极电解室，5一电渗析室，6一阳离子交换膜，7—阴离子交换膜，8—旋流器溢流液入口，9一脱盐水入口，10—阴极液出口，11一脱硫滤液入口，12脱盐水出口，13—渗析液栗，14一喷淋栗，15—石霄脱水系统，16一脱硫塔，17—循环冷却水系统。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0050]实施例1
[0051]如图1所示，一种利用电解-电渗析处理湿法脱硫系统中氯离子的系统，包括电解-电渗析装置，所述电解-电渗析装置内设有阳离子交换膜6和阴离子交换膜7，所述阳离子交换膜6和阴离子交换膜7将电解-电渗析装置分隔为三部分，依次为阴极电解室2、电渗析室5和阳极电解室4，所述阴极电解室内设有阴极板1，所述阳极电解室4内设有阳极板3，其中所述电解-电渗析装置内阳离子交换膜6、阴离子交换膜7、阴极板I和阳极板2采用平行排列的方式布置。
[0052]所述阴极电解室2设有旋流器溢流液入口 8、脱盐水入口 9和阴极液出口 10。
[0053]所述电渗析室5设有脱硫液入口 11和脱盐水出口 12。
[0054]实施例2
[0055]为了更好的将湿法脱硫系统中氯离子去除以及得到更好的脱硫效果，在实施例1的基础上本系统还包括石膏脱水系统15。
[0056]如图1和2所示，一种利用电解-电渗析处理湿法脱硫系统中氯离子的系统，包括与脱硫塔16底部出液端相连的石膏脱水系统15和电解-电渗析装置。
[0057]所述电解-电渗析装置内设有阳离子交换膜6和阴离子交换膜7，所述阳离子交换膜6和阴离子交换膜7将电解-电渗析装置分隔为三部分，依次为阴极电解室2、电渗析室5和阳极电解室4，所述阴极电解室内设有阴极板I，所述阳极电解室4内设有阳极板3，其中所述电解-电渗析装置内阳离子交换膜6、阴离子交换膜7、阴极板I和阳极板2采用平行排列的方式布置。
[0058]所述阴极电解室2设有旋流器溢流液入口 8、脱盐水入口 9和阴极液出口 10。
[0059]所述电渗析室5设有脱硫液入口 11和脱盐水出口 12。
[0060]所述石膏脱水系统15包括石膏旋流器、真空皮带脱水机、溢流液箱和滤液箱，具体的连接方式为:
[0061]所述脱硫塔16底部的出液端与石膏旋流器连接，所述石膏旋流器的底流口通过真空皮带脱水机与滤液箱相连，所述滤液箱与电渗析室5相连，所述电渗析室5的脱盐水出口12通过渗析液栗13与阴极电解室2的脱盐水入口 9相连接。所述石膏旋流器的溢流端通过溢流液箱与阴极电解室2的旋流器溢流液入口 8相连，所述阴极电解室2的阴极液出口 10通过喷淋栗14与脱硫塔16顶部相连。
[0062]所述阴极电解室2的出气端与氢气储罐相连，所述阳极电解室4与循环冷却水系统17相连。
[0063]实施例3
[0064]采用实施例1中的系统处理湿法脱硫系统中氯离子的方法，包括以下步骤:来自石膏脱水系统中的脱硫滤液水(主要成分为CaCl2)送入电解-电渗析装置的电渗析室5，其中的Ca2+在电场力作用下透过阳离子交换膜6迀移至阴极电解室2，C1—在电场力作用下透过阴离子交换膜7迀移至阳极电解室4，实现了电渗析脱盐。
[0065]电渗析室5的脱盐水出口12获得的脱盐水与来自石膏脱水系统的旋流器溢流液(主要成分为CaCl2,含有较多的悬浮物)均被送入电解-电渗析装置的阴极电解室2，在阴极板发生如下析氢反应:
[0066]2H20+2e——Η2?+20Η—
[0067]阴极电解生成的0H—与电渗析室5迀移来的Ca2+形成Ca(OH)2,然后不断被新鲜的旋流器溢流液和来自电渗析室5的脱盐水携带出，阴极电解室2的阴极液出口 10获得的主要成分为CaCl2和Ca(OH)2的溶液可送至脱硫塔用于脱硫，或作为湿式静电除尘器的中和水回用。
[0068]初始电解时向阳极电解室中注满稀盐酸，阳极电解室中稀盐酸浓度约0.2-
0.5mol/L，从电渗析室迀移来的Cl—不断在阳极放电生成氯气，电解反应如下:
[0069]2Cl—_2e——ChT
[0070]氯气在水中会发生如下水解反应:
[0071 ] Cl2+H20^HC10+HCl
[0072]而阳极电解室充满了稀盐酸，因此会抑制上述水解反应的发生，从而阳极电解产生的氯气可以不断的析出，氯离子实现了以氯气的形式回收。阳极获得的氯气可以用于循环冷却水系统的杀菌消毒、灭藻等，也可以用于出售。另外，由上述说明可知，该工艺运行过程中阳极电解室中的稀盐酸并不消耗，而仅仅是保证电解-电渗析装置的导电性并提供氯气析出的环境。
[0073]实施例4
[0074]采用实施例2中的系统处理湿法脱硫系统中氯离子的方法，包括以下步骤:如图2所示，来自石膏脱水系统15中的滤液箱地脱硫滤液水(主要成分为CaCl2)送入电解-电渗析装置的脱硫滤液入口 11，在直流电作用下实现电渗析脱盐，电渗析室5的脱盐水出口 12获得的脱盐水通过渗析液栗13送至电解-电渗析装置阴极电解室2的脱盐水入口 9，来自石膏脱水系统15中的溢流液箱的旋流器溢流液(主要成分为CaCl2,悬浮物较多)送至阴极电解室2的旋流器溢流液入口 8，在阴极电解室2中阴极发生析氢反应同时产生0H—，结合电渗析室5迀移来的Ca2+形成Ca(OH)2,不断补充的新鲜的旋流器溢流液和电渗析室5的脱盐水将阴极电解室生成的Ca(OH)2携带出阴极液出口 10，并由喷淋栗14送入脱硫塔16用于脱硫。由电渗析室5迀移至阳极电解室4的Cl—在阳极被氧化成氯气，在盐酸环境中不断析出，然后送至循环冷却水系统17用于杀菌消毒、灭藻等。本发明工艺简单，可将脱硫系统中的有害离子Cl—以氯气的形式回收利用、变废为宝，另外还可以实现脱硫增效并可回收高纯度氢气，该工艺不仅具有很高的环境效益，还可以提高经济效益。
[0075]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种利用电解-电渗析处理湿法脱硫系统中氯离子的方法，其特征是，包括以下步骤: (1)来自石膏脱水系统的脱硫滤液水进入电解-电渗析装置的电渗析室，在直流电作用下进行电渗析处理，获得脱盐水； (2)步骤(I)电渗析过程获得的脱盐水与来自石膏脱水系统的旋流器溢流液一同进入电解-电渗析装置的阴极电解室进行电解处理； (3)电解-电渗析装置的阳极电解室注满稀盐酸，从电渗析室迀移至阳极电解室的氯离子在阳极板放电形成氯气。2.如权利要求1所述的方法，其特征是:步骤(2)中，阴极电解产生的高纯氢气用于氢冷发电机的补充氢气源，或作为出-SCR装置的氢气源，或作为清洁能源燃烧或出售。3.如权利要求1所述的方法，其特征是:步骤(2)中，所述阴极电解室获得的溶液主要成分为CaCl2和Ca(OH)2,该混合液pH为9-12，送至脱硫塔内用于脱硫，或送至湿式静电除尘器作为中和水回用。4.如权利要求1所述的方法，其特征是:步骤(3)中，所述阳极电解室中稀盐酸浓度为0.2-0.5mol/L05.一种实现权利要求1?4中任一项所述的方法的系统，其特征是:包括电解-电渗析装置，所述电解-电渗析装置内设有阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜将电解-电渗析装置分隔为三部分，依次为阴极电解室、电渗析室和阳极电解室，所述阴极电解室内设有阴极板，所述阳极电解室内设有阳极板，所述电渗析室设有至少一个脱盐水出口和至少一个脱硫滤液入口；所述阴极电解室设有至少一个入口和至少一个阴极液出口。6.如权利要求5所述的系统，其特征是:所述阴极电解室的入口为2个，包括旋流器溢流液入口和与脱盐水出口相连接的脱盐水入口。7.如权利要求5所述的系统，其特征是:所述电解-电渗析装置的形式为立方体状，或者是圆筒状。8.如权利要求5所述的系统，其特征是:所述系统还包括石膏脱水系统，所述石膏脱水系统至少包括石膏旋流器、脱水机、溢流液箱和滤液箱。9.如权利要求6所述的系统，其特征是:所述石膏脱水系统中的滤液箱与电解-电渗析装置的电渗析室的脱硫滤液入口相连，所述电渗析室的脱盐水出口与电解-电渗析装置的阴极电解室的脱盐水入口相连;所述石膏脱水系统中的旋流器的溢流端与电解-电渗析装置的阴极电解室的入口相连。10.如权利要求5?9中任一项所述的系统，其特征是:所述电解-电渗析装置的阳极电解室与循环冷却水系统相连。
【专利摘要】本发明公开了一种利用电解电渗析处理湿法脱硫系统中氯离子的方法及系统，该方法利用电解-电渗析联合的方式，将脱硫系统中的氯离子排出脱硫系统并以氯气的形式回收，同时可获得副产物Ca(OH)2和高纯氢气。该方法工艺简单、稳定可靠，具有很好的环境效益和经济效益。
【IPC分类】C04B11/02, C02F1/469, C02F1/461, C02F103/18
【公开号】CN105600881
【申请号】CN201510750966
【发明人】董勇, 崔琳, 李广培
【申请人】山东大学
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月6日