1.一种电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,包括相互连通的原料系统(1)、集成式冷凝反应系统(2)和冷却液供应系统(3);所述集成式冷凝反应系统包括至少一个集成式冷凝反应器模块,其特征在于:所述集成式冷凝反应器模块包括两块阳极端板(21)、设置于两块阳极端板(21)之间的阴极端板(22),以及设置于阳极端板(21)与阴极端板(22)之间的电极组件;所述阴极端板(22)两侧均设置气体扩散层(26);所述阳极端板(21)朝向阴极端板(22)的一端设置网状阳极集流层(23);所述电极组件包括一体化膜电极(25)和设置于一体化膜电极(25)两侧的密封垫(24)。
2.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述原料系统包括电解液供应系统、底物供应系统和静态混合器(15);所述电解液供应系统包括通过管路连通的电解液储槽(11)和电解液供料泵(13),电解液供料泵(13)通过管路连通静态混合器(15)进口;底物供应机构包括通过管路连通的底物储槽(12)和底物供料泵(14),底物供料泵(14)通过管路连通静态混合器(15)进口;所述静态混合器(15)出口连接集成式冷凝反应系统(2)的电解液进料口。
3.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:当所述集成式冷凝反应系统包括多个集成式冷凝反应器模块时,多个集成式冷凝反应器模块之间采用并联和/或串联方式连接。
4.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器还包括直流电源。
5.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述阴极端板(22)的两端均形成阴极反应腔(225),阴极反应腔(225)上端形成气体连通器(223),下端形成气体通道(222);阴极反应腔(225)的腔底形成多条平行设置的气道,气道两端分别与气体连通器(223)和气体通道(222)连通;阴极端板(22)的两端的阴极反应腔(225)通过气体连通器(223)连通;所述气体通道(222)的底部倾斜设置,以便阴极产生的氢气顺畅排出,减少反应腔室内部的压力;阴极端板(22)的侧壁形成气体出口(221),气体出口(221)与气体通道(222)连通,气体出口(221)设置于气体通道(222)底面最低的一端。
6.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述阴极端板(22)的侧面设有极耳(224),极耳(224)用于连接阴极电线。
7.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述阳极端板两侧分别形成阳极反应腔(215)和冷却腔(216);阳极端板的侧壁上分别形成与阳极反应腔(215)连通的电解液进料口(211)和电解液出料口(212),以及与冷却腔(216)连通的冷却液进口(213)和冷却液出口(214);电解液进料口(211)和电解液出料口(212)呈对角线分布;冷却液进口(213)和冷却液出口(214)呈对角线分布;所述阳极反应腔(215)内部设置交错式的柱形流槽。
8.根据权利要求7所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述网状阳极集流层(23)和气体扩散层(26)的大小分别与阳极反应腔(215)和阴极反应腔(225)的腔底大小相同,网状阳极集流层(23)嵌入阳极端板(21)的阳极反应腔(215)内。
9.根据权利要求1所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述一体化膜电极(25)包括阴离子交换膜(252)、设置于阴离子交换膜(252)阳极端的阳极催化剂层(251)以及设置于阴离子交换膜(252)阴极端的阴极催化剂层(253),所述阳极催化剂层(251)与网状阳极集流层23接触;阴极催化剂层(253)与气体扩散层(26)接触。
10.根据权利要求9所述的电催化制氢耦合生物质分子氧化的模块化流动反应器,其特征在于:所述阳极催化剂层(251)和阴极催化剂层(253)的大小和阳极反应腔、阴极反应腔的大小相同;所述阴离子交换膜(252)的大小大于阳极反应腔。