[实用新型]一种电化学反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电化学反应装置，属于有毒污染气体的分离净化及环境保护工程技术领域。

背景技术

磷、硫、氰深度净化不仅对环境污染控制、温室气体减排具有重要意义, 还能提升净化工艺技术水平，推动西部欠发达地区产业结构调整，促进混合气的资源化和综合利用，产生显著的经济效益，磷（PH₃）、硫（H₂S）、氰（HCN）作为剧毒恶臭污染物，会存在于许多工业生产排放的尾气中，比如生物质裂解、煤焦化、煤液化、煤气化、高炉炼铁等过程中都会产生大量含H₂S、HCN的尾气，而黄磷生产、电石生产等过程中则会产生同时含PH₃、H₂S、HCN的尾气；另一方面黄磷尾气、电石炉尾气、高炉煤气、转炉尾气等往往又是富含有重要资源化利用价值CO 的尾气，如果将其中磷硫氰有效净化将使这些尾气变成宝贵的资源，特别是对于主要分布在西部地区的黄磷及密闭电石炉生产过程中的尾气，磷、硫、氰的选择性深度脱除技术更是实现废气资源化高附加值利用、推动产业结构转型升级的关键技术，不仅会减少环境污染，还能产生显著的经济效益；比如黄磷生产过程中，理论上每生产1t 黄磷排放含85%～95% CO 的尾气2500～3000Nm³，按此计算，仅云南省黄磷电炉2011 年至少产生CO 12 亿Nm³，折合CO₂ 排放量236 万t/a，这些富含CO 的黄磷尾气若经净化后所含磷、硫、氰等杂质低于1mg/m³，则可作为十分宝贵的化工原料气生产C1化工产品，每年可创造138 亿元人民币的产值，既可避免环境污染，又可变废为宝、降低黄磷的生产成本。但由于黄磷尾气中的PH₃ 、H₂S、HCN 杂质难以有效净化，目前大部分黄磷尾气只能作为磷泥蒸馏、磷矿和焦炭干燥的低级燃料使用，多余气体点火燃烧后排放，燃烧产生的磷化物、硫化物、氟化物等随温室效应气体CO₂ 一并进入大气，对生态环境造成极大的污染，同时也是CO 资源的浪费；电石素有“有机合成工业之母”的美誉，是重要基础化工原料，我国2011 年电石产量1737 万t，而作为今后电石生产主流的密闭电石炉电石生产过程中，每生产1t 电石产生约400 Nm³含CO 80%～85%的尾气，如将这些尾气净化后作为C1 化工原料气，CO₂ 减排将超过1000 万t/a,创造的经济效益超过600 亿元/a。与黄磷尾气相比，密闭电石炉尾气含粉尘量高些，但同样存在现有磷、硫、氰脱除技术难以满足其净化后作为C1 化工原料气要求的问题，目前密闭电石炉尾气中绝大多数以点火炬形式直接燃烧排放，亦造成了严重的二次污染、大量温室气体排放及CO 资源的浪费。

国内外已有大量对PH₃、H₂S 及HCN 的净化研究报道，但多数研究仅局限于单一气体组分的净化，关于他们同步深度选择性净化的研究还很缺乏，净化技术远不能满足实际工业气体低成本高效净化要求。目前针对PH₃ 的净化有燃烧、氧化剂氧化吸收、物理吸附、固相催化氧化、热分解、液相催化氧化等方法。针对H₂S 的净化有生物法、物理吸附、臭氧氧化法、电化学氧化、电子束照射微波分解法、浸渍活性炭催化氧化、液相催化氧化等方法，而针对HCN 的净化有化学吸附净化、低温固相催化氧化、CaO高温氧化、催化燃烧、催化水解等方法。另外，也报道有针对生物质或煤热裂解过程中产生H₂S和HCN的选择性双组分净化的KXIT 净化、液相催化氧化技术等技术。

目前还未见关于磷、硫、氰同步深度净化装置的研究报道，如果实现磷、硫、氰同步深度脱出，则不仅可缩短工艺流程，有效降低净化成本，而且可以推动尾气资源化利用工程的大规模应用。

发明内容

本实用新型的目的在于一种电化学反应装置，该装置包括：阳极1、阴极2、气体分散装置8、电解槽11，电解槽11内靠近阳极1处有挡板5，挡板5与盖板10相连，与电解槽11底部相离，在挡板5和阳极1之间的盖板10上设有阳极气体出口3，在电解槽11内靠近阴极2处有阴膜6，阴膜6与电解槽11底部相连，与盖板10相离，在阴膜6和阴极2之间的盖板10上设有阴极气体出口4，电解槽11底部气体入口7处有气体分散装置8，气体入口7和气体分散装置8相连接。