[发明专利]一种同步脱除硫硝制备硫酸和硝酸的方法及装置

权利要求书

1.一种同步脱除硫硝制备硫酸和硝酸的方法，其特征在于：在室温下，利用阴离子交换膜、一价阴离子交换膜及阳离子交换膜将反应腔室分隔成阴极室、硫酸室、硝酸室、阳极室，反应腔室外加直流电压，将含有二氧化硫和氮氧化物的混合气体通入阴极室中，大部分气体被阴极室溶液吸收并在溶液的电芬顿反应下被氧化，剩余部分气体则排入阳极室中利用阳极室溶液进行二次吸收，最后的尾气可直接排放；在阴极室反应产生的阴离子NO₃^-、SO₄^2-通过阴离子交换膜进入硫酸室，其中NO₃^-再通过一价阴离子交换膜进入硝酸室中生成硝酸，留在硫酸室中的SO₄^2-生成硫酸；

所述阴极室中放置有浓度0.01~0.05mol/L的Fe²⁺溶液，pH为1~4；硫酸室中放置有浓度0.01~0.05mol/L的硫酸溶液；硝酸室中放置有浓度0.01~0.05mol/L的硝酸溶液；阳极室中放置有浓度0.01~0.05mol/L的硫酸溶液。

2.根据权利要求1所述的同步脱除硫硝制备硫酸和硝酸的方法，其特征在于：反应腔室外加电压为直流电压，恒流条件下电流密度为30~900mA/m²或恒压条件下电压在0.1~20V；使用的电极材料为石墨电极。

3.完成权利要求1所述的同步脱除硫硝制备硫酸和硝酸的方法的装置，其特征在于：包括反应器、阳电极、阴电极、电源；阴电极、阳电极分别设置在反应器两端，且通过导线与电源连接，阴离子交换膜（6）、一价阴离子交换膜（8）、阳离子交换膜（10）依次排布在反应器中将反应器腔室分割为阴极室（1）、硫酸室（7）、硝酸室（9）、阳极室（11），阴极室上设置有进气管Ⅰ（4）和排气口Ⅰ（5），阳极室上设置有进气管Ⅱ（13）和排气口Ⅱ（14），排气口Ⅰ（5）与进气管Ⅱ（13）连通。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：进气管Ⅰ（4）下端设置有曝气头（3）。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：阳电极、阴电极为板状电极。