從溶液中去除物質的電解池的製作方法
2023-08-04 02:02:41 2
專利名稱：從溶液中去除物質的電解池的製作方法
技術領域：
本發明涉及通過電解沉積法或電氧化法處理溶液的電化學方法和設備。
背景技術：
通過電解從溶液回收物質已不是新的概念了。許多產業，如電鍍加工、採礦加工和金屬表面精整，會產生含有金屬離子的廢溶液產物，該金屬的回收對環境和經濟都是有益的。來自含未回收金屬的溶液中的廢物增加了堆積在陸地田野上的淤泥量。目前使用的許多金屬回收系統採用機械裝置，如刀片，去除電極上的沉積物質。使用機械裝置的缺點是增大了磨損、容易損壞並且處理過程所需時間長。
US4028199公開了採用旋轉電極從溶液中提取粉末的方法。採用機械刮刀去除電極上的粉末。申請人發現，在實踐中該系統的運行並不令人滿意，原因是在實施首次去除後，刮刀趨向於在電極上留下不易去掉的硬膜。
發明內容
本發明公開了從水溶液或非水溶液中回收金屬，以及方便地從下方陰極分離出電化學方式沉積的金屬的方法和設備。還公開了消除水溶液或非水溶液中有機汙染物的方法。藉助粉末的形成以及利用超聲能量從電極上去除旋轉電極上沉積成粉末的物質，這使得能有效的去除該物質。重要的是，要有可使物質沉積成粉末形式的條件。申請人已經發現，如果使之沉積成固體膜，則去除該物質是不可行的。
因此，一方面，本發明提供從溶液中去除物質的電解池。該池包括空腔，用於容納溶液；旋轉電極，位於空腔內；反電極，與旋轉電極隔開設置；以及超聲發生器，與所述空腔結合，用於向旋轉電極發射超聲波能，以便轉移通過電化學反應從溶液中提取的粉末狀物質。
在一個實施方案中，旋轉電極構成陰極，反電極構成陽極，其中，溶液中的金屬在陰極上沉積成金屬粉末，使用超聲能量從陰極上轉移掉金屬粉末。在另一個實施方案中，旋轉電極構成陽極，反電極構成陰極，其中溶液中的有機廢物沉積在陽極，超聲能量從陽極上去除沉積的有機廢物。應當理解，無論是否嚴格超出聲頻頻段，術語「超聲」是指能夠產生足以將粉末從電極上去掉的空化效應的聲振動。其合適範圍為16至40kHz，最好為25KHz。
超聲發生器可包括振蕩器，用於產生交流電能；以及換能器，與內腔結合，用於將交流電能轉換成機械振動。可以具有兩個與所述內腔結合的換能器，兩換能器在所述內腔中相互成180度跨越該腔體。
旋轉電極呈圓盤形狀。該圓盤可由通常的撓性平板材料構成，該平板其一個主表面設置為導電錶面。反電極可為位於池體內並與其同軸的杆。此外，池體呈漏鬥形。
該電解池可進一步包括收集容器，用於收集從旋轉電極上去除的物質，如陰極上的粉末金屬，或陽極上的有機廢物。
該電解池可裝備一種抑制裝置，該裝置具有能抑制由旋轉電極的旋轉運動所引起的液體上升效應的特性。在電極切線速度(U)高於1m/sec時需要這樣的裝置，稱之為「彎液面阻斷器」。通過以下關係式給出液面標稱值(U＝0時的液面)以上的上升數量級(R)R＝U2/4g
其中g是重力加速度。
根據以下幾方面確定彎液面阻斷器的幾何形狀和尺寸a)電解過程中電極產生的氫、氧或其它可能氣體的釋放，b)彎液面阻斷器以上的液體部分，該液體部分必須通過裝置的中心孔降下以便得以處理，c)在液體內固體微粒(例如金屬粉末)的出現。由於考慮到這些方面，因此彎液面阻斷器的底部區段必須具有圓錐或金字塔形，同時其底部區段頂上的上部區段必須為倒置的相似形狀，形成完整的沙漏形。兩區段內形成的角度必須是，其底部區段能使氣體向著彎液面阻斷器的中心孔(供旋轉電機的軸穿過)向上逸出，同時上部區段能使充滿固體微粒(大多為金屬)的液體在重力下返回池內。
為了有效，彎液面阻斷器應該位於池內液體的標稱液面以下。其邊緣(或周邊)必須以這樣的方式緊密接觸池的內壁，使得液體不能流入壁和彎液面阻斷器之間。
電解池還包括收集容器，用於收集從旋轉電極去除的物質，如陰極上的粉末金屬，或陽極上的有機廢物。
另一方面，本發明提供電解沉積金屬的方法，包括步驟使含有金屬的溶液流過具有陽極和陰極的電解池；同時對陽極和陰極間的溶液施加直流電，使金屬以粉末形式沉積於所述陰極上；在沉積過程中旋轉陰極，以及使超聲能量射向陰極，以便去除陰極處呈粉末的金屬。每隔一段時間向陰極發射超聲能量。
電解池可裝備能夠致冷的空心旋轉電極；從而，該電解池可用於某些金屬，如具有低熔點的鎵的電解提取，該金屬出現在高溫電解液中，如那些在鋁提取業(鋁土礦處理)中出現的。在這樣的應用中，當旋轉電極陰極極化時，所生產的鎵粉末被回收，不使用超聲能量，而是從高溫電解液中移去陰極並將其浸入溫度高於鎵的熔化溫度的另一液體中，所述液體最好是水。因此，粉末從陰極熔化下來，並在該液體冷卻到鎵熔點以下時，以固體金屬沉積的方式很容易回收。用於致冷空心旋轉電極的方法、設備和化學藥品有多種可致冷電極表面的任何方法、設備和化學藥品的組合均可使用。
另一方面，本發明提供氧化有機化合物的方法，包括下述步驟使含有有機化合物的溶液流過具有陽極和陰極的電解池；同時對陽極和陰極間的溶液施加直流電，以便氧化陽極的有機化合物；在氧化過程中旋轉陽極；以及使超聲能量射向陽極，以便清理其表面。每隔一段時間，向陰極發射超聲能量。
使用本發明有很多優點。首先，本發明從稀電解液回收金屬，特別是從總金屬濃度範圍為0至3000ppm的溶液中回收金屬，該濃度範圍優選20-500ppm、本發明還從這樣的溶液經濟地回收金屬，是因為金屬是以粉末形式獲得的，其可以從旋轉電極上被去除，而不是採用機械裝置如刀片來去除。藉助超聲能量從旋轉電極上容易的去除粉末金屬沉積物。其次，採用合適的過濾系統回收被去除的粉末。當旋轉電極為陰極時，進一步簡化了該分離法。
第三，在採用超聲能量去除旋轉電極上的沉積物的同時，清理了該旋轉電極，因此避免使用無機酸或其它有毒化學製品來使其表面達到供進一步使用的要求。第四，在旋轉電極極化為電氧化法的陽極時，本發明的超聲裝置還可用來清理旋轉電極表面上的有機汙垢，因此避免了複雜的清理導電錶面的方法。而同時將該設備設計成旋轉電極可上升的形式，便可以隨意檢查、清理或維修。
本發明還使用戶有選擇性地淨化濃縮電解液中所含的、不需要的低濃度金屬汙染物。此外，本發明通過電氧化作用破壞無機或有機導電電解液中的低濃度有機汙染物。根據旋轉電極所感應的極性，實現所期望的電化學反應。
本發明更適於回收來自電鍍加工或礦業加工的金屬，但是也可應用於其它產業，如金屬精煉。當設備安裝在廢水系統的上遊時，金屬的回收降低了產生的廢物量，因此，降低了排到土地上的淤泥量。
從以下描述中，本領域的普通技術人員容易清楚理解本發明各實施方案的其它方面和優點。
下面將參照附圖描述本發明實施方案，其中
圖1是本發明電解池的高標準例圖；圖2是圖1所示電解池的池內腔截面示意圖；圖3是工業上應用圖1所示電解池的例圖。
具體實施例方式
下面通過本發明的一些典型實施方案詳細描述本發明，將其中的材料、設備和工序理解為僅僅是說明性的實例。特別是，本發明不限於這裡方法、材料、條件、過程參數、設備和類似的特別描述。
本發明提供的設備可用於電解沉積金屬或氧化有機化合物。通過改變旋轉電極的極化狀態而選擇性地充電使設備運轉，正如下面描述的。
參照圖1，電解池10具有池體殼12。池體殼12形成池內腔14。電解池10的池體殼12的形狀不受限制，可以由保證池體殼與電極電絕緣的任何合適材料組成。通常，池體殼呈圓柱形，但是也可採用其它形狀。在本實施方案中，圖中所示的呈漏鬥形。
整流器16提供陽極與陰極之間需要的必要電流和電壓，以便在使旋轉電極陰極極化時產生粉末沉積物，或者在旋轉電極陽極極化時氧化有機汙染物。電流通過電母線26、28供給電極。至少兩電極，即陰極和陽極，分別連接於陰極母線26和陽極母線28。旋轉電極能夠被極化成陰極或陽極。旋轉電極還被稱作工作電極，靜電極被稱為反電極。
池體殼12包括入口18和流道20，用於由儲存罐(未示出)向池10輸送待處理溶液；出口22，用於排洩溶液，由泵24實現溶液的輸送和排洩。當電化學反應的結果是使粉末沉積時，將消耗掉溶液中的金屬或有機汙染物。廢電解液經過包含過濾器52的罐32流到廢水設備。在溶液中含有銅的情況下，發現即使在沉積階段，一些粉末也會移動並被廢溶液夾帶到過濾器52。
周期性地切斷電流，並將超聲能量施加給電極以除去粉末。典型地，可每24-36小時切斷任何地方的電流1-4分鐘。典型地，在除去階段，旋轉電極的旋轉速度降低25％。
當通過應用超聲能量從電極除去粉末時，除去的粉末被夾帶到流過出口的液體中，並隨後通過過濾器52被去除。由於在此階段流過池的液體並不廢棄，所得到的液體在流過罐32後被轉到緩衝罐(未示出)而不是廢水設備。緩衝罐中的液體隨後返回到池中以便在隨後的沉積階段進一步處理。
根據本發明原理，池10也包括具有振蕩器30和超聲換能器31的超聲發生器，用於在粉末去除階段使超聲能量射向旋轉電極。
參照圖2，旋轉電極40是安裝在驅動軸60上明顯與池體殼分離的獨立部件。在圖2中，所示的旋轉電極40呈鼓形，具有同心固定的圓柱形反電極42。旋轉電極40的精確形狀依賴於待回收的金屬或有機汙染物。例如，旋轉電極40可以是截頭圓錐形，較大半徑端在最上，衝著電解池的圓形上部敞口。或者，旋轉電極可以呈V形，其敞口在底部，寬的敞口在頂部。旋轉電極可包括兩面板和兩面板之間的隔離件。還可以有其它形狀，如齒形圓柱、帶有槽的圓盤或圓柱、多圓盤、空心橢圓體形等。對任何形狀而言，該選轉電極均是整體式結構，至少一側包括有導電元件的載體片，由金屬構成。
旋轉電極40可以是中空圓盤。這樣的形狀具有簡單的機械構造。旋轉電極可以由扁平的撓性材料片和使撓性材料片得以摺疊和固定就位的固定裝置構成，扁平的撓性材料片其一個主表面有導電錶面而其另一個主表面有不導電錶面。合適的導電材料包括不鏽鋼、鈦及其鋁合金，或任何其它導電材料。對旋轉電極的切線速度沒有限制，只要設備是設計成高速並且考慮工藝所需即可。
反電極42也位於池內腔14內。不以任何方式限制反電極42的材料，可以選擇現有技術中常用的任何材料。這些可用材料其中包括不鏽鋼、鍍鉑鈦、鉛或石墨等。
不管該設備的目標應用或運轉如何，工作電極均是旋轉電極的一個。旋轉電極是目標反應發生處的電極。旋轉電極因此能被陰極極化或陽極極化。
電極40、42和電解池10各自的形狀應該彼此相當。例如，如果陽極呈杆形，其軸將與電解池的軸相符，也呈圓柱形。池可以是管狀，其中如果陰極是圓柱形，則其圍繞的陽極也是圓柱形。另一種選擇是，池可以呈盒形，並被隔膜分成陰極室和陽極室。在圖示的實施例中，池是圓柱形，陽極和陰極都是圓柱形，並彼此隔開。
直流電源16通過導線26、28連接在陽極和陰極之間以使電流流通。當旋轉電極陰極極化時，內腔溶液中的金屬離子向著陰極遷移，金屬在該陰極處沉積。因此，陰極旋轉以促進物質輸送並降低擴散層的厚度。通過一個旋轉軸之類的部件使陰極旋轉，該旋轉軸可由與陰極相同的金屬製成，電流通過該旋轉軸輸送，並且該旋轉軸在設置於池壁的兩個軸承上旋轉。可以由電機(未示)經速度控制器(未示)實現陰極的旋轉。儘管所示的旋轉電極40沿順時針旋轉，但是旋轉方向也可為逆時針方向。
當使用一個以上的旋轉電極40來處理一定容量的液體時，可將這些電極串連或並聯，以便使待處理溶液處於符合要求的汙染物水平，每個旋轉電極40可在相同或不同運轉模式下運轉。
圖3示出了在工業上應用的圖1所示電解池。溶液由存儲罐50通過泵54泵送到池10中來處理。池中安裝有超聲級探測器，該超聲級探測器控制泵24、54的運轉，以使池內的液體保持在期望的液面。
由池10的底部流出的液體流入帶過濾器52的罐32，過濾器52用於去除殘留在池10的液體中的粉末。
過濾器52包括過濾袋，將過濾袋安置成使液體流過其袋壁並使粉末沉積在袋的內部以進行隨後的去除。任何合適的過濾技術都可以用來實現這個目的。
母線26通過與軸60接觸的電刷連接器62電連接於該旋轉電極40。
通過電動機64和皮帶輪系統66驅動軸60旋轉。該軸在軸承68中旋轉。
電解池最好裝備有裝置27，將其稱為「彎液面阻斷器」，該「彎液面阻斷器」消除當切線速度大於1m/sec時發生的彎液面上升效應。裝置27呈「中式帽」形狀，即其形式為帶有中心孔27a的圓盤，該圓盤具有向著中心孔27a內斜的上下表面27b。該裝置防止了彎液面沿池向上增長，同時排出池內形成的氣體。
在運轉中，將陰極和陽極放入池10內。入口連接於盛放待處理溶液的存儲罐，通過泵將溶液由罐泵送到池內腔中，以注滿內腔並在陰極和陽極間形成閉路。大多數預期的應用是在水介質中進行，但是在某些情況下可以是在非水溶液或電解液(如乙醇、安息香酸等)中。最好是將足夠的溶液泵送到內腔中以完全浸沒陰極和陽極。將溶液適當泵送到池內腔中。對於電解而言，溶液的總金屬濃度為0至3000ppm(mg/L)，最好為20至500ppm(mg/L)。
可以提供給該電解池任何形式的電流，如直流電、交流電、脈衝的、周期性反向脈衝等。電解池的陽極和陰極連接整流器，該整流器控制陽極和陰極的電力應用。
本發明設備可用於在旋轉電極陰極極化時生產金屬粉末。粉末可包括純金屬或純合金，或金屬氫氧化物或氧化物。粉末的定義應該很廣(粒度、形狀、金屬陶瓷、金屬、合金等均有很寬定義)。形成粉末而不是形成金屬或合金緻密膜，這樣可以使用超聲波從陰極去除金屬(如下所述)。
通過嚴格控制工藝參數實現金屬粉末的沉積。這些待控制的參數包括電壓、陰極的電流密度(延伸到極限電流)、電鍍時間、陰極旋轉速度、通過適當調節PH值、組合成分、溫度、導電性、粘度、濃度等可控制的電解條件和其它參數，以保證金屬在陰極沉澱成(被還原成)粉末。通過將穿過電極的電流水平固定，找出某具體應用中濃度範圍的最佳水平，從而來選擇適當的電壓和電流。該電流水平已通過實驗確定，根據安裝設備時該設備的具體應用給出該電流水平。例如，為了從僅含100ppm鋅的電解液生產鋅粉末，直徑為0.5米(其寬度的兩倍)的圓盤將以175rpm的速度旋轉，電流密度為60mA/cm2。如果金屬濃度不同，則電解條件也將不同。如果尋找的金屬是具有相同濃度的銅而不是鋅，則旋轉速度和施加電流也將不同。可根據具體情況來確定一個實例的電解沉積條件。
如上所述，可以通過切斷電流並施加超聲能量，周期性除去陰極生產的金屬粉末。一種電解液的金屬沉積物去除周期可與另一種的不同。優選的，沉積物的堆積不超過陰極和陽極之間距離的10％。例如，電極之間的優選間隙為2cm，這樣，若有0.2cm厚的沉積物堆積，便要使用超聲裝置將其去除。一種情況的粉末去除條件可與另一情況的不同。例如，可以根據粉末特性和電解液的成分，而確定每次達到什麼樣的預定庫侖量或厚度時便要去除粉末。
超聲波發生器30提供超聲頻段內的、激發頻率例如為16kHz至40kHz的交流電能，最好為25kHz。將超聲電能轉換成其頻率相當於激發頻率的超聲機械振動。換能器31產生的機械振動直接施加到陰極上，以在陰極表面產生空化作用。該作用使金屬粉末得以從電極表面除去。例如，為從旋轉電極除去鋅粉末沉積，每沉積24小時，用2至4分鐘25kHz的20％強超聲足以使旋轉電極上的粉末鬆散。接著由過濾器52收集鬆散的粉末沉積物。
在一個實施方案中，安裝有彼此成180度放置的兩個超聲換能器31(如圖1所示)。振動器面板寬度是其高度的一半，振動器的高度等於旋轉電極的高度。不限制設備內超聲振動器的數量、位置和尺寸，只要超聲振動器面對工作電極(旋轉電極)並且不屏蔽反電極的電場即可。
金屬在陰極沉積成離散微粒狀，並被收集在池的底部，池的底部最好呈圓錐形或漏鬥形，具有20至75度實用立體角，最好為45度，或者說要利於鬆散粘附沉積物從池中取出或從陰極洗刷掉。可通過去掉底部出口的塞子或通過閥，周期性或連續的去除堆積在內腔底部的金屬粉末。收集容器位於池的底部，以收集從陰極去除的粉末金屬。所收集的粉末可以是從工業生產過程用水(電鍍車間、熔爐、礦業等)中回收的金屬粉末或者是以確定成分的電解液專門生產的特定粉末。電解液組合物可以是能從其中得到由純金屬或合金組成的金屬粉末的那些組合物。
本發明設備還可用於在旋轉電極陽極極化時氧化有機化合物。旋轉電極能從有機或無機電解液中消除有機汙染物。如果在這樣的應用中旋轉電極出現了汙垢，則採用超聲發生器進行超聲清理。例如，採用由不鏽鋼製成的旋轉電極和陰極，苯酚或甲氧甲酚可被電氧化，使其含量從1500ppb(μg/L)下降到20ppb(μg/L)。待消除的有機化合物的性質、其濃度和用作電極如陽極和陰極的材料是不受限制的。旋轉電極消除有機溶液或水溶液中低濃度的有機化合物是最有效的。
為了使通過電解沉積或電氧化法處理過的溶液返回，出口以封閉迴路方式連接到原來的罐或用於進一步使用或處理溶液的另一罐。當旋轉電極的工作方式達到使處理的溶液符合排放標準和規則時(或由特定工藝EX所要求的濃度對於鉻酸鹽浴，鋅的含量是3000ppm至1000ppm)，處理溶液可直接流入下水道。否則，處理溶液可連接到常規廢水系統(或返回再處理)。液體被處理的流速是使得流向入口的液體體積與從出口流出的液體體積相同。
可以理解，池可採用相同的陽極和陰極重複使用。
以下述實施例舉例說明本發明方法。提供這些實例目的是進一步說明本發明，而決不是為了限制本發明。
實施例1來自氯化鋅電鍍溶液的含100ppm鋅的溶液在兩個步驟中被降低到15ppm第一步，旋轉電極使用80mA/cm2的電流密度，旋轉電極的切線速度是3.5-4.5m/sec，處理時間是以1.33乘流速；第二步，使用第一步一半的電流密度但是兩倍的處理時間。
實施例2來自耐酸銅電鍍溶液的含200ppm銅的溶液使銅被降低到20ppm，旋轉電極的電流密度為60mA/cm2，旋轉電極的切線速度為3.0-4.0m/sec，處理時間為流速乘1.25。
實施例3來自耐酸氨基磺酸鎳電鍍溶液的含200ppm鎳的溶液使鎳被降低到20ppm，旋轉電極的電流密度為27mA/cm2，旋轉電極的切線速度為2.5-3.5m/sec，處理時間等於流速乘1.5。
實施例4來自耐酸氯化錫電鍍溶液的含200ppm錫的溶液使錫被降低到30ppm，旋轉電極的電流密度為40mA/cm2，旋轉電極的切線速度3.0-3.5m/sec，處理時間等於流速乘1.15。
可以對本發明進行多種修改，而不背離由權利要求限定的本發明精神和範圍。
權利要求
1.一種用於去除溶液中粉末物質的電解池，該池包括空腔，用於容納溶液；旋轉電極，位於空腔內；反電極，與旋轉電極隔開設置；以及超聲發生器，與所述空腔結合，用於向旋轉電極發射超聲能量，來去除通過電化學反應從溶液提取的粉末物質。
2.如權利要求1所述的電解池，其中所述溶液含有金屬，所述電解池構建成使旋轉電極形成陰極、反電極形成陽極的形式，溶液中的金屬沉積在陰極上成為金屬粉末，以超聲能量從陰極上去除掉所述金屬粉末。
3.如權利要求1或2所述的電解池，其中所述超聲發生器包括振蕩器，用於產生交流電能；以及換能器，與內腔結合，用於將交流電能轉換成機械震動。
4.如權利要求3所述的電解池，其中設有兩個與所述內腔結合的換能器，兩換能器相互成180度跨越所述內腔。
5.如權利要求1或2所述的電解池，其中所述陰極是圓盤。
6.如權利要求5所述的電解池，其中所述圓盤由通常的撓性材料平板構成，具有設置於其一個主表面上的導電錶面。
7.如權利要求1或2所述的電解池，其中所述池呈漏鬥形。
8.如權利要求7所述的電解池，其中所述陽極是位於池體殼內並與其同軸的杆。
9.如權利要求1或2所述的電解池，還包括收集過濾器，用於收集從所述陰極上去除的粉末金屬。
10.如權利要求1所述的電解池，其中所述旋轉電極構成陽極，所述反電極構成陰極，其中溶液中的有機廢物沉積在陽極，這樣所述超聲能量從所述陽極上去除所述沉積的有機廢物。
11.如權利要求10所述的電解池，其中所述超聲能量發生器包括振蕩器，用於產生交流電能；以及換能器，與內腔結合，用於將交流電能轉換成機械震動。
12.如權利要求11所述的電解池，其中設有兩個與所述內腔結合的換能器，兩換能器相互成180度跨越所述內腔。
13.如權利要求10所述的電解池，其中所述陰極是圓盤。
14.如權利要求13所述的電解池，其中所述圓盤由通常的撓性材料平板構成，具有設置於其一個主表面上的導電錶面。
15.如權利要求10所述的電解池，其中所述池呈漏鬥形。
16.如權利要求15所述的電解池，其中所述陽極是位於池體殼內並與其同軸的杆。
17.一種用於從溶液中去除物質的電解池，該池包括空腔，用於容納溶液；旋轉電極，位於空腔內；以及抑制裝置，用於抑制旋轉電極切線速度大於預定值時發生的彎液面上升效應。
18.如權利要求17所述的電解池，其中所述上升彎液面抑制裝置包括圓盤，所述圓盤具有由所述圓盤外圍向中心孔內斜的傾斜面。
19.如權利要求17所述的電解池，其中所述預定值約為1m/sec。
20.如權利要求17所述的電解池，其中所述抑制裝置的幾何形狀構造成能使液體和固體微粒向下流，而使來自於所述池的氣體向上逸出的形狀。
21.一種用於從溶液中去除物質的電解池，包括空腔，用於容納溶液；以及空心致冷旋轉電極，從電解液中電解提取金屬，所述電解液的溫度高於所述金屬的熔點。
22.如權利要求21所述的電解池，其中所述金屬是鎵。
23.一種電解沉積金屬的方法，包括下述步驟使含有金屬的溶液流過具有陽極和陰極的電解池；對陽極和陰極間的溶液施加直流電，使金屬在所述陰極沉積成金屬粉末；在沉積過程中旋轉陰極；以及使超聲能量射向陰極，以便去除陰極處呈粉末的金屬。
24.如權利要求23所述的方法，還包括每隔一段時間切斷所述直流電，並在切斷所述電流的同時將所述超聲能量射向陰極。
25.一種氧化有機化合物的方法，包括下述步驟使含有有機化合物的溶液流過具有陽極和陰極的電解池；對陽極和陰極間的溶液施加直流電，以便氧化陽極上的有機化合物；在氧化過程中旋轉陽極；以及使超聲能量射向陽極，以便清理其表面。
26.如權利要求25所述的方法，還包括每隔一段時間切斷所述直流電，並在切斷所述電流的同時將所述超聲能量射向陰極。
27.如權利要求26所述的方法，其中每24-36個小時所述電流被切斷1至4分鐘。
28.一種從溶液提取材料的設備，包括空腔，用於容納溶液；旋轉電極，位於空腔內；反電極，與旋轉電極隔開設置；以及電源，在通過電化學反應使所述材料在所述旋轉電極上沉積成粉末的條件下，向所述旋轉電極和所述反電極供電；以及超聲能量發生器，與所述空腔結合，用於向旋轉電極發射超聲波，以便去除從溶液中提取的粉末。
29.如權利要求28所述的設備，還包括在所述電極高速旋轉時抑止彎液面上升的裝置。
30.如權利要求29所述的設備，其中所述裝置是具有內孔的圓盤，圓盤具有向所述內孔呈錐形漸縮的斜面。
全文摘要
本發明公開了一種從溶液去除物質的電解池。該電解池包括容納溶液的空腔、位於空腔內的旋轉電極、與旋轉電極隔開的反電極以及與所述空腔結合的超聲能量發生器，該超聲能量發生器用於向旋轉電極發射超聲波，以便通過電化學反應轉移從溶液提取的粉末。旋轉電極可構成陰極，反電極可構成陽極，其中溶液中的金屬在陰極上沉積成金屬粉末，超聲能量從陰極轉移金屬粉末。另一種選擇是，旋轉電極可構成陽極，反電極可構成陰極，其中溶液中的有機廢物沉積在陽極上，超聲能量從陽極去除沉積的有機廢物。
文檔編號C02F1/36GK1875132SQ200480031659
公開日2006年12月6日 申請日期2004年9月16日 優先權日2003年9月16日
發明者伊夫·米歇爾·亨努塞特 申請人:全球伊奧克斯有限公司