专利名称：一种电化学氧化吸收净化有害气体的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电化学氧化吸收净化有害气体的方法及装置，用于从气流中去气态有害污染物，特别涉及从气流中去除各种等恶臭气体的方法，属于大气污染控制和环境保护技术领域。
背景技术：
各种恶臭气体如烃、醇、醚、醛、酚、酮、酯、腈、胺和呋喃等挥发性有机物，硫化氢和氨等无机物，产生于化学、制药、喷漆、污水处理站等各种生产过程。这些污染物不仅对人体有害，有些还是致癌物质，而且大量排放还对局部区域环境产生了严重的影响。但是由于这些气体或具有化学结构较稳定，不易降解的特点，或阈值较低，给净化处理带来很大的困 难。一般地，采用液体吸收法是去除这些有害气体的主要方法之一，但此方法的主要问题是吸收容量有限，吸收液容易饱和，吸收后的溶液须进一步处理，如果直接送回废水池，被吸收处理后的产物又会挥发出来，将会导致二次污染的产生。因此，在提高吸收效率的同时，把它转化为能被吸收的化学稳定的物质，避免二次污染物的产生是该技术工业应用过程中急需解决的问题。本发明的目的是设计和提供一种电化学氧化收净化有害气体的方法及其专用装置，用于从气流中除去有害气体，使气流中含有的这些有害气体得到有效吸收和降解，从而达到有害气体净化的目的。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种电化学氧化吸收净化有害废气的方法，且设备成本低，运行使用费用低廉。本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述方法中使用的、操作费用低廉、处
理效率高的装置。本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为一种电化学氧化吸收净化有害废气的方法，其特征在于把待处理含有害气体的气体通过水喷射真空器吸入和吸收液混合后导入吸收塔，在吸收塔内有害气体进一步被吸收液吸收和降解，净化后的气体从塔下部气体出口排出，吸收饱和的吸收液进入吸收塔底部的吸收液循环槽后，经加压泵加压后导入到电化学反应器，在电化学反应器的电极上加直流或脉冲电后，在电化学反应器内发生电化学氧化还原反应，使吸收液中的被吸收的有害气体得到降解，然后吸收液再经水喷射真空器减压和水喷射真空器吸入的有害气体混合后导入吸收塔循环吸收。所述的吸收液循环槽、加压泵、电化学反应器、水喷射真空泵和吸收塔构成吸收液的循环回路。有益的是，本发明采用吸收液经加压后导入电化学反应器，在电解过程产生具有强化学活性的物质如Cl2和O等，这些物质在加压后的电化学反应器内的液相的溶解度大大提高，从而大大提高了吸收液中有害物的降解效果。同时，一方面采用加压后的吸收液作为水喷射真空器的动力吸入有害气体，提高了能源利用效率，另一方面，使有害气体与吸收液得到充分混合后导入吸收塔，从而大大提高了气液传质效率。本发明所述的水喷射真空器为化工常用的水喷射真空泵抽气设备，材料一般为增强聚丙烯或不锈钢材料，水喷射真空器的气体入口通过管道、阀门连通需处理的有害气体气源，可通过阀门调节抽气量和气液混合比，一般气液混合体积比O. 1-20，具体可根据有害气体浓度、气量等参数要求设定和调节。本发明所述的电化学反应器结构一般为圆筒或方形，处理效果相当，但圆筒形耐压较好。所述的电化学反应器为长方形反应器时，反应器内电极形状一般为网状或板状电极，具体可参看专利ZL2005100602543的有关反应器的结构内容；所述的电化学反应器为圆筒形时，反应器内电极形状可为圆柱状，可由多个圆筒并联组成。阳极通常采用DSA电极，采用电极钛基带有金属氧化物涂层如Ir02、RuO2> PbO2或SnO2等,这几种阳极材料的实际使用效果大体相当，其中析氯电极一般采用钌钛电极，析氧电极一般采用铅钛电极。阴极·材料一般为钛或钢质材料。所述的电化学反应器的供电方式包括直流和脉冲，直流供电电压一般为O. 5-30V，脉冲供电电压一般为O. 5-40V，脉冲重复频率一般为20_2000Ηζ，电流密度一般为50-1000A/m2，具体可视有害气体净化要求而调节。电极板间距一般为1_30厘米，电极板间距越宽，槽电压越高。电化学反应器内压力一般在2-20个大气压，压力越高，效果越好，但考虑到设备投资成本，可控制在4-6个大气压左右，可以通过前后阀门调节的电化学反应器内的压力和循环量。本发明所述的吸收液一般为酸性水溶液，可为稀盐酸或稀硫酸溶液，pH值一般为1-6，最佳为2-3，可加入适量的氯化钠、氯化钾、硫酸钠或硫酸钾等盐来增加溶液的电导率，常用的盐为氯化钠或硫酸钠，盐的质量百分比浓度一般为O. 05 20%。酸溶液为盐酸时的吸收效果较硫酸溶液要好一些。吸收液可定期从吸收液排出口排出更换。本发明所述的吸收塔为通用的气液传质设备如喷淋塔、填料塔和板式塔等。本发明所述的有害气体主要为易被氧化的恶臭气体，为下列之一种或一种以上烃、醇、醚、醛、酚、酮、酯、腈、胺和呋喃等挥发性有机物，硫化氢和氨等无机物。本发明还提供了一种电化学氧化吸收有害废气的专用装置，所述的装置设有吸收液循环槽(10)，加压泵(I)，电化学反应器(4)，水喷射真空器(6)和吸收塔(8)，所述的吸收液循环槽通过吸收液出口(2)及管道、阀门与废水加压泵相连，所述的吸收液循环槽设置有吸收液进口(3)和吸收液排出口(11)，所述的加压泵通过管道、阀门与电化学反应器相连，所述的电化学反应器通过管道和阀门与水喷射真空器相连，所述的水喷射真空器通过管道与吸收塔入口(7)的相连，所述的水喷射真空器设置有有害气体入口(5)，所述的水喷射真空器与有害气体吸入口之间还设置阀门控制的气体吸入量，所述的吸收塔下部与吸收液循环槽连通，所述的吸收液循环槽、加压泵、电化学反应器、水喷射真空器和吸收塔通过管道、阀门连接构成封闭的吸收液循环回路。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明采用加压电化学氧化和水喷射真空器气体吸收相结合的方式，加压电化学氧化大大提高了吸收的有害废气的降解效率，利用加压后吸收液作为水喷射真空泵吸入有害气体的动力，进一步提高了能源利用率和气液传质效率，吸收液循环使用。具有去除效率高、运行使用费用低廉等优点。所采用的装置将和电化学反应器和水喷射真空器相结合，操作简单，适合推广使用。
图I为本发明实施例I所用装置示意图1加压泵；2吸收液出口 ；3吸收液进口 ；4电化学反应器；5气体入口 ；6水喷射真空器；7吸收塔入口 ；8吸收塔；9气体出口； 10吸收液循环槽；11吸收液排出口。图2为本发明实施例I所用电化学反应器装置示意图1吸收液入口 ；2反应器筒体；3废水出口 ；4阳极；5阴极。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的保护范围不限于此。一种电化学氧化吸收净化有害废气的方法及其专用装置，如图I所示所述的装置设有吸收液循环槽(10)、加压泵(I)、电化学反应器(4)、水喷射真空器(6)和吸收塔
(8)，所述的吸收液循环槽吸收液出口(2)通过管道、阀门与加压泵(I)相连，所述的吸收液循环槽(10)设置有吸收液进口(3)和吸收液排出口(11)，所述的加压泵(I)通过管道、阀门与电化学反应器(4)相连，所述的电化学反应器通过管道和阀门与水喷射真空器(6)相连，所述的水喷射真空器(6)通过管道与吸收塔入口(7)的相连，所述的水喷射真空器设置有气体入口(5)，所述的吸收塔下部还设置有气体出口(9)，所述的水喷射真空器还设置有气体入口(7)，所述的吸收塔(8)下部与吸收液循环槽(10)连通，所述的吸收液循环槽、水加压泵、电化学反应器、水喷射真空泵和吸收塔通过管道、阀门连接构成封闭的循环回路。本实施例采用的电化学反应器为多组圆筒式并联，单筒的结构尺寸为Φ 50_X 800mm,共4个。阳极为Ru02/Ti圆棒电极,尺寸为Φ 15mmX 500mm,阴极材料为筒 形网状不锈钢材料。所述的阳极与直流电压相连，电流密度为150A/m2。气液分离塔为填料塔，结构尺寸为Φ300πιπιΧ2500mm。，塔内填料(Φ25鲍尔环)高度为1.5m。处理工艺流程如下先把吸收液通过吸收液入口(3)加入到吸收液循环槽(10)后关闭吸收液加入口管道上阀门，吸收液通过吸收液出口(2)、管道和阀门经加压泵(I)导入电化学反应器(4)，通过设置在电化学反应器前后管路上的阀门调节电化学反应器(4)内吸收液的压力至5个大气压左右，同时向电化学反应器(4)的电极上加直流电压，吸收液经电化学反应器、管道、阀门和水喷射真空器气体入口(7)吸入的有害气体混合后，形成气液混合物后导入吸收塔(8)，通过调整水喷射真空器气体吸入口(7)和水喷射真空器(6)之间阀门使气液体积比为2左右，气液混合物在吸收塔从上而下运动，吸收液进入吸收塔底部的吸收液循环槽(10)，尾气从塔下部气体出口(9)排出。处理过程中实验条件控制如下气体吸入量lm3/h，气体温度25°C吸收循环液量0. 5m3/h吸收液0. 5%氯化氢溶液与I %氯化钠混合溶液或O. 5%硫酸溶液与I %硫酸钠。实验结果如表I所示。表I有害物去除效果
权利要求
1.一种电化学氧化吸收净化有害废气的方法，其特征在于把待处理的有害气体通过水喷射真空器吸入和吸收液混合后导入吸收塔，在吸收塔内有害气体被吸收液吸收和降解，净化后的气体从吸收塔下部气体出口排出，吸收饱和后的吸收液进入吸收塔底部的吸收液循环槽后，经加压泵加压后导入电化学反应器，在电化学反应器的电极上加直流或脉冲电后，在电化学反应器内发生电化学氧化还原反应，使吸收液中的被吸收的有害气体得到降解，然后吸收液经水喷射真空器减压和水喷射真空器吸入的有害气体混合后导入吸收塔，吸收液循环使用。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在所述的电化学反应器为圆筒或方形结构，阳极为钛基带有IrO2、RuO2、PbO2或SnO2涂层，阴极为钛或钢质材料。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于所述的电化学反应器内吸收液的压力为2-20个大气压。
4.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于所述的电化学反应器的供电方式包括直流或脉冲，电流密度50-1000A/m2。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的吸收塔为通用的气液传质设备喷淋塔、填料塔或板式塔。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的水喷射真空器为通用水喷射抽真空设备，加压后的吸收液作为抽气动力。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述的有害气体为下列之一种或一种以上的组合烃、醇、醚、醒、酮、酯、腈、胺、呋喃、硫化氢或氨。
8.根据权利要求I所述的方法的装置，其特征在于所述的装置设有吸收液循环槽、力口压泵、电化学反应器、水喷射真空器和吸收塔，所述的吸收液循环槽通过吸收液出口及管道、阀门与废水加压泵相连，所述的吸收液循环槽设置有吸收液进口和吸收液排出口，所述的加压泵通过管道、阀门与电化学反应器相连，所述的电化学反应器通过管道和阀门与水喷射真空器相连，所述的水喷射真空器通过管道与吸收塔入口的相连，所述的水喷射真空器设置有有害气体入口，所述的水喷射真空器与有害气体吸入口之间还设置阀门控制的有害气体吸入量，所述的吸收塔下部与吸收液循环槽连通，所述的吸收液循环槽、加压泵、电化学反应器、水喷射真空器和吸收塔通过管道、阀门连接构成封闭的吸收液循环回路。
全文摘要
一种电化学氧化吸收净化有害废气的方法及装置，其特征在于把待处理的有害气体通过水喷射真空器吸入和吸收液混合后导入吸收塔，在吸收塔内有害气体被吸收液吸收和降解，净化后的气体从吸收塔下部气体出口排出，吸收饱和后的吸收液经加压泵加压后导入电化学反应器，在电化学反应器内发生电化学氧化还原反应，使吸收液中的被吸收的有害气体得到降解，然后吸收液经水喷射真空器减压和水喷射真空器吸入的有害气体混合后导入吸收塔吸收，吸收液循环使用。具有去除效率高、运行使用费用低廉等优点。
文档编号B01D53/76GK102895864SQ20121043312
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者黄立维 申请人:黄立维