CN115318079A - 一种基于电化学技术的气体处理装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于电化学技术的气体处理装置及处理方法，所述气体处理装置包括电催化单元和电絮凝单元，本发明采用电催化单元协同电絮凝单元来处理气体中的VOCs和/或酸性物质，通过将两者结合，有效提高了电化学方式对VOCs和酸性气体的去除效果，针对初始浓度至少100mg/m3的污染物，能达到至少95%的去除率。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电化学技术的气体处理装置，还涉及上述装置的气体处理方法。
背景技术
挥发性有机物(Volatile Organic Compounds，简称VOCs)是指一类在常温下具有低沸点(50～260℃)、高饱和蒸汽压(大于70Pa)的有机化合物。大部分VOCs具有毒性和致癌性，对人类的健康有严重影响；此外，VOCs还会引起温室效应和臭氧层破坏等严重的环境问题。
近年来，随着工业的快速发展，VOCs的释放量急剧增长。目前工业上处理VOCs的方法主要有吸收法、氧化治理法(燃烧氧化法、催化燃烧氧化法、光催化氧化法)、吸附法、生物法、低温等离子法等。上述方法各有其优缺点，其中，吸附法应用最为广泛，具有工艺成熟、能耗低、去除效率高等优点。同时随着工业和城市的发展，酸性气体的处理也迫在眉睫。酸性气体的处理方法目前主要有化学吸收法(碱洗法、醇胺法、砜胺法、氧化铁(海绵铁)法、碳酸盐法)和物理吸收法(物理溶剂、固体吸附剂、半透膜)。这两种方法常常伴随着流程复杂、配置设备较多、后处理困难、成本高等问题。
发明内容
发明目的：本发明目的之一旨在提供一种基于电化学技术的气体处理装置；本发明另一目的旨在提供上述装置的气体处理方法。
技术方案：本发明所述的基于电化学技术的气体处理装置，包括电催化单元和电絮凝单元；其中，所述电催化单元包括反应腔I、设置在反应腔I底部的气体入口以及与设置在反应腔I顶部的气体出口；反应腔I内设有反应区I，反应区I内设有至少一对阴阳电极；所述电催化单元的气体出口连有两个支路I，其中一条支路I与电催化单元的气体入口连接，另一条支路I与电絮凝单元的气体进口连接；所述电絮凝单元包括反应腔II、设置在反应腔II底部的气体进口以及与设置在反应腔II顶部的气体排出口，反应腔II内设有反应区II，反应区II内设有阴阳电极以及填充在阴极和阳极之间的固体颗粒，气体排出口连有两个支路II，其中一条支路II与后续单元连接，另一条支路II与电絮凝单元的气体进口连接；电催化单元和电絮凝单元的电极分别通过导线与外部电源连接。
气体下进上出，一方面气体密度小，气体从下方进入可以使之自行向上分散，方便气体传质后从装置上方排出，另一方面有助于气体与反应介质充分接触，增大反应面积。
其中，所述固体颗粒由陶瓷颗粒或玻璃柱、活性炭和铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁三种颗粒组成；固体颗粒中，铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁的质量占比为50～65％，活性炭的质量占比为10％，陶瓷颗粒或玻璃柱的质量占比为25％～40％(其中四氧化三铁的最终处理效果更好)；固体颗粒形成的填料的孔隙率为40～60％，固体颗粒的粒径为1～2cm。固体颗粒堆积在一起，由于颗粒的粒径大，堆积后形成多孔介质，为絮体生成提供支撑空间，絮体生长在多孔介质的空隙中，有效防止絮体团聚，从而增大絮体的比表面积；同时，铁颗粒、四氧化三铁或氧化铝颗粒溶出金属阳离子，促进絮体生成，陶瓷颗粒或玻璃柱(绝缘作用)的存在可以防止形成短路，活性炭作为电场中的粒子电极，有电催化氧化作用，能够协同电催化氧化降解有机气体。
其中，所述电催化单元中，电极为一对阴阳电极或多对并排设置的阴阳电极，阴极为不锈钢电极，阳极为形稳电极；其中，形稳电极为钛、Ti/SnO2、Ti/PbO2或合成掺硼金刚石薄层(BDD)电极；每对阴阳电极之间的间距为0.2～2mm；所述电絮凝单元内的阳极为铁电极，阴极为不锈钢电极。电絮凝单元的阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，在电场作用下，阳极电解出金属阳离子Fe2+或Fe3+，阴极电解出H2和氢氧根离子(OH-),金属阳离子Fe2+或Fe3+与OH-在废水中结合，最终形成铁的氧化物或氢氧化物絮体。电絮凝过程中通过调节电解液的初始溶解氧可以生成不同结构的絮体(绿锈GR、磁铁矿Fe3O4、羟基氧化铁FeOOH)，GR的结构类似于层状双金属氢氧化物(LDHs)，由正电荷层和负电荷层组成，阳离子和OH-构成正电荷层，阴离子和水分子构成负电荷层，GR的插层中富含可交换的阴离子，因此GR能有效地吸附有机物污染物；磁铁矿是一种混合价的具有磁性的铁氧化物，具有良好的吸附性能且粒径小；羟基氧化铁是一种无机铁氧化物，具有稳定的物理化学性质、较高的比表面积和丰富的表面羟基；电絮凝过程中原位生成的絮体都具有高的比表面积和丰富的表面羟基，通过物理吸附、表面络合反应、配位吸附方式有效去除气体中的有机污染物。电催化单元能够将大分子气体分解为小分子气体，能够有效提高电絮凝过程中对有机分子的吸附，分子太大不利于絮体的吸附，容易脱附。
其中，在电催化单元和电絮凝单元内还设有气体分布器，气体通过气体分布器进入反应区。
其中，所述电絮凝单元反应区的入口和出口处均设阻隔网。为保护絮体，在电絮凝单元反应区上下两端安装絮体阻隔网，阻隔网的目数为200～500目。
其中，所述两个支路I和两个支路II上均设有阀门和流量计。
上述装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度和pH值，接通电源，调节电流密度，通入气体，高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为气体小分子；气体经过电催化单元后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元中电解液的pH值，接通电源，调节电流密度，生成以绿锈为主的絮体，絮体通过络合作用和吸附作用对气体中的污染物进行去除，阴阳电极间填充的固体颗粒形成多孔介质，为絮体生成提供支撑空间，防止絮体团聚，同时，铁颗粒、四氧化三铁或氧化铝颗粒溶出金属阳离子，促进絮体生成，陶瓷颗粒或玻璃柱的存在可以防止形成短路，活性炭的作用为电化学氧化，充分反应后，气体由气体排出口排出电絮凝单元，通过支路II上阀门开度的控制，一部分气体回流至电絮凝单元，一部分气体进入后续单元。
其中，所述电催化单元和电絮凝单元内的电解液均为硫酸钠和氯化钠的混合溶液；其中，电催化单元的电解液组成为：n(SO4 2-)：n(Cl-)＝2：1～5：1，电絮凝单元的电解液组成为：n(SO4 2-)：n(Cl-)＝5：1～10：1。在电催化单元，电解液中的少量氯离子会生成活性氯，能够对有机物起到氧化作用；在电絮凝单元中，少量的氯可以防止电极的钝化。电解液的温度为30～40℃。
其中，电催化单元电解液的pH值为5～7，电絮凝单元电解液的pH值为3～6。电催化单元中，pH值小于5，H+会与羟基自由基发生副反应，pH值大于7，不利于羟基自由基的生成；电絮凝单元中，pH值小于3，阳极会与酸反应，被腐蚀，且强酸环境不利于絮体的生成，pH值大于6，由于电絮凝过程反应时间长，阳极被钝化，并且反应过程中一直都有OH-的生成，碱性会越来越强，强碱环境会使得生成的絮体被溶解，因此初始pH值不宜高，低点能够缓冲形成碱性环境。
其中，电催化单元中，电解液液位为反应腔I体积的50％～80％，电絮凝单元中，电解液液位为反应腔II体积的30％～60％。由于气体的带出和水的电解可能导致液位低于规定值，为了准确控制液位，装置内设有液位计以及加液孔，用于控制液位。
其中，电催化单元的气体出料比为30～60％，循环比为40～70％，回流增大了反应时间，使得气体与催化单元的氧化介质充分反应；电絮凝单元的气体出料比为30～60％，循环比为40～70％，回流增大了气体与絮体的反应时间，有利于絮体充分接触从而吸附絮体，回流比越大，处理效果越好。
电催化单元所用的电流密度为1～20mA/cm2，电絮凝单元所用的电流密度为0.1～5mA/cm2。本发明处理的气体种类为VOCs和/或酸性气体，处理浓度为100～800mg/m3,处理量范围为0.3m3/h-2000m3/h，气体的出料比为30％～60％，循环比为40％～70％；其中，气体在电催化单元中的停留时间为10～60s，在电絮凝单元中的停留时间为5～30min。
有益效果：本发明采用电催化单元协同电絮凝单元来处理气体中的VOCs和/或酸性物质，通过将两者结合，有效提高了电化学方式对VOCs和酸性气体的去除效果，针对初始浓度至少100mg/m3的污染物，能达到至少95％的去除率。
附图说明
图1为本发明气体处理装置的结构原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于电化学的气体处理装置，包括电催化单元12和电絮凝单元13；其中，电催化单元12包括反应腔I、设置在反应腔I底部的气体入口1以及与设置在反应腔I顶部的气体出口15；反应腔I内设有反应区I14，反应区I14内设有至少一对阴阳电极；电催化单元13的气体出口15连有两个支路I16，其中一条支路I与电催化单元12的气体入口1连接，另一条支路I与电絮凝单元13的气体进口6连接；所述电絮凝单元13包括反应腔II、设置在反应腔II底部的气体进口6以及与设置在反应腔II顶部的气体排出口11，反应腔II内设有反应区II17，反应区II17内设有阴阳电极以及填充在阴极9和阳极7之间的固体颗粒8，反应区II17的入口和出口处均设阻隔网10，气体排出口11连有两个支路II18，其中一条支路II与后续单元连接，另一条支路II与电絮凝单元13的气体进口6连接；在电催化单元12和电絮凝单元13内还设有气体分布器3，气体通过气体分布器3进入反应区；电催化单元12和电絮凝单元13的电极分别通过导线与外部电源2连接。两个支路I16和两个支路II18上均设有阀门和流量计，电催化单元12和电絮凝单元13内均设有液位计和加液孔，加液孔与外部加液管连接，加液管上设有泵，支路上的阀门、流量计、电催化单元12和电絮凝单元13内的液位计以及加液管上的泵分别通过电缆与装置外的PLC控制箱连接。
固体颗粒8由由陶瓷颗粒或玻璃柱、活性炭和铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁三种颗粒组成；固体颗粒中，铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁的质量占比为40～65％，活性炭的质量占比为10％，陶瓷颗粒或玻璃柱的质量占比为25％～50％；固体颗粒形成的填料的孔隙率为40～60％，颗粒的粒径为1～2cm。
电催化单元12中，电极由多对并排设置的阴阳电极组成，阴极5为不锈钢电极，阳极4为形稳电极；其中，形稳电极为钛、Ti/SnO2、Ti/PbO2或合成掺硼金刚石薄层(BDD)电极；每对阴阳电极之间的间距为0.2～2mm；电絮凝单元13内的阳极7为铁电极，阴极9为不锈钢电极。
实施例1
采用本发明装置对含甲苯和H2S的废气进行处理，甲苯和H2S的浓度均为50mg/m3，气体的处理量为2000m3/h；
本发明装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度为30℃，调节电催化单元的电解液pH值为5，电导率为5000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝2：1，通过液位计配合加药管上的泵控制液位为50％，阴极为不锈钢电极，阳极为钛电极，调节电极间距为2mm，接通电源，调节电流密度为20mA/cm2；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元的电解液pH值为3，电导率为15000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝10：1，液位为30％，接通电源，调节电絮凝单元电极电流密度为5mA/cm2，絮体阻隔网的目数为500目，阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，阴极和阳极之间填充的固体颗粒由铁颗粒、活性炭和玻璃柱组成；铁颗粒的质量占比为60％，活性炭的质量占比为10％，玻璃柱的质量占比为30％；固体颗粒形成的多孔介质填料的孔隙率为60％，颗粒粒径为1cm，进行电化学反应一小时，待生成絮体后，向本发明装置中通入气体，气体在电催化单元中高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为小分子；气体在高电压催化装置中的停留时间为60s，气体经过电催化单元处理后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元，气体的出料比为30％，气体经电絮凝单元处理后循环比为70％，在电絮凝单元中的停留时间为20min。
分别利用相应的检测仪检测不同处理气体的浓度，计算去除率，去除率(％)＝(进口浓度-出口浓度)/进口浓度×100。
气体处理的结果如表1所示：
对比例1～4其余反应条件均与实施例1相同，唯有气体经电絮凝单元处理后的循环比不同，结合实施例1和对比例1～4可知，随着气体回流比的增大，气体的处理效果变好。
实施例2
采用本发明装置对含甲苯和乙胺的废气进行处理，甲苯和乙胺的浓度均为100mg/m3，气体的处理量为1500m3/h；
本发明装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度为32℃，调节电催化单元的电解液pH值为5.5，电导率为4000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝4：1，通过液位计配合加药管上的泵控制液位为55％，阴极为不锈钢电极，阳极为Ti/PbO2电极，调节电极间距为1.5mm，接通电源，调节电流密度为15mA/cm2；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元的电解液pH值为4，电导率为4000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝8：1，液位为40％，接通电源，调节电絮凝单元电极电流密度为4mA/cm2，絮体阻隔网的目数为400目，阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，阴极和阳极之间的固体颗粒由铁颗粒、陶瓷颗粒和活性炭组成；铁颗粒的质量占比为55％，活性炭的质量占比为10％，陶瓷颗粒的质量占比为35％，固体颗粒形成的填料的孔隙率为55％，颗粒粒径为1cm，进行电化学反应一小时，待生成絮体后，向装置中通入气体，气体在电催化单元中高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为小分子；气体在高电压催化装置中的停留时间为50s，气体经过电催化单元处理后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元，气体经电絮凝单元处理后出料比为50％，循环比为50％，在电絮凝单元中的停留时间为15min。
气体处理的结果如表2所示：
对比例5～9其余反应条件均与实施例2相同，唯有一个区别，其中，对比例5～8在电絮凝单元阴阳极间填充固体颗粒中铁占比与实施例2不同，对比例9在电絮凝单元阴极和阳极之间没有填充固体颗粒，结合实施例2和对比例5～9可知，在电絮凝单元，阴阳极间填充固体颗粒的气体处理效果远高于不填充固体颗粒的气体处理效果，并且随着固体颗粒中铁(金属阳离子)占比的增加，气体的处理效果越好。
实施例3
采用本发明装置对含正己烷和H2S的废气进行处理，正己烷和H2S的浓度均为300mg/m3，气体的处理量为500m3/h；
本发明装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度为35℃，调节电催化单元的电解液pH值为6，电导率为3000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝3：1，通过液位计配合加药管上的泵控制液位为60％，阴极为不锈钢电极，阳极为Ti/SnO2电极，调节电极间距为2mm，接通电源，调节电流密度为10mA/cm2；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元的电解液pH值为4.5，电导率为7000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝7：1，液位为50％，接通电源，调节电絮凝单元电极电流密度为3mA/cm2，絮体阻隔网的目数为350目，阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，阴极和阳极之间的固体颗粒由氧化铝、活性炭和玻璃柱组成；氧化铝的质量占比为50％，活性炭的质量占比为10％，玻璃柱的质量占比为40％；固体颗粒形成的填料的孔隙率为50％，颗粒粒径为1.5cm，进行电化学反应一小时，待生成絮体后，向装置中通入气体，气体在电催化单元中高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为小分子；气体在高电压催化装置中的停留时间为40s，气体经过电催化单元处理后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元，气体经电絮凝单元处理后出料比为50％，循环比为50％，在电絮凝单元中的停留时间为10min。
气体处理的结果如表3所示：
对比例10～13其余反应条件均与实施例3相同，唯有一个区别，对比例10～13电絮凝单元的电流密度与实施例3不同，结合实施例3与对比例10～13可知，随着电絮凝单元电流密度的增大，气体的处理效果越好。
实施例4
采用本发明装置对含丙酮和SO2的废气进行处理，丙酮和SO2的浓度均为350mg/m3，气体的处理量为100m3/h；
本发明装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度为38℃，调节电催化单元的电解液pH值为6.5，电导率为1200us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝2：1，通过液位计配合加药管上的泵控制液位为70％，阴极为不锈钢电极，阳极为钛电极，调节电极间距为2mm，接通电源，调节电流密度为5mA/cm2；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元的电解液pH值为5，电导率为5000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝10：1，液位为60％，接通电源，调节电絮凝单元电极电流密度为0.1mA/cm2，絮体阻隔网的目数为400目，阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，阴极和阳极之间的固体颗粒由四氧化三铁、活性炭和玻璃柱组成；四氧化三铁的质量占比为65％，活性炭的质量占比为10％，玻璃柱的质量占比为25％；固体颗粒形成的填料的孔隙率为40％，颗粒粒径为2cm，进行电化学反应一小时，待生成絮体后，向装置中通入气体，气体在电催化单元中高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为小分子；气体在高电压催化装置中的停留时间为50s，气体经过电催化单元处理后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元，气体经电絮凝单元处理后出料比为40％，循环比为60％，在电絮凝单元中的停留时间为15min。
气体处理的结果如表4所示：
对比例14～17其余反应条件均与实施例4相同，唯有一个区别，对比例14～17电絮凝单元中固体颗粒堆积的多孔介质的孔隙率与实施例4不同，结合实施例4与对比例14～17可知，随着固体颗粒孔隙率的增大，气体的处理效果越好。
实施例5
采用本发明装置对含苯和苯胺的废气进行处理，苯和苯胺的浓度均为400mg/m3，气体的处理量为0.3m3/h；
本发明装置的气体处理方法，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度为40℃，调节电催化单元的电解液pH值为7，电导率为500us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝2：1，通过液位计配合加药管上的泵控制液位为80％，阴极为不锈钢电极，阳极为合成掺硼金刚石薄层(BDD)电极，调节电极间距为0.2mm，接通电源，调节电流密度为1mA/cm2；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元的电解液pH值为5，电导率为3000us/cm，电解液组成为n(SO4 2-):n(Cl-)＝2：1，液位为60％，接通电源，调节电絮凝单元电极电流密度为0.1mA/cm2，絮体阻隔网的目数为200目，阳极采用铁电极，阴极采用不锈钢电极，阴极和阳极之间的固体颗粒由四氧化三铁、活性炭和陶瓷颗粒组成；铁颗粒的质量占比为60％，活性炭的质量占比为10％，陶瓷颗粒的质量占比为30％；固体颗粒形成的填料的孔隙率为60％，颗粒粒径为2cm，进行电化学反应一小时，待生成絮体后，向装置中通入气体，气体在电催化单元中高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为小分子；气体在高电压催化装置中的停留时间为60s，气体经过电催化单元处理后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元，气体经电絮凝单元处理后出料比为30％，循环比为70％，在电絮凝单元中的停留时间为20min。
气体处理的结果如表5所示：
对比例18～21其余反应条件均与实施例5相同，唯有一个区别，对比例18～21电催化单元中电极间距与实施例5不同，结合实施例5与对比例18～21可知，在电催化单元电极间距越小，气体的处理效果越好。
Claims (10)
1.一种基于电化学技术的气体处理装置，其特征在于：包括电催化单元(12)和电絮凝单元(13)；其中，所述电催化单元(12)包括反应腔I、设置在反应腔I底部的气体入口(1)以及与设置在反应腔I顶部的气体出口(15)；反应腔I内设有反应区I(14)，反应区I(14)内设有至少一对阴阳电极；所述电催化单元(13)的气体出口(15)连有两个支路I(16)，其中一条支路I与电催化单元(12)的气体入口(1)连接，另一条支路I与电絮凝单元(13)的气体进口(6)连接；所述电絮凝单元(13)包括反应腔II、设置在反应腔II底部的气体进口(6)以及与设置在反应腔II顶部的气体排出口(11)，反应腔II内设有反应区II(17)，反应区II(17)内设有阴阳电极以及填充在阴极(9)和阳极(7)之间的固体颗粒(8)，气体排出口(11)连有两个支路II(18)，其中一条支路II与后续单元连接，另一条支路II与电絮凝单元(13)的气体进口(6)连接；电催化单元(12)和电絮凝单元(13)的电极分别通过导线与外部电源(2)连接。
2.根据权利要求1所述的基于电化学技术的气体处理装置，其特征在于：所述固体颗粒(8)由陶瓷颗粒或玻璃柱、活性炭和铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁三种颗粒组成；固体颗粒中，铁颗粒、氧化铝或四氧化三铁的质量占比为50～65％，活性炭的质量占比为10％，陶瓷颗粒或玻璃柱的质量占比为25％～40％；固体颗粒形成的多孔介质的孔隙率为40～60％，固体颗粒的粒径为1～2cm。
3.根据权利要求1所述的基于电化学技术的气体处理装置，其特征在于：所述电催化单元(12)中，电极为一对阴阳电极或多对阴阳电极并排设置，阴极(5)为不锈钢电极，阳极(4)为形稳电极；其中，形稳电极为钛、Ti/SnO2、Ti/PbO2或合成掺硼金刚石薄层(BDD)电极；每对阴阳电极之间的间距为0.2～2mm；所述电絮凝单元(13)内的阳极(7)为铁电极，阴极(9)为不锈钢电极。
4.根据权利要求1所述的基于电化学技术的气体处理装置，其特征在于：在电催化单元(12)和电絮凝单元(13)内还设有气体分布器(3)，气体通过气体分布器(3)进入反应区；所述电絮凝单元(13)反应区的入口和出口处均设阻隔网(10)。
5.根据权利要求1所述的基于电化学技术的气体处理装置，其特征在于：所述两个支路I和两个支路II上均设有阀门和流量计。
6.权利要求1所述的装置的气体处理方法，其特征在于，具体为：(1)电催化阶段：调节电解液的温度和pH值，接通电源，调节电流密度，通入气体，高电压产生的离子流和水电解产生的羟基自由基对水中的气体分子进行冲击和氧化还原反应，使大分子气体分解为气体小分子；气体经过电催化单元后通过支路I上阀门开度的控制一部分气体回流至电催化单元，一部分气体进入电絮凝单元；(2)电絮凝阶段：调节电絮凝单元中电解液的pH值和溶解氧含量，接通电源，调节电流密度，生成絮体，絮体通过络合作用和吸附作用对气体中的污染物进行去除，充分反应后，气体由气体排出口排出电絮凝单元，通过支路II上阀门开度的控制，一部分气体回流至电絮凝单元，一部分气体进入后续单元。
7.根据权利要求6所述的装置的气体处理方法，其特征在于：所述电催化单元(12)和电絮凝单元(13)内的电解液均为硫酸钠和氯化钠的混合溶液；其中，电催化单元的电解液组成为：n(SO4 2-)：n(Cl-)＝2：1～5：1，电絮凝单元的电解液组成为：n(SO4 2-)：n(Cl-)＝5：1～10：1；电解液的温度为30～40℃。
8.根据权利要求6所述的装置的气体处理方法，其特征在于：电催化单元电解液的pH值为5～7，电絮凝单元电解液的pH值为3～6。
9.根据权利要求6所述的装置的气体处理方法，其特征在于：电催化单元中，电解液液位为反应腔I体积的50％～80％，电絮凝单元中，电解液液位为反应腔II体积的30％～60％。
10.根据权利要求6所述的装置的气体处理方法，其特征在于：电催化单元的气体出料比为30％-60％，循环比为40％-70％；电絮凝单元的气体出料比为30～60％，循环比为40～70％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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