向控制器、直流电源系统，电解槽的正负电极为不溶金属，中间设置有石墨复极，周期转向控制器实现通电—断开—转向通电—断开的循环操作，电解方法，包括如下步骤：1）将物料引入电解槽，电解物料的电导率应大于0.1S/m，调节pH 值为6 ～ 12，氯离子含量应小于0.5g/L ；2）调节周期转向控制器，转向周期为30 ～ 600 秒，断开时间与通电时间比为1 ：1 ～ 15 ；3）通电进行电解氧化还原反应，电流密度5 ～ 80A/m2。[0017] 不溶金属电极为不锈钢或钛钢，石墨复极电极为颗粒状、不规则块状或板状。[0018] 电解槽中不溶金属电极板间距为10 ～ 500mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间 距为1 ～ 20mm，可以采用塑料或尼龙丝网和加强筋进行隔离，确保石墨复极与不溶金属电极板不接触。[0019] 直流电源系统是交流变直流的直流电源、可进行光电转换的直接产生直流电的光伏板、蓄电池或燃料电池。[0020] 电解物料可加入无机盐电解质调节电导率，电解质为硫酸钠。[0021] 调节pH 值应采用无机酸和无机碱，无机酸为硫酸，无机碱为氢氧化钠。[0022] 电解槽的正负电极采用金属材料有利于加工制作，电极可应用板式、孔板式或拉伸网式电极。孔径和开孔率无特殊要求，可参照通常电解板使用情况即可。厚度根据实际需要而定，一般为1 ～ 3mm，太薄不易固定，太厚将增加成本。可以设置成平板状或圆筒状，中间设置的石墨复极为颗粒状、不规则块状或板状，其大小无特殊要求，但从反应工程要求其表面积越大越好，但粒径太小物料流动阻力大，因此外径最好在1.5 ～ 20mm 较好，外径过大电极设置也不方便。采用石墨板厚度最好为5 ～ 20mm。[0023] 不溶金属极板间距根据电解物料电导率进行设置，一般电导率小，极板间距要小，电导率越大，极板间距可适当加大，这样有利于节省电能，因此极板间距大于500mm 也可以，只是电解中要在电解液中消耗电能，增加耗电量，小于10mm 制作电解槽时较困难。[0024] 直流电源系统是交流变直流的直流电源、可进行光电转换的直接产生直流电的光伏板、蓄电池或燃料电池。[0025] 实验表明，周期转向控制器，转向周期为小于30 秒和大于600 时自清洁效果下降，但还是有效果，断开时间与通电时间比为1 ：1 ～ 15，不再此范围同样自清洁效果下降，但还是有效果。主要是因为周期太短，电解时间就短，不利于自清洁完成；周期太长，电解时间就长，沉积物量就大，附着力变大，清洁困难，使清洁效果下降。[0026] 电解物料可加入无机盐电解质调节电导率。电解物料通常是工业废水，电导率一般大于0.1S/m，当调节电导率更大是会减小电阻，节省用电。无机盐电解质最好为硫酸钠。一般情况下最好少加入电解质增加导电率，因为加入电解质要增加成本，其次加入的电解质如不去除，废水排放后会增加环境负担，如去除费用较大。[0027] 调节pH 值应采用无机酸和无机碱。无机酸最好为硫酸，无机碱最好为氢氧化钠。当然其他无机酸和无机碱也可以使用，一般配制质量浓度为10 ～ 30% 的溶液使用。[0028] 废水的pH 值一般在0.5 ～ 12.5，当小于6.0 时也可以，但当电流密度较大时，金属电极板易溶解损耗。当大于12 时也可以，但对电解槽的辅助设备要求较高，从保护电极和降低电解槽成本考虑在中性附近最有利，最好控制在6 ～ 10 左右。[0029] 氯离子含量越少，对金属电极腐蚀越小，当应氯离子含量小于0.5g/L 时，电极损耗很小，当大与0.5g/L 时，电流密度较大时，电极板易溶解损耗。[0030] 在技术背景中所应用的电解过程及其他电解处理废水的过程中均可以应用本技术方法。[0031] 直流电源系统通常采用交流变直流的直流电源，为市售商品。由于本发明采用的是直流电，为了保护环境，可以采用太阳光能，使用光电转换直接产生直流电的光伏板给电解供电，更有利于环保。由于不需转换和储存，没有转换器和蓄电池的投入，可显著节约投资，降低耗电成本。如果需要连续处理废水，有阳光时可采用光伏板供电。其他时间用直流电源，也可应用蓄电池或燃料电池。[0032] 周期转向控制器由北京丰源腾龙科技发展有限公司生产，电解槽为电解废水应用的电解槽，可以是间歇操作，也可以是连续操作。间歇操作电解槽最好有物料循环系统，或空气搅 拌系统，或机械搅拌系统。连续操作电解槽应有物料输送系统，保持物料的连续流动，每个电解单元也可以设置有物料循环系统，或空气搅拌系统，或机械搅拌系统。[0033] 本发明采用的间歇式电流转向控制系统，通过通电—断开—转向通电—断开的循环操作，使每个极板都不断作为阴极和阳极，作为阳极时，极板易发生钝化，有电解产生的聚合物附着，同时附近的物料被消耗，而作为阴极时钝化层会迅速消失，同时由于析氢作用会使电极表面附着的聚合物除掉，进入电解液中，实现电极的自清洁功能，当电流密度小于5A/m2 时，产生氢气很微弱，自清洁效果不好。当电流密度大于100A/m2 时，电解氧化反应强烈，不易有聚合物附着。另外物料即使搅拌或流动不好，电极附近的物料因为倒极，使电极附近的物料交替消耗，消除因搅拌不好而产生的浓差极化。在通电和转向通电间采用断开操作，使极板带电层有一定的缓冲，可减弱双电层的电容效应，避免电荷中和而耗电，同时提高了电荷的利用效率。[0034] 本发明的电解方法及其装置，通过通电—断开—转向通电—断开循环操作，使电极产生析氢，可有效地消除复合电极极板钝化，去除复合石墨电极附着的聚合物；使电极电场方向不断改变，可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱双电层的电容效应。最终实现了用复合石墨电极电解过程中的自清洁，使得电解操作更方便，便于工业应用，还提高了电解效率，进而降低了电解能耗。[0035] 本发明的目的，技术方案及效果将结合实施例进行详细说明。附图说明[0036] 附图是本发明装置构成示意图；[0037] 图中：1 交流变直流电源，2 光电转化的光伏板，3 周期转向控制器，4 电解槽。具体实施方式[0038] 实施例1.[0039] 如附图所示，自清洁复合石墨电极电解，采用的周期转向电解装置，电解装置包括：电解槽、周期转向控制器、直流电源系统，电解槽的正负电极为不溶金属不锈钢，厚度为3mm 为平板结构，中间设置有石墨复极，颗粒状外径为约为1.5mm，散装堆积，电解槽中不溶金属电极板间距为10mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为1mm，采用塑料丝网进行隔离，使石墨复极与不锈钢电极不能接触。周期转向控制器实现通电—断开—转向通电—断开的循环操作，周期转向控制器由北京丰源腾龙科技发展有限公司生产，直流电源系统是交流变直流的直流电源，由泵进行物料循环，耗电量由苏州讯鹏仪器仪表有限公司生产的直流电度表测量。[0040] 电解处理染料工业废水，COD 为1712mg/L, 电解物料的电导率为1045μs/cm，pH 值为0.7，氯离子含量小于0.5g/L，为0.47g/L ；电解方法步骤：1）将物料引入电解槽，用10%的氢氧化钠溶液调节pH 值为6 ；2）调节周期转向控制器，转向周期为50 秒，断开时间与通电时间比为1 ：5 ；3）通电进行电解氧化还原反应，电流密度5A/m2。[0041] 实施例1 对照.[0042] 与实施例1 不同的是没有采用的周期转向电解装置。[0043] 电解2 小时后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每50 秒正负极倒换一次，实 验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升有所降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上90%。[0044] 实施例2.[0045] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为2mm，石墨颗粒状外径为约为3.5mm，电极板间距为50mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为2mm。[0046] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为7，用硫酸钠调节电导率为0.7S/m ；2）转向周期为80 秒，断开时间与通电时间比为1 ：4 ；3）电流密度10A/m2。[0047] 电解10 小时后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每80 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上80%。[0048] 实施例3.[0049] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1.5mm，石墨颗粒状外径为约为5mm，电极板间距为100mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为3mm。[0050] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为7，用硫酸钠调节电导率为0.3S/m ；2）转向周期为120 秒，断开时间与通电时间比为1 ：2 ；3）电流密度15A/m2。[0051] 电解4 小时取出物料换新料，重复5 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每120 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上70%。[0052] 实施例4.[0053] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1mm，复极为不规则石墨块，为石墨加工的下脚料，外径在6 ～ 20mm 间，电极板间距为200mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为5mm。[0054] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为9 ；2）转向周期为450 秒，断开时间与通电时间比为1 ：6 ；3）电流密度30A/m2。[0055] 电解2 小时取出物料换新料，重复10 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每450 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上90%。[0056] 实施例5.[0057] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1mm，为拉伸网状，石墨颗粒状外径为约为5mm，电极板间距为500mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为10mm。[0058] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为12 ；2）转向周期为600 秒，断开时间与通电时间比为1 ：7 ；3）电流密度40A/m2。[0059] 电解2 小时取出物料换新料，重复10 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每600 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上100%。[0060] 实施例6.[0061] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1mm，为孔板状，孔径为3mm，开孔率为30%，石墨为厚度为5mm 的板状堆积，电极板间距为500mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为10mm。[0062] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为6.5，用硫酸钠调节电导率为1.1S/m ；2）转向周期为500 秒，断开时间与通电时间比为1 ：9 ；3）电流密度60A/m2。[0063] 电解2 小时取出物料换新料，重复10 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每500 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上110%。[0064] 实施例7.[0065] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1mm，为孔板状，孔径为4mm，开孔率为40%，石墨为厚度为7mm 的板状堆积，电极板间距为400mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为7mm。[0066] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为6.5，用硫酸钠调节电导率为1.4S/m ；2）转向周期为550 秒，断开时间与通电时间比为1 ：13 ；3）电流密度70A/m2。[0067] 电解2 小时取出物料换新料，重复10 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每550 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上110%。[0068] 实施例8.[0069] 与实施例1 不同的是不锈钢厚度为1mm，为孔板状，孔径为5mm，开孔率为50%，石墨为厚度为5mm 的板状堆积，石墨板上有孔，孔径为5mm，开孔率为50%，电极板间距为500mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为6mm。[0070] 电解方法步骤：1）用15% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为8.5，用硫酸钠调节电导率为1.5S/m ；2）转向周期为450 秒，断开时间与通电时间比为1 ：15 ；3）电流密度80A/m2。[0071] 电解2 小时取出物料换新料，重复10 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每450 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒 子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应，去除单位质量的COD 耗电减少了以上120%。[0072] 实施例9.[0073] 如附图所示，自清洁复合石墨电极电解，采用的周期转向电解装置，电解装置包括：电解槽、周期转向控制器、直流电源系统，电解槽的正负电极为不溶金属不锈钢，厚度为1.5mm 为平板结构，中间设置有石墨复极，复极为不规则石墨块，为石墨加工的下脚料，外径在6 ～ 15mm 间，散装堆积，电解槽中不溶金属电极板间距为100mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为4mm，采用尼龙丝网和加强筋进行隔离，使石墨复极与不锈钢电极不能接触。周期转向控制器实现通电—断开—转向通电—断开的循环操作，周期转向控制器由北京丰源腾龙科技发展有限公司生产，直流电源系统是光电转换直接产生直流电的光伏板，耗电节省无关紧要，由泵进行物料循环。[0074] 电解处理DNT 工业废水，COD 为3912mg/L, 电解物料的电导率为1.0S/m，pH 值为8.8，氯离子含量无；电解方法步骤：1）将物料引入电解槽，用20% 的硫酸溶液调节pH 值为7.0 ；2）调节周期转向控制器，转向周期为180 秒，断开时间与通电时间比为1 ：4 ；3）通电进行电解氧化还原反应，根据阳光强度变化，电流密度在25A/m2 左右变化。[0075] 实施例9 对照.[0076] 与实施例9 不同的是没有采用的周期转向电解装置。[0077] 电解2 小时后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每180 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升有所降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应。[0078] 实施例10.[0079] 与实施例9 不同的是钛钢板厚度为1mm，复极为不规则石墨块外径在5 ～ 10mm 间，电极板间距为150mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为15mm。[0080] 电解方法步骤：1）用25% 的氢氧化钠溶液调节pH 值为10 ；2）转向周期为140 秒，断开时间与通电时间比为1 ：5 ；3）电流密度在40A/m2 左右变化。[0081] 电解3 小时取出物料换新料，重复7 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每140 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应。[0082] 实施例11.[0083] 与实施例9 不同的是钛钢拉伸网厚度为1mm，复极为不规则石墨块外径在10 ～15mm 间，电极板间距为250mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为8mm。[0084] 电解方法步骤：1）用25% 的硫酸溶液调节废水pH 值为8.0 后，将物料引入电解槽；2）转向周期为210 秒，断开时间与通电时间比为1 ：7 ；3）电流密度在35A/m2 左右变化。[0085] 电解3 小时取出物料换新料，重复7 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每210 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实 现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应。[0086] 实施例12.[0087] 与实施例9 不同的是电极板间距为250mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为6mm, 采用在电极底部通入空气鼓泡形式搅动物料。[0088] 电解方法步骤：1）用25% 的硫酸溶液调节废水pH 值为7.5 后，将物料引入电解槽；2）转向周期为150 秒，断开时间与通电时间比为1 ：5 ；3）电流密度在25A/m2 左右变化。[0089] 电解0.5 小时取出物料换新料，重复7 次后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每150 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。[0090] 实施例13.[0091] 与实施例9 不同的是电极板间距为250mm，中间设置的石墨复极与不溶金属电极板间距为6mm, 采用连续给料形式电解废水。[0092] 电解方法步骤：1）用25% 的硫酸溶液调节废水pH 值为7.0 后，将物料引入电解槽；2）转向周期为120 秒，断开时间与通电时间比为1 ：5 ；3）电流密度在20A/m2 左右变化。[0093] 电解24 小时后取出电极，用去离子水进行简单冲洗烘干，用电子显微镜在5000 倍下观察，可以看到电极一面与新电极一样，另一面有聚合物吸附。电极在每120 秒正负极倒换一次，实验后的电极有一面与新电极一样，说明被污染后的电极面实现了自清洁。比对照组电解的电压上升明显降低，说明周期转向控制器可促进和改善带电粒子的流动，改善液相传质过程，降低浓差极化；同时减弱了双电层的电容效应。
发明人：吴玉凯 谢嫚 张存中 陈甫雪李汉军 穆道斌 王国青 王雪梅赵之平 丁春淡 于晓艳 侯庆伟
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