【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学，尤其是涉及一种通过电化学选择性去除氯离子的方法。
技术介绍
1、氯化物是自然界最普遍存在的无机盐，有非常多的场合需要将其从各类溶液中分离出来，以获得淡水或提纯的物料等，氯离子的选择性去除一直是分离技术上的难点。电化学去离子技术是近年来兴起的新型离子分离技术，原理是通过电极在电场作用下对离子的吸附、脱附实现溶液中离子的分离和浓缩。通常电化学除盐采用高比表面积碳材料作为活性功能电极，然而由于其对所有离子均有相应的去除效果，因而不能作为选择性去除氯离子的电极材料。有研究提出用金属银作为选择性电极，通过银与氯离子的电化学作用，形成ag/agcl可逆电极对，可以实现氯离子的选择性去除，然而银的高昂价格使其难以得到大规模产业化的应用。近来，有研究提出采用金属铋作为氯离子选择性材料，利用金属铋与氯离子的电化学作用形成bi/biocl可逆电极对，可以有效地实现氯离子的选择性分离去除。其化学反应可以下述反应方程式表示：
2、bi+cl-+oh-→biocl+h++3e
3、由上述方程式可见，在氯离子被去除的同...
【技术保护点】
1.一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，所述电化学工作单元包括具有第一工作状态和第二工作状态的第一工作单元和具有第一工作状态和第二工作状态的第二工作单元。
2.权利要求1所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第一工作单元包括采用氯离子选择性材料制成的第一电极、第二电极、双极膜、第一含氯离子原液、第一产品液、第一浓缩液、第一阳极液体通道、第一阴极液体通道、第一外加电场；所述第一外加电场向所述第一电极和所述第二电极加电，使所述第一电极为第一阳极、所述第二电极为第一阴极；所述双极膜位于第一阳极和第一阴极之间，所述双...
【技术特征摘要】
1.一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，所述电化学工作单元包括具有第一工作状态和第二工作状态的第一工作单元和具有第一工作状态和第二工作状态的第二工作单元。
2.权利要求1所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第一工作单元包括采用氯离子选择性材料制成的第一电极、第二电极、双极膜、第一含氯离子原液、第一产品液、第一浓缩液、第一阳极液体通道、第一阴极液体通道、第一外加电场；所述第一外加电场向所述第一电极和所述第二电极加电，使所述第一电极为第一阳极、所述第二电极为第一阴极；所述双极膜位于第一阳极和第一阴极之间，所述双极膜分为阳膜层和阴膜层，所述阳膜层面朝向第一阴极，所述阴膜层面朝向第一阳极；所述阴膜层与所述第一阳极之间的液体通道为第一阳极液体通道，所述阳膜层与所述第一阴极之间的液体通道为第一阴极液体通道；第一产品液在第一阳极液体通道内产生并经由第一阳极液体通道排出，第一浓缩液在第一阴极液体通道内产生并经由第一阴极液体通道排出；第一外加电场施加于第一电源正极和第电源一负极，第一电源正极与第一阳极相接，第一电源负极与第一阴极相接。
3.权利要求2所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第一工作单元的第一阳极材料为金属bi，第一阴极材料为biocl，形成第一bi/biocl可逆电极对；第一阳极金属bi与第一含氯离子原液中的氯离子发生电化学反应，生成biocl，并在第一阳极液体通道内生成氢离子，第一阴极biocl在电化学作用下脱出氯离子，生成金属bi，并在第一阴极液体通道内生成氯离子和氢氧根离子。
4.权利要求2-3所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第一工作单元的双极膜解离水产生的氢氧根离子通过阴膜层进入第一阳极液体通道，解离水产生的氢氧根离子一部分与第一阳极通道内的氢离子进行中和，多余的氢氧根离子随第一产品液排出第一阳极液体通道，最终第一产品液酸碱度为碱性；第一工作单元的双极膜解离水产生的氢离子通过阳膜层进入第一阴极液体通道，解离水产生的氢离子一部分与第一阴极液体通道内的氢氧根离子进行中和，多余的氢离子随第一浓缩液排出，最终第一浓缩液酸碱度为酸性。
5.权利要求1所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第二工作单元包括采用氯离子选择性材料制成的第三电极、第四电极、阳离子交换膜、第二含氯离子原液、第二产品液、第二浓缩液、第二阳极液体通道、第二阴极液体通道、第二外加电场；第二外加电场向第三电极和第四电极加电，使第三电极为第二阳极、第四电极为第二阴极；所述阳离子交换膜位于第二阳极和第二阴极之间；所述阳离子交换膜与所述第二阳极之间的液体通道为第二阳极液体通道，所述阳离子交换膜与所述第二阴极之间的液体通道为第二阴极液体通道；第二产品液在第二阳极液体通道内产生并经由第二阳极液体通道排出，第二浓缩液在第二阴极液体通道内产生并经由第二阴极液体通道排出；
6.权利要求5所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第二工作单元的第二阳极材料为金属bi，第二阴极材料为biocl，形成第二bi/biocl可逆电极对；第二阳极金属bi与第二含氯离子原液中的氯离子发生电化学反应，生成biocl，并在第二阳极液体通道内生成氢离子，第二阴极biocl在电化学作用下，生成金属bi，并在第二阴极液体通道内生成氯离子和氢氧根离子。
7.权利要求4-6所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第一工作状态的所述第一工作单元形成排出的碱性第一产品液和酸性第一浓缩液进入具有第一工作状态的第二工作单元；碱性第一产品液进入具有第一工作状态的第二工作单元与在第二阳极液体通道内产生的氢离子发生中和反应，最终得到酸碱度呈中性且氯离子浓度进一步降低的第二产品液；酸性第一浓缩液进入具有第一工作状态的第二工作单元与在第二阴极液体通道内产生的氢氧根离子发生中和反应，最终得到酸碱度呈中性且氯离子浓度进一步增加的第二浓缩液。
8.权利要求1所述一种电化学工作单元去除氯离子的方法，其特征在于，具有第二工作状态的所述第一工作单元是在具有第一工作状态的第一工作单元基础上将第一工作单元中第一外加电场的第一电源正极与第一电源负极倒向相接、并将第一阳极液体通道与第一阴极液体...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓慰，
申请(专利权)人：上海博信世纪能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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