CN108118359A - 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置 - Google Patents

一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108118359A
CN108118359A CN201711370495.7A CN201711370495A CN108118359A CN 108118359 A CN108118359 A CN 108118359A CN 201711370495 A CN201711370495 A CN 201711370495A CN 108118359 A CN108118359 A CN 108118359A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
gas desulfurization
ash
sulfite
desulfurization ash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711370495.7A
Other languages
English (en)
Inventor
周浩峰
李辽沙
赵鲁卿
龚国保
武杏荣
陶春智
王亮
倪冬梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Magang Jiahua New Type Building Material Co Ltd
Original Assignee
Anhui Magang Jiahua New Type Building Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Magang Jiahua New Type Building Material Co Ltd filed Critical Anhui Magang Jiahua New Type Building Material Co Ltd
Priority to CN201711370495.7A priority Critical patent/CN108118359A/zh
Publication of CN108118359A publication Critical patent/CN108118359A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/18—Alkaline earth metal compounds or magnesium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features

Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置，属于材料处理技术领域。该方法包括以下步骤：步骤S101、称取一定量烟气脱硫灰置于电解槽中，加入水，通过搅拌形成烟气脱硫灰浆料，烟气脱硫灰浆料的水料比为(10‑100)：1；步骤S102、将惰性阳极、惰性阴极分别插入烟气脱硫灰浆料中，接通直流电，电流密度控制在80‑150A/m2；步骤S103、在烟气脱硫灰浆料电解的同时，进行搅拌且搅拌时间控制在15‑60min，达到设定控制时间后，断开电源。本发明的方法将烟气脱硫灰与水按一定比例调和，通过惰性电极通入直流电，利用电化学方法，在电极附近会产生大量高活性氧原子，快速有效地对烟气脱硫灰中的亚硫酸钙进行氧化，氧化效率与效果提升。

Description

一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置
技术领域
本发明属于材料处理技术领域，更具体地说，涉及一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置。
背景技术
半干法烟气脱硫技术已成为钢铁企业烧结工序中烟气脱硫的主流工艺，然而该工艺会产生一定量的副产物烟气脱硫灰。由于半干法烟气脱硫灰的成分极其复杂，尤其是其中的亚硫酸钙的性质不稳定，如果使用未经氧化催化改性的脱硫灰制备各种材料，则其安定性会受到影响，因而利用难度大。目前，半干法脱硫灰多以堆放和抛弃处理为主，不仅占用土地资源，而且造成污染环境。所以，如何快速高效的氧化脱硫灰中的亚硫酸钙，是脱硫灰资源化利用中急需解决的问题。
目前，亚硫酸钙氧化的研究集中在液相中弱酸性至中性条件下亚硫酸钙的非催化氧化、过渡金属催化氧化和高温氧化。发表于《化工时刊》2012年第26卷第10期的《半干法脱硫灰的催化氧化研究》中，当CaSO3与(NH4)2S2O8物质量比为20：1时，加入的(NH4)2SO4占脱硫灰重量0.2％，采用CuSO4催化氧化，40℃中反应1h，CaSO3的氧化率达到50％以上。该反应中采用了(NH4)2S2O8的价格较高，使用成本高。中国专利CN201610002188.2公开了一种改善脱硫灰渣稳定性的方法，利用CO2体积浓度5-20％、O2体积浓度3-21％，工业烟气在300℃-800℃下焙烧0.5-2h，使CaSO3氧化，Ca(OH)2碳酸化使脱硫灰稳定性得以改善，然而该方法需要提供高温氧化反应条件，能耗高，不利于节能减排。中国专利CN201410304735.3公开了一种半干法脱硫灰资源化利用方法，加入H2O2先行氧化处理，然后配成脱硫灰浆液，依次制取将脱硫灰转化为硫酸铵与碳酸钙，但是H2O2的氧化效果并不是很好，氧化率低。中国专利CN201610155138.8公开了一种半干法烟气脱硫灰改性处理方法，利用MnO2、水和氧化剂使烟气脱硫灰中的氧化钙转化为氢氧化钙，亚硫酸钙转化为硫酸钙，从而得到改性脱硫灰；然而，烟气脱硫灰成分波动范围宽，而且脱硫灰中CaSO3的氧化涉及气-固-液多相反应；但是上述公开的技术均没有真正实现不同组成脱硫灰的氧化效率与效果问题，究其原因存在两点：(1)亚硫酸钙难溶于水，室温条件下溶解度为0.0043g/100ml，溶解的CaSO3存在一个电离平衡：CaSO3←→SO3 2-+Ca2+，脱硫灰中其它成分如：Ca(OH)2、CaSO4均对CaSO3电离产生影响，因此，CaSO3溶解电离速率小于氧化速率，导致脱硫灰中CaSO3氧化反应受限于CaSO3溶解电离速率，同时CaSO3氧化反应生成结构致密的、以硫酸钙(CaSO4)为主要成分的氧化产物层，阻碍了CaSO3进一步的氧化；(2)室温下水中溶解氧浓度较低(小于10ppm)，即使加入双氧水，只是短时间增加溶解氧的浓度，而且溶解氧的活性并不高，导致脱硫灰中CaSO3的氧化速率及氧化效果不佳。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有烟气脱硫灰中组成复杂，且成分波动大的特点，难以有效并快速实现烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化的问题，本发明提供一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置，该方法将烟气脱硫灰与水按比例调和，通过惰性电极通入直流电，利用电化学方法，在电极附近会产生大量高活性氧原子，快速有效地对脱硫灰中的亚硫酸钙进行氧化，氧化效率与效果提升；该方法操作简单，实现快速氧化，且适应于不同组成构成的烟气脱硫灰。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，包括以下步骤：
步骤S101、称取一定量烟气脱硫灰置于电解槽中，加入水，通过搅拌形成烟气脱硫灰浆料，烟气脱硫灰浆料的水料比为(10-100)：1；
步骤S102、将惰性阳极、惰性阴极分别插入烟气脱硫灰浆料中，接通直流电，电流密度控制在80-150A/m2；
步骤S103、在烟气脱硫灰浆料电解的同时，进行搅拌且搅拌时间控制在15-60min，达到设定控制时间后，断开电源。
于本发明一种可能的实施方式中，所述烟气脱硫灰为烧结烟气半干法脱硫灰和电厂烟气半干法脱硫灰中的一种。
于本发明一种可能的实施方式中，所述烟气脱硫灰与水的水料比为(40-60)：1。
于本发明一种可能的实施方式中，在所述步骤S101和步骤103中，采用桨叶搅拌或磁力搅拌，搅拌速度控制在60-300rpm。
于本发明一种可能的实施方式中，所述的惰性阳极和/惰性阴极为耐腐蚀金属电极、石墨电极、碳素电极中的一种，惰性阳极和惰性阴极均呈条形板状。
于本发明一种可能的实施方式中，所述的电流密度控制在100-112A/m2。
于本发明一种可能的实施方式中，在步骤S102中，直流电的电压为20-38V。
本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置，包括电解槽、惰性阳极、惰性阴极和搅拌单元，烟气脱硫灰浆料置于电解槽中，惰性阳极、惰性阴极分别插入烟气脱硫灰浆料中且连接接通直流电源，搅拌单元以转动地方式搅动烟气脱硫灰浆料。
于本发明一种可能的实施方式中，所述搅拌单元为桨叶或磁力搅拌器。
于本发明一种可能的实施方式中，所述的惰性阳极和/惰性阴极为耐腐蚀金属电极(如镍片、铂片等等)、石墨电极、碳素电极中的一种，惰性阳极和惰性阴极均呈条形板状。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，根据烟气脱硫灰中组成复杂，且成分波动大的特点，将烟气脱硫灰与水按一定比例调和，通过惰性电极通入直流电，利用电化学方法，在电极附近会产生大量高活性氧原子，快速有效地对烟气脱硫灰中的亚硫酸钙进行氧化，氧化效率与效果提升；
(2)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，可以处理成分较为复杂的烟气脱硫灰，如烧结烟气半干法脱硫灰或电厂烟气半干法脱硫灰，处理的烟气脱硫灰范围广，实用性强；
(3)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，将水料比控制在一定的范围内，一方面浆料不会过于黏稠，防止阻碍电解的有效进行；另一方面浆料处于液相状态，有利于CaSO3的溶解，进一步促进亚硫酸钙的氧化；
(4)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，在电解反应的同时，采用桨叶搅拌或磁力搅拌，并控制搅拌速度，利于反应的快速进行；
(5)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，由于烟气脱硫灰浆料呈碱性，电极采用惰性电极，降低电极的腐蚀程度，提高了电极的使用寿命，此外条形板状电极，增大了亚硫酸钙与活性氧的接触面积；
(6)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，对氧化装置的直流电压和电流密度进行控制，一方面直流电压为安全电压，有效地保障操作工人的生命安全；另一方面惰性电极的表面产生的氧气不易过快，同时满足亚硫酸钙的氧化需求，实现了氧化速度的精确控制；
(7)本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化装置结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1为本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置结构示意图。
图中：1、惰性阳极；2、桨叶；3、惰性阴极；4、烟气脱硫灰浆料；5、电解槽。
具体实施方式
下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。
下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。
首先需要说明的是：本发明实施例中使用的烟气脱硫灰分别来自钢铁厂和电厂，烟气脱硫灰中含有氢氧化钙、氧化钙、二水硫酸钙、亚硫酸钙、碳酸钙和飞灰等成分。
本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，包括以下步骤：
步骤S101、称取一定量烟气脱硫灰置于电解槽5中，加入水，通过搅拌形成烟气脱硫灰浆料4，烟气脱硫灰浆料4的水料比为(10-100)：1，优选的水料比为(40-60)：1；其中采用桨叶2搅拌或磁力搅拌，搅拌速度控制在60-300rpm，烟气脱硫灰为烧结烟气半干法脱硫灰和电厂烟气半干法脱硫灰中的一种；
步骤S102、将惰性阳极1、惰性阴极3分别插入烟气脱硫灰浆料4中，惰性阳极1和/惰性阴极3为耐腐蚀金属电极、石墨电极、碳素电极中的一种，惰性阳极1和惰性阴极3均呈条形板状，接通直流电，直流电的电压为20-38V，电流密度控制在80-150A/m2，优选的电流密度控制在100-112A/m2；
步骤S103、在烟气脱硫灰浆料4电解的同时，搅拌速度控制在60-300rpm，进行搅拌且搅拌时间控制在15-60min，达到设定控制时间后，断开电源。
如图1所示，本发明的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置，包括电解槽5、惰性阳极1、惰性阴极3和搅拌单元，烟气脱硫灰浆料4置于电解槽5中，惰性阳极1、惰性阴极3分别插入烟气脱硫灰浆料4中且连接接通直流电源，搅拌单元以转动地方式搅动烟气脱硫灰浆料，其中搅拌单元为桨叶2或磁力搅拌器，惰性阳极1和/惰性阴极3为耐腐蚀金属电极(如镍片、铂片等等)、石墨电极、碳素电极中的一种，在本发明中，由于浆料呈碱性，因此不论是惰性阳极1还是惰性阴极3均需要有很好的耐腐蚀性能，上述的耐腐蚀金属电极(如镍片、铂片等等)、石墨电极、碳素电极均能够满足其使用要求。
针对现有技术亚硫酸钙的氧化效率低，现有技术已经也出现了很多研究，虽然公开号为CN102500212A的中国发明专利公开了一种沿面放电活性物质注入氧化亚硫酸铵或亚硝酸铵的方法，将气相沿面放电系统直接放置于亚硫酸盐的浆池中，含氧气体经过沿面放电系统转变成为含有臭氧和原子氧等活性物质的活性气体后，注入浆池氧化亚硫酸盐中；公开号为CN103768902A的中国发明专利公开了一种湿法烟气脱硫工艺中亚硫酸盐浆液氧化方法及其设备，包括沿面放电电极，使得含氧气体从沿面放电管内部流过，与沿面放电电极充分接触，且沿面放电电极整体均匀放电，但是由于含氧气体从沿面放电管内部流过，且需要严格控制含氧气体的流量，工艺过程复杂，操作难度大；此外采用220V交流电，安全系数降低，增加了企业的风险管控成本，以及设备的维护成本。
本发明的发明人通过大量的试验和分析，认为可能的原因是：虽然SO3 2-的还原性大于OH-，根据离子电解顺序：SO3 2-先反应，OH-次之，但是将烟气脱硫灰与水调和后，由于脱硫灰中含有CaO和Ca(OH)2，浆料呈碱性，浆料的pH在10.5左右且保持pH在10.5左右，将惰性电极阳极、阴极分别插入浆液中并通入直流电，阳极上总是OH-先反应，在阳极附近会产生大量高活性氧原子，电极方程式为：
阳极反应式：2OH--2e-→O+H2O；
阳极附近：SO3 2-+O→SO4 2-；
阴极反应式：2H2O+2e-→H2↑+2OH-；
总反应式：SO3 2-+H2O→SO4 2-+H2↑；
电解的同时，浆料在搅拌作用下，亚硫酸根离子在阳极附近被高活性氧原子快速氧化为硫酸根离子，加速亚硫酸钙的溶解，实现了烟气脱硫灰中亚硫酸钙的快速氧化；此外，电解反应生成的氢气，附着在惰性阴极板上，在惰性电极与硫酸钙之间形成一层氢气层，从而避免硫酸钙附着在阴极板上，进而促进电解的延续进行。
实施例1
烟气脱硫灰来自钢铁厂的烧结烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为27.20wt％。
称取5.0g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为50：1)，采用桨叶2搅拌以100rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以300rpm速度进行搅拌，滴加1-3滴氨水，通过氨水的缓冲作用，电离不断释放出氢氧根，补充阳极附近的氢氧根并保证浆料的pH在反应时变化不大，电离产生的铵根离子的氧化性弱，不会在阴极发生反应，同时铵根离子还可以与钙离子络合，从而促进了亚硫酸钙的溶解电离，实现烟气脱硫灰中亚硫酸钙的快速氧化，通以电压28V的直流电，电流密度为111.98A/m2；15min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：17.98wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为33.9％。
实施例2
烟气脱硫灰来自钢铁厂的烧结烟气半干法工厂烟气脱硫灰，进行取样，，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为26.50wt％。
称取6.25g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为40：1)，采用桨叶2搅拌以200rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以200rpm速度进行搅拌；通以电压25V的直流电，电流密度为101.61A/m2；30min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：12.11wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为54.3％。
实施例3
烟气脱硫灰来自钢铁厂的烧结烟气半干法工厂烟气脱硫灰，进行取样，，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为20.35wt％。
称取4.2g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为60：1)，采用桨叶2搅拌以100rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以100rpm速度进行搅拌；通以电压26V的直流电，电流密度为103.69A/m2；45min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：5.66wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为72.2％。
实施例4
烟气脱硫灰来自钢铁厂的烧结烟气半干法工厂烟气脱硫灰，进行取样，，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为24.13wt％。
称取4.5g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为55.6：1)，采用磁力搅拌器以100rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用磁力搅拌器以60rpm速度进行搅拌；通以电压27V的直流电，电流密度为107.69A/m2；60min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：2.15wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为91.09％。
实施例5
烟气脱硫灰来自钢铁厂的烧结烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为22.65wt％。
称取25g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为10：1)采用桨叶2搅拌以60rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以300rpm速度进行搅拌；通以电压37.6V的直流电，电流密度为150A/m2；60min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：10.69wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为52.80％。
实施例6
烟气脱硫灰来自电厂的烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为6.36wt％。
称取2.5g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为100：1)，采用桨叶2搅拌以200rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以60rpm速度进行搅拌；通以电压20.6V的直流电，电流密度为80A/m2；60min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：1.53wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为75.94％。
实施例7
烟气脱硫灰来自电厂的烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为17.16wt％。
称取25.0g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为10：1)采用磁力搅拌器以200rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用磁力搅拌器以300rpm速度进行搅拌；通以电压37.6V的直流电，电流密度为150A/m2；15min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：10.03wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为41.55％。
实施例8
烟气脱硫灰来自电厂的烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为15.23wt％。
称取6.25g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为40：1)，采用桨叶2搅拌以100rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以300rpm速度进行搅拌；通以电压36.9V的直流电，电流密度为150A/m2；60min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：1.93wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为87.33％。
实施例9
烟气脱硫灰来自电厂的烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为13.91wt％。
称取4.2g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为60：1)，采用桨叶2搅拌以300rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以60rpm速度进行搅拌；通以电压27V的直流电，电流密度为107.69A/m2；60min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：2.52wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为81.88％。
实施例10
烟气脱硫灰来自电厂的烟气半干法脱硫灰，进行取样，并采用碘量法测得脱硫灰中亚硫酸钙为14.39wt％。
称取5g烟气脱硫灰装入电解槽5中，并加入250ml水(水料比为50：1)，采用桨叶2搅拌以200rpm速度进行搅拌；将惰性阳极1和惰性阴极3没入烟气脱硫灰浆料4中，采用桨叶2搅拌以200rpm速度进行搅拌；通以电压36.9V的直流电，电流密度为150A/m2；30min后测得体系中剩余的亚硫酸钙含量为：2.34wt％，得到烟气脱硫灰中亚硫酸钙的氧化效率为83.74％。
以上所述，仅为发明的实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可联想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S101、称取一定量烟气脱硫灰置于电解槽(5)中，加入水，通过搅拌形成烟气脱硫灰浆料(4)，烟气脱硫灰浆料(4)的水料比为(10-100)：1；
步骤S102、将惰性阳极(1)、惰性阴极(3)分别插入烟气脱硫灰浆料(4)中，接通直流电，电流密度控制在80-150A/m2；
步骤S103、在烟气脱硫灰浆料(4)电解的同时，进行搅拌且搅拌时间控制在15-60min，达到设定控制时间后，断开电源。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，所述烟气脱硫灰为烧结烟气半干法脱硫灰和电厂烟气半干法脱硫灰中的一种。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，所述烟气脱硫灰与水的水料比为(40-60)：1。
4.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，在所述步骤S101和步骤103中，采用桨叶(2)搅拌或磁力搅拌，搅拌速度控制在60-300rpm。
5.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，所述惰性阳极(1)和/惰性阴极(3)为耐腐蚀金属电极、石墨电极、碳素电极中的一种，惰性阳极和惰性阴极均呈条形板状。
6.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，所述电流密度控制在100-112A/m2。
7.根据权利要求1所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法，其特征在于，在所述步骤S102中，直流电的电压为20-38V。
8.一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置，其特征在于，包括电解槽(5)、惰性阳极(1)、惰性阴极(3)和搅拌单元，烟气脱硫灰浆料(4)置于电解槽(5)中，惰性阳极(1)、惰性阴极(3)分别插入烟气脱硫灰浆料(4)中且连接接通直流电源，搅拌单元以转动地方式搅动烟气脱硫灰浆料(4)。
9.根据权利要求8所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置，其特征在于，所述搅拌单元为桨叶(2)或磁力搅拌器。
10.根据权利要求8所述的烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化装置，其特征在于，所述惰性阳极(1)和/惰性阴极(3)为耐腐蚀金属电极、石墨电极、碳素电极中的一种，惰性阳极和惰性阴极均呈条形板状。
CN201711370495.7A 2017-12-19 2017-12-19 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置 Pending CN108118359A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711370495.7A CN108118359A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711370495.7A CN108118359A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108118359A true CN108118359A (zh) 2018-06-05

Family

ID=62230151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711370495.7A Pending CN108118359A (zh) 2017-12-19 2017-12-19 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108118359A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110156075A (zh) * 2019-06-21 2019-08-23 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaZrO3粉体的方法
CN110194485A (zh) * 2019-06-21 2019-09-03 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaTiO3粉体的方法
CN111267245A (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 上海新昇半导体科技有限公司 一种晶棒切片装置
CN112442702A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 鞍钢集团矿业有限公司 一种脱硫灰中亚硫酸钙的电化学催化氧化方法
CN112501634A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 鞍钢集团矿业有限公司 一种脱硫灰中亚硫酸盐的电化学氧化方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0247299A3 (en) * 1986-04-25 1988-04-20 Vereinigte Elektrizitatswerke Westfalen Ag Process for desulfurization flue gases
US5284557A (en) * 1990-06-25 1994-02-08 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for desulfurizing exhaust smoke
CN1325756A (zh) * 2000-05-29 2001-12-12 覃征远 电解法脱硫
CN105080319A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 淮南市明月环保科技有限责任公司 一种回收NOx的脱硫脱硝联产硫酸钙晶须工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0247299A3 (en) * 1986-04-25 1988-04-20 Vereinigte Elektrizitatswerke Westfalen Ag Process for desulfurization flue gases
US5284557A (en) * 1990-06-25 1994-02-08 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method for desulfurizing exhaust smoke
CN1325756A (zh) * 2000-05-29 2001-12-12 覃征远 电解法脱硫
CN105080319A (zh) * 2014-05-05 2015-11-25 淮南市明月环保科技有限责任公司 一种回收NOx的脱硫脱硝联产硫酸钙晶须工艺

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111267245A (zh) * 2018-12-05 2020-06-12 上海新昇半导体科技有限公司 一种晶棒切片装置
CN110156075A (zh) * 2019-06-21 2019-08-23 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaZrO3粉体的方法
CN110194485A (zh) * 2019-06-21 2019-09-03 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaTiO3粉体的方法
CN110194485B (zh) * 2019-06-21 2021-09-03 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaTiO3粉体的方法
CN110156075B (zh) * 2019-06-21 2021-09-10 安徽工业大学 一种用烧结烟气脱硫灰低温制备CaZrO3粉体的方法
CN112442702A (zh) * 2020-12-04 2021-03-05 鞍钢集团矿业有限公司 一种脱硫灰中亚硫酸钙的电化学催化氧化方法
CN112501634A (zh) * 2020-12-04 2021-03-16 鞍钢集团矿业有限公司 一种脱硫灰中亚硫酸盐的电化学氧化方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108118359A (zh) 一种烟气脱硫灰中亚硫酸钙的电化学氧化方法和装置
CN103974900B (zh) 碳系材料、电极催化剂、氧还原电极催化剂、气体扩散电极、水溶液电解装置和制备碳系材料的方法
CN103086550B (zh) 一种利用电解处理脱硫废水的方法
CN106967997B (zh) 一种高效自支撑催化电极及其制备方法和应用
CN109847760A (zh) 一种基于不锈钢纳米结构的三维电催化剂及其应用
CN109351357A (zh) 一种有效提升钙钛矿催化剂催化性能的普适方法
Endrődi et al. In situ formed vanadium-oxide cathode coatings for selective hydrogen production
CN112264004A (zh) 基于钨酸盐的催化材料及其在水氧化产过氧化氢中的应用
CN108736052A (zh) 一种利用核黄素增强co2矿化电池产电性能的方法及其电池
Fornes et al. Electrochemical production of colloidal sulphur by oxidation of sulphide ion at lead coated-2-and-3-dimensional rotating cylinder anode surfaces
Wei et al. A sulfite/air fuel cell for H 2 O 2 electrosynthesis
Cai et al. Dual-purpose nickel-iron layered double hydroxides by controlled lanthanide and phosphide incorporation for promoting overall water splitting efficiency
CN112725823B (zh) 一种高效利用电能进行煤氧化和二氧化碳还原的耦合工艺
Thomassen et al. Supported nanostructured Ir and IrRu electrocatalysts for oxygen evolution in PEM electrolysers
JP2015004112A (ja) 電解合成装置
CN113699548A (zh) 弱酸盐层保护的析氧催化电极及其制备与用途、及提高析氧催化电极析氧反应稳定性的方法
JP2020525644A (ja) 水素生成器
CN103715434A (zh) 以锰矿制备微生物燃料电池阴极电子受体的方法与应用
Hu et al. Rapidly reconstructing the active surface of cobalt-based perovskites for alkaline seawater splitting
Hong et al. Typical rare earth doped lead dioxide electrode: preparation and application
CN109371415A (zh) 一种臭氧制取方法
CN114959772A (zh) 一种长寿命贵金属氧化物析氧反应电催化剂及制备方法和应用
CN114059086A (zh) 一种基于酸性电解质两步电解制氢的装置和方法
Li et al. Enhanced bioelectricity generation of double-chamber air-cathode catalyst free microbial fuel cells with the addition of non-consumptive vanadium (v)
CN111996541B (zh) 提高氢气产率的间接硫化氢电解方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180605

RJ01 Rejection of invention patent application after publication