[发明专利]从废水中除去硝基芳族化合物的方法及装置

权利要求书

1.一种电化学处理硝基芳族化合物的方法，其包括如下步骤：

a)将包含至少一种硝基芳族化合物的含水组合物引入电解槽阳极区中，

其中电解槽具有被隔板相互分开的至少一个阳极区和至少一个阴极区，

并且电解槽具有至少一个阳极，其包含至少一个包含铂的阳极段或由载体材料和涂层构成的阳极段，其中载体材料包含至少一种选自铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)和铪(Hf)的金属，并且涂层由硼-掺杂金刚石构成；

b)在0.1-10kA/m²的阳极功率密度和4-15V的电解槽电位下进行电解。

2.根据权利要求1的方法，其中含水组合物为来自芳族化合物硝化的碱法废水。

3.根据权利要求1或2的方法，其中硝基芳族化合物为至少一种选自硝基苯(NB)、二硝基苯(DNB)、三硝基苯(TNB)、单硝基甲苯(MNT)、二硝基甲苯(DNT)、三硝基甲苯(TNT)、硝基氯苯(NCB)、单硝基二甲苯、二硝基二甲苯、三硝基二甲苯、单硝基甲酚、二硝基甲酚、三硝基甲酚、单硝基苯酚、二硝基苯酚、三硝基苯酚、单硝基苯甲酸、二硝基苯甲酸、三硝基苯甲酸、单硝基二甲苯酚、二硝基二甲苯酚和三硝基二甲苯酚的化合物，其中包括所提及化合物的所有异构形式。

4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中含水组合物包含至少一种呈悬浮形式的硝基芳族化合物。

5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中包含至少一种硝基芳族化合物的含水组合物额外包含氧化还原介体。

6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中在电解中在阳极区中含水组合物的温度为30-90°C。

7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中电解槽具有包含至少一个包含铂的阳极段的阳极，并且电解在2.5-10kA/m²的阳极电流密度和4-15V的电解槽电位下进行。

8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中电解槽具有包含至少一个由铂构成的阳极段的阳极，其中阳极段呈箔、薄片或丝网的形式并且固定于包含至少一种选自铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)和铪(Hf)的金属的支架上，并且阳极段以不超过30%的程度覆盖支架表面。

9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中电解槽具有包含至少一个包含载体材料和涂层的阳极段的阳极，其中载体材料包含至少一种选自铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)和铪(Hf)的金属；涂层包含硼-掺杂金刚石；阳极段固定于包含至少一种选自铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)和铪(Hf)的金属的支架上，并且电解在0.1-2kA/m²的阳极电流密度和4-15V的电解槽电位下进行并且载体材料上的硼-掺杂金刚石涂层具有5-50μm的层厚。

10.一种用于电化学处理硝基芳族化合物的装置，其包括至少一个电解槽，

其中电解槽具有被隔板相互分开的至少一个阳极区和至少一个阴极区，

并且电解槽具有至少一个包含至少一个包含铂的阳极段或包含载体材料和涂层的阳极段的阳极，其中载体材料包含至少一种选自铌(Nb)、钽(Ta)、钛(Ti)和铪(Hf)的金属，并且涂层包含硼-掺杂金刚石。

11.根据权利要求10的装置，其中隔板选自基于无机或有机多孔材料、基于聚乙烯复合聚合物和/或聚氯乙烯复合聚合物和/或聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或聚四氟乙烯(PTFE)的阳离子交换膜以及阴离子交换膜的非特定隔板。

12.根据权利要求10或11的装置，其中电解槽具有在隔板和阳极之间的垫板，其中阳极和阴极之间的间距为2-12mm。

13.根据权利要求10-12中任一项的装置，其中阳极和阴极之间的垫板为多层织网，其由不导电聚合物构成，其中各层具有渐变的孔。

14.根据权利要求10-13中任一项的装置在处理来自芳族化合物硝化的废水或生产用水中的用途。