一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置及其工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置及其工艺，电解池包括吸收区、阳极区和阴极区，其中所述吸收区设置于所述阳极区的上方，且所述阳极区连接至所述阴极区的一端；所述吸收区与所述阳极区之间无隔断，且所述阳极区通过OH

【技术实现步骤摘要】
一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置及其工艺


[0001]本专利技术涉及的废水废气联合处理
，尤其涉及一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置及其工艺。

技术介绍

[0002]在石化、印刷、制药和燃料等领域会产生大量废水和废气，其中废水中的硫化物和废气中的甲醛都是有毒有害，对人体和环境均能造成巨大伤害。因此寻求一种简单、温和、高效、无二次污染的处理方法对人类健康和环境发展都具有重要意义。
[0003]传统的含硫废水的处理方法有酸化吸收法，汽提法，化学凝絮法，空气氧化法等，酸化法是在酸性条件下将S2‑
转化成H2S气体，由于硫化氢具有毒性和腐蚀性，因此对设备的耐腐蚀和防泄漏提出了较高的要求；汽提法是利用空气将废水中的硫化物吹脱出来，由于能耗较大，工艺复杂，含硫量低的废水并不适用；化学絮凝法实在废水中加入亚铁盐或铁盐，生成难溶盐后分离去除，对于高浓度含硫废水，耗药量也急剧增加；空气氧化法是利用空气将S2‑
氧化成无毒的硫代硫酸盐和硫酸盐，但是氧气在水中的溶解度较低，单纯的气液传质效率很低。目前电化学法操作简便，能耗低，无二次污染，副产物高附加值等特点在脱硫领域中越来越受关注。
[0004]工业生产中的甲醛废气一般浓度较低，难以净化，常见的处理方法有分子筛吸附法、催化氧化法、催化燃烧等方法，分子筛吸附法主要利用固体分子筛(活性炭分子筛和沸石分子筛)对废气中有毒有害物质进行吸附，当分子筛达到饱和后进行脱附，吸附剂需要定期更换和再生，这极大限制了吸附法的应用；催化氧化法是利用氧化剂在催化剂的作用下将甲醛氧化成二氧化碳和水，但是催化剂往往是贵金属催化剂且催化剂易中毒失活，增加了处理工艺的成本；燃烧法是利用催化燃烧技术将甲醛深度氧化成二氧化碳和水，这需要额外的加热设备和造成能量的浪费。由于甲醛在碱性条件下会表现出强氧化性，所以在弱氧化剂的作用下可以将甲醛氧化成甲酸钠等产品而受到关注。
[0005]在工业生产中，含硫废水的产生往往伴随着甲醛废气的产生，利用电解法处理含硫废水和利用甲醛在碱液中的氧化性降解甲醛具有操作简便，能耗低，无二次污染，副产物高附加值等特点而受到广泛关注，但现有的装置存在以下几个问题：第一，目前含硫废水处理装置和甲醛净化装置往往是独立的两套装置，这样不仅浪费了有限的生产面积，而且两套装置独立运行无疑会增加处理成本；第二，现有工艺往往将甲醛过度氧化成水和二氧化碳这种毫无经济价值的产物；第三，脱除甲醛往往面临消耗大量的氧化剂和吸附剂，这无疑进一步增加处理成本。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述现有电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]因此，本专利技术目的是提供一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其目的在于：能够利用该装置进行同步处理含硫废水和甲醛工艺。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：电解池包括吸收区、阳极区和阴极区，其中所述吸收区设置于所述阳极区的上方，且所述阳极区连接至所述阴极区的一端；所述吸收区与所述阳极区之间无隔断，且所述阳极区通过OH
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选择性透过膜与所述阴极区分割；以及，所述阳极区通过恒压直流电源与所述阴极区相连，且所述恒压直流电源通过滑动开关机构与所述阳极区相连。
[0010]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述吸收区包括设置在其外表面的尾气出气口、设置在所述尾气出气口上的尾气检测器、设置在所述吸收区内的布水机构、设置在所述吸收区内不锈钢填料支撑网板并位于所述布水机构下方的填料机构，以及将废气释放至所述填料机构并设置在所述阳极区中的布气机构，且所述布气机构与所述尾气监测器相连。
[0011]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述阳极区包括于其内部依次设置有多个的阳极棒、设置在所述阳极棒一端并与所述恒压直流电源正极相连的第一导电金属棒、设置在所述阳极区一端并位于所述阳极棒下方的阳极液进出口，以及设置在所述阳极区内表面的平面。
[0012]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述阴极区包括设置在所述其内部的阴极板、设置在所述阴极板一端并与所述恒压直流电源负极相连的第二导电金属棒、设置在所述阴极区外表面并与其氢气出气口相连的氢气储罐、设置在所述氢气储罐外表面的压力表，以及设置在所述阴极区一端并位于所述阴极板下方的阴极液进液口。
[0013]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述布水机构包括固定在所述吸收区内横置的水管、设置在所述水管外表面的若干喷头、设置在所述喷头上的喷嘴，所述喷头通过螺纹与所述水管相连。
[0014]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述布气机构采用不锈钢空心长方体结构，且其上方开设有多个小孔便于气体释放；
[0015]所述阳极棒和阴极板的外表面涂覆有双功能催化剂。
[0016]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置的一种优选方案，其中：所述滑动开关机构为拨片，包括设置在其外表面的第一铜片，，以及固定在所述滑动开关机构不同阳极端的第二铜片和电源端的第三铜片，所述第一铜片分别与不同的阳极电极相连的第二铜片和电源端的第三铜片接触，通过拨动滑动开关机构拨片控制不同的阳极棒工作与停歇；所述阴极区还包括设置在所述氢气储罐外表面并与氢气出气口相连的干燥器。
[0017]鉴于上述现有电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成工艺存在的问题，提出了本专利技术。
[0018]因此，本专利技术另一个目的是提供一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成工艺，其目的在于：能够利用该方法进行同步处理含硫废水和甲醛工艺。
[0019]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：催化剂制备方法和硫磺及甲酸获取方法；其中，催化剂制备方法如下：混合基础材料溶于去离子水进入反应釜反应，获得催化剂前驱体粉末；将前驱体粉末进行煅烧；得到煅烧的粉末将其与水、乙醇和Nafion溶液混合得到悬浊液；将悬浊液涂覆于阳极棒和阴极板外表面风干；
[0020]其中，同步处理含硫废水和甲醛方法如下：输送废水至阳极区和阴极区；运行电解设备并氧化和还原反应，同时检测尾气是否达标；若达标，则排放；若不达标，则与甲醛和废气一起处理；随后切换阳极棒并重复反应，循环返回至检测尾气是否达标，直至处理待处理液并结束。
[0021]作为本专利技术所述电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成工艺的一种优选方案，其中：所述催化剂制备方法具体为：将氟化铵、尿素和硝酸铁、硝酸镍和硝酸钴一种或两种以上溶于去离子水中，制得混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：电解池(F)包括吸收区(100)、阳极区(200)和阴极区(300)，所述吸收区(100)设置于所述阳极区(200)的上方，且所述阳极区(200)连接至所述阴极区(300)的一端；所述吸收区(100)与所述阳极区(200)之间无隔断，且所述阳极区(200)通过OH
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选择性透过膜(201)与所述阴极区(300)分割；以及，所述阳极区(200)通过恒压直流电源(202)与所述阴极区(300)相连，且所述恒压直流电源(202)通过滑动开关机构(206)与所述阳极区(200)相连。2.根据权利要求1所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述吸收区(100)包括设置在其外表面的尾气出气口(101)、设置在所述尾气出气口(101)上的尾气检测器(102)、设置在所述吸收区(100)内的布水机构(103)、设置在所述吸收区(100)内不锈钢填料支撑网板(105)并位于所述布水机构(103)下方的填料机构(104)，以及将废气释放至所述填料机构(104)并设置在所述阳极区(200)中的布气机构(106)，且所述布气机构(106)与所述尾气监测器(102)相连。3.根据权利要求2所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述阳极区(200)包括于其内部依次设置有多个的阳极棒(203)、设置在所述阳极棒(203)一端并与所述恒压直流电源(202)正极相连的第一导电金属棒(204)、设置在所述阳极区(200)一端并位于所述阳极棒(203)下方的阳极液进出口(205)，以及设置在所述阳极区(200)内表面的平面(207)。4.根据权利要求3所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述阴极区(300)包括设置在所述其内部的阴极板(301)、设置在所述阴极板(301)一端并与所述恒压直流电源(202)负极相连的第二导电金属棒(302)、设置在所述阴极区(300)外表面并与其氢气出气口相连的氢气储罐(303)、设置在所述氢气储罐(303)外表面的压力表(304)，以及设置在所述阴极区(300)一端并位于所述阴极板(301)下方的阴极液进液口(305)。5.根据权利要求4所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述布水机构(103)包括固定在所述吸收区(100)内横置的水管(103a)、设置在所述水管(103a)外表面的若干喷头(103b)、设置在所述喷头(103b)上的喷嘴(103c)，所述喷头(103b)通过螺纹与所述水管(103a)相连。6.根据权利要求5所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述布气机构(106)采用不锈钢空心长方体结构，且其上方开设有多个小孔便于气体释放；所述阳极棒(203)和阴极板(301)的外表面涂覆有双功能催化剂。7.根据权利要求4～6任一所述的电化学法同步处理含硫废水和甲醛集成装置，其特征在于：所述滑动开关机构(206)为拨片，包括设置在其外表面的第一铜片(206a)，以及固定在所述滑动开关机构(206)不同阳极端的第二铜片(206b)和电源端的第三铜片(206c)，所述第一铜片(206a)分别与不同的阳极电极相连的第二铜片(206b)和电源端的第三铜片(206c)接触，通过拨动滑动开关机构(206)拨片控制不同的阳极棒(203)工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘英杰，禚效通，郝晓琼，顾培洋，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：