一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法技术

一种电化学‑化学联合制备二氧化氯的方法，以氯酸钠和硫酸的混合溶液作为电解液，氧气在气体扩散氧阴极还原形成过氧化氢，过氧化氢与电解液中的氯酸钠、硫酸发生化学反应产生二氧化氯。电解槽出气中二氧化氯气体经纯化、吸收得到二氧化氯水溶液。电解槽的阴极为耗氧阴极，阳极为耐蚀非牺牲型析氧阳极，不必使用阳离子膜或隔膜即可避免二氧化氯在阴极的还原。该方法的显著特点是过氧化氢通过电化学直接生产，降低了成本也避免了安全隐患；再者，槽电压仅为0.8~2 V，大大降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法
本专利技术提供一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法，特别是电解槽中阴极发生氧气的二电子还原反应实现绿色节能制备二氧化氯的方法。本专利技术属于水处理和消毒领域。
技术介绍
目前二氧化氯的制备方法依照原料的不同，主要分为亚氯酸钠法和氯酸钠法。NaClO3相比NaClO2具有成本低的显著优点，在工业生产中广泛采用NaClO3作为主要原料，在酸性条件下与还原剂发生氧化还原反应后得到ClO2。常用的还原剂包括二氧化硫、氯离子、甲醇、蔗糖、过氧化氢等。专利CN201310089330.8以蔗糖、葡萄糖、制糖生产过程中的糖汁或制糖生产过程中的糖浆为还原剂与NaClO3反应获得了ClO2。专利CN200910114638.7采用甲醇和过氧化氢、盐酸或氯化钠混合成的组合还原剂与NaClO3反应产生ClO2气体。采用醇类、糖类时，对还原剂用量有严格的要求，否则易残留造成反应液的恶化、产生二次污染等问题。专利CN201510873365.X采用H2O2作为还原剂与氯酸钠反应，得益于H2O2产物为氧气、水的优势，有利于副产物的分离。相比其他还原剂，H2O2法具备环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学‑化学联合制备二氧化氯的方法，其特征在于电化学反应器（电解槽）中阴极采用气体扩散氧阴极，实现氧气还原为过氧化氢，该电解产生的过氧化氢再与氯酸根发生化学反应生成ClO2，阳极发生的是析氧反应。

【技术特征摘要】
1.一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法，其特征在于电化学反应器（电解槽）中阴极采用气体扩散氧阴极，实现氧气还原为过氧化氢，该电解产生的过氧化氢再与氯酸根发生化学反应生成ClO2，阳极发生的是析氧反应。2.如权利要求1所述的一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法，其中阳极采用钌或铱涂层钛基电极、石墨或不锈钢电极，该阳极上发生的是析氧反应。3.如权利要求1所述的一种电化学-化学联合制备二氧化氯的方法，其中阴极为可以实现氧气还原至过氧化氢的气体扩散电极，至少包括电极部分和气室部分；其中电极部分包括催化层、集流体和疏水层；其中催化层是导电炭黑、石墨烯、碳纳米管中的一种或两种以上与聚四氟乙烯（PTFE）形成的复合层；扩散层是高PTFE含量的多孔疏水层、集流体是钛网、不锈钢网中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐阳，万平玉，莫恒亮，孙惠，谢鳌，刘佳，王力南，庄姝娴，龚义，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11