[發明專利]一種電芬頓凈化余HCN的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210394667.5
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN102872704A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 吳祖成;廖文
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/54
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.?一種電芬頓凈化余HCN的裝置，其特征在于包括廢氣集氣罩（1）、壓力控制器（2）、電動廢氣處理裝置（3）、HCN回收儲罐（4）、氣體除霧器（5）、噴淋儲液池（6）、控制閥門（7）、在線監控器（8）、陽極液收集池（9）、陰極液罐（10）、含Fe²⁺溶液罐（11）、陰極電芬頓裝置（12）、第一直流電源（15）、氣瓶（17）、鼓風機（18）和第二直流電源（25）；陰極電芬頓裝置（12）本體包括第一陽極板（13）、第一陰極板（14）、導電介質（16），第一陽極板（13）與第一直流電源（15）的正極相連，第一陰極板（14）與第一直流電源（15）的負極相連；電動廢氣處理裝置（3）本體用離子選擇性交換膜（19）分隔成陽極室（21）、陰極室（22），陽極室（21）和陰極室（22）內填充有惰性填充物（20），陽極室（21）內設有第二陽極板（23），第二陽極板（23）與第二直流電源（25）正極相連，陰極室（22）內設有第二陰極板（24），第二陰極板（24）與第二直流電源（25）負極相連；廢氣集氣罩（1）經壓力控制器（2）與電動廢氣處理裝置（3）相連，噴淋儲液池（6）經控制閥門（7）、在線監控器（8）分成兩路，一路經控制閥門（7）與陽極室（21）頂部相連，另一路經控制閥門（7）與陰極室（22）頂部相連，陽極室（21）頂部經壓力控制器（2）與HCN回收儲罐（4）相連，陰極室（22）上部與其他氣體處理裝置（5）相連，陽極室（21）底部出口經在線監控器（8）與陽極液罐（9）、控制閥門（7）與陰極電芬頓裝置（12）陽極液入口相連，陰極室（22）底部出口經陰極液罐（10）、控制閥門（7）與陰極電芬頓裝置（12）陰極液入口相連，含Fe²⁺溶液罐（11）經控制閥門（7）與陰極電芬頓裝置（12）Fe²⁺溶液入口相連，氣瓶（17）經鼓風機（18）、閥門（7）與陰極電芬頓裝置（12）底部氣體入口相連。

2.?根據權利要求1所述的一種電芬頓凈化余HCN的裝置，其特征在于所述氣瓶（17）為凈化后的含氧氣體的貯罐或鋼瓶，氣瓶中貯有純凈的空氣、富氧空氣或氧氣中一種或多種氣體的混合。

3.?根據權利要求1所述的一種電芬頓凈化余HCN的裝置，其特征在于所述的陰極電芬頓裝置（12）為流化床型，陰極電芬頓裝置（12）內填充有導電介質（16），所述的導電介質（16）為活性炭、導電塑料、金屬顆粒、石墨顆粒中至少一種。

4.?根據權利要求1所述的一種電芬頓凈化余HCN的裝置，其特征在于所述的含Fe²⁺溶液罐（11）內設有溶液，溶液為硫酸亞鐵、氯化亞鐵或硝酸亞鐵。

5.?根據權利要求1所述的一種電芬頓凈化余HCN的裝置，其特征在于所述的第一陽極板（13）材料為石墨、活性炭纖維氈、活性炭纖維布以及涂敷有PbO₂、RuO₂、IrO₂、TiO₂、MnO₂中至少一種導電金屬，陰極（14）為活性炭纖維電極、石墨電極、石墨氣體擴散電極、活性炭氣體擴散電極或多壁納米碳管電極，電極板形狀為網狀、孔狀或絲柵狀。

6.?一種使用如權利要求1所述裝置一種電芬頓凈化余HCN的方法，其特征在于電動廢氣處理裝置（3）在20V以上產生直流電，促使陽極室（21）內產生大量H⁺，形成酸性氛圍，pH≤1.0，陰極室（22）產生大量OH^-，形成堿性氛圍，pH≥14.0；廢氣集氣罩（1）中的含氰廢氣在電動廢氣處理裝置（3）中被噴淋液吸收后，氰在陰極室（22）內99%以上轉化為CN^-，然后在電作用下遷移，經過陰離子交換膜（19）進入陽極室（21），并生成純凈的HCN氣體，生成的HCN氣體進入HCN回收儲罐（4），含氰廢氣中的HCN經過電動廢氣處理裝置（3）處理，廢氣中90%的HCN能被HCN回收儲罐（4），作為生產KCN或NaCN或AgCN的原料，剩余低濃度的HCN溶液采用陰極電芬頓裝置（12）處理，使HCN轉化為CO₂，噴淋儲液池（6）內的噴淋液為含NaCl、Na₂SO₄、Na₃PO₄、Na₂HPO₄、NaNO₃中至少一種的含鹽水，含鹽量為0.01%~10%，進行間歇或連續噴淋吸收HCN，低濃度CN^-溶液采用電芬頓裝置（12）將CN^-轉化為CO₂的過程為：O₂+2H⁺+2e→H₂O₂；Fe²⁺+H₂O₂→·OH+OH^-+Fe³⁺；HCN+·OH→CO₂；Fe³⁺+e^-→Fe²⁺。