[發(fā)明專利]用于流體純化的電化學(xué)裝置和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01125472.6
• 申請日: 2001-07-05
• 公開（公告）號: CN1363727A
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: W·福德;J·維澤爾斯;T·沃斯梅耶
• 申請（專利權(quán)）人: 索尼國際(歐洲)股份有限公司
• 主分類號: C25B1/30
• 分類號: C25B1/30;C25B11/06;C02F1/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 楊九昌

本發(fā)明涉及一種用于純化流體，特別是廢水或空氣的電化學(xué)方法和裝置，例如為了凈化和/或消毒的目的。現(xiàn)行處理空氣、水和土壤中的有機(jī)的、無機(jī)的和微生物的污染物的方法包括所謂的“高級的氧化法”。這些高級的氧化法產(chǎn)生活性高的氧化劑，其可以容易地將有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，同時使無機(jī)成分礦化以便容易除去。考慮到這一點，該劑之一是OH基，其可以由芬頓反應(yīng)產(chǎn)生：

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Fe³⁺離子隨后通過下列反應(yīng)被過氧化氫還原：

????????????????????????????????????(2).

從前提出過用方法(1)提供H₂O₂和Fe²⁺的不同途徑。

J.S.Do和C.P.Chen，在J.Electrochem.Soc.140期(1993)第1632頁中建議在石墨、網(wǎng)狀碳或碳-聚四氟乙烯陰極上通過下列反應(yīng)產(chǎn)生H₂O₂，額外加入Fe²⁺。

。

K.Pratap，A.T.Lemley，在J.Agric.Food?Chem第42期(1994)第209頁建議通過犧牲鐵陽極產(chǎn)生Fe²⁺并額外加入H₂O₂。

E.Brillas等人在Electrochem.Solid-State?Lett.1(1998)中第168頁中也提出將這兩種方法結(jié)合，即如上所述在碳陰極上產(chǎn)生H₂O₂，并通過犧牲鐵陽極產(chǎn)生Fe²⁺。

EP0694501A1公開了一種使用OH基團(tuán)純化污染水的電化學(xué)電池。在此文獻(xiàn)中，它建議將FeSO₄加入到液體電解質(zhì)中能夠進(jìn)行芬頓反應(yīng)。雖然證明在消滅污染物中電化學(xué)電池是有效的，但是如果純化連續(xù)的流體流時，它需要連續(xù)加入FeSO₄。此外，依據(jù)這種文獻(xiàn)使用的傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)有幾種固有的局限性，即它需要能夠產(chǎn)生H₂O₂，這需要消耗羥基。此外，根據(jù)反應(yīng)(2)Fe²⁺的再生相對較慢，以致于Fe³⁺堆積在系統(tǒng)中，這使反應(yīng)速度慢下來，而導(dǎo)致含F(xiàn)e(OH)3的膠體顆粒沉淀，此所謂的芬頓沉淀物。

US-PS5645700公開了一種產(chǎn)生過氧化氫的電解電池，其中使用催化劑用于產(chǎn)生過氧化氫的反應(yīng)，其可以是VIII族金屬與作為配體的紫菜堿和酞菁染料的絡(luò)合物。這些配體阻止了OH基團(tuán)的產(chǎn)生。

John?E.Biaglov和Alexander?V.Kachur在Radiation?Research第148期(1997)第181頁中，和Alexander?V.Kachur，Stephen?W.Tuttle和John?B.Biaglov在Radiation?Research第150期(1998)第475頁中考慮了鐵絡(luò)合物在生物系統(tǒng)中產(chǎn)生羥基的作用。他們發(fā)現(xiàn)多磷酸鹽或亞乙基酰胺的乙酸衍生物作為配體的這類鐵絡(luò)合物可促進(jìn)OH基團(tuán)的產(chǎn)生。這些絡(luò)合物被認(rèn)為是模仿了生物過程。沒有考慮這些效果與純化流體例如廢水的關(guān)系。

所有前面提到的芬頓類型方法需要將鐵鹽或鐵絡(luò)合物加入到液體中，或準(zhǔn)備犧牲鐵陽極。

本發(fā)明的目的是提供使用電化學(xué)電池純化流體的根本上自給(self-sustained)的裝置，以及純化流體的相關(guān)方法。