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专利号: 2022102083836
申请人: 安徽理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合工艺,其特征在于,使用无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合装置,该装置包括箱体以及将箱体分隔成电解水制氢室(1)和废水降解耦合室(2)的活动隔板(3),所述电解水制氢室(1)和废水降解耦合室(2)在活动隔板(3)的作用下处于连通或隔开两种状态;

所述电解水制氢室(1)内设置有与电源负极相连接的析氢电极(4),所述废水降解耦合室内(2)设置有与电源正极相连接的氢氧化镍缓存电极(5);所述氢氧化镍缓存电极(5)的数量为1个以上,彼此之间通过导线并联;

所述氢氧化镍缓存电极(5)的制备方法如下:

将0.01‑5g的六水合硝酸镍溶解于20ml水中,0.005‑0.5g的六水合硝酸钴溶解于20ml乙醇中,0.05‑3g的2,5‑二羟基对苯二甲酸溶解于20mlN,N‑二甲基甲酰胺,然后将制得的溶液依次倒入反应釜中,并加入金属泡沫镍,100‑140℃温度下反应15h‑30h后冷却到室温,取出泡沫镍用去离子水清洗后真空干燥,然后放入浓度为1‑12mol的KOH溶液中浸泡12‑48h,取出清洗并真空干燥,即制得氢氧化镍缓存电极(5);

该工艺包括如下步骤:

S1、打开活动隔板(3)使得电解水制氢室(1)和废水降解耦合室(2)连通,向箱体内通入

0.1‑6mol/L的KOH溶液,析氢电极(4)作为阴极、氢氧化镍缓存电极(5)作为阳极形成双电极体系,通入电流,收集箱体顶部的H2,待氢氧化镍缓存电极(5)上有气泡产生即Ni(OH)2完全转变为NiOOH,则反应结束,将KOH溶液排出;

S2、关闭活动隔板(3)使得电解水制氢室(1)和废水降解耦合室(2)隔开,向废水降解耦合室(2)内通入还原性废水,收集箱体顶部产生的气体,待氢氧化镍缓存电极(5)表面不再有气泡产生即NiOOH完全还原为Ni(OH)2,则反应结束,排出降解后废水;所述的还原性废水中含有水合肼、次磷酸钠中的至少一种;

S3、向废水降解耦合室(2)内通入纯水清洗氢氧化镍缓存电极(5),然后再排出洗水;

S4、重复S1‑S3的步骤。

2.根据权利要求1所述的无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合工艺,其特征在于,所述废水降解耦合室(2)内设置有加热装置(6)。

3.根据权利要求1所述的无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合工艺,其特征在于,所述还原性废水中尿素的浓度为0.1‑5mol/L。

4.根据权利要求1所述的无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合工艺,其特征在于,所述还原性废水中水合肼的浓度为0.01‑0.1mol/L。

5.根据权利要求2所述的无膜法电解水制氢‑还原性废水降解耦合工艺,其特征在于,步骤S3中通入还原性废水后,开启加热装置(6)使废水的温度升至90‑95℃。