干法处理磷化氢是采用活性炭对磷化氢进行吸附,但没有改变磷化氢的化学性质,不足之处是吸附后的活性炭要采用或燃烧或解析的方法进行后期处理,仍然存在污染问题。以上方法无论是化学转换法和吸附法,大都或多或少的造成一定程度的二次污染。
技术实现要素:
本发明提供一种电化学辅助化学吸收的磷化氢处理方法,磷化氢能完全吸收,同时,化学吸收液能够循环使用。
一种电化学辅助化学吸收磷化氢气体的方法,包括如下步骤:
(1)通过加压气泵将磷化氢尾气压入气体加压室中,磷化氢气体透过气体扩散阳极后进入气体吸收室并融入硫酸铜与离子液体的混合液中,磷化氢与硫酸铜反应生成磷酸盐和铜单质;
(2)空气通过气体扩散阴极扩散至阴极电极表面,氧气组分在阴极负电势作用下与阳极传递的质子结合还原成双氧水,进一步氧化截留溶于电解液中的残余磷化氢气体,实现磷化氢完全吸收降解;同时铜单质在双氧水和硫酸的作用下重新生成硫酸铜,再次参与磷化氢的吸收。
本发明在磷化氢电化学吸收装置中,含磷化氢废气通过气体加压泵压入,透过气体扩散阳极,大部分磷化氢被化学吸收剂硫酸铜吸收,生成磷酸和铜,剩余的磷化氢溶入电解液中,空气通过气体扩散阴极扩散至阴极电极表面,氧气组分在阴极负电势作用下与阳极传递的质子结合还原成双氧水,从而进一步氧化截留溶于电解液中的残余磷化氢气体,从而实现磷化氢完全吸收降解,吸收磷化氢产生的铜单质在双氧水和硫酸的作用下重新生成硫酸铜,再次参与磷化氢的吸收。
电解吸收液中发生的具体的反应式为:
(1)4CuSO4+PH3+4H2O→4Cu↓+H3PO4+4H2SO4
(2)O2+2H2O+2e-→H2O2+2OH-
(3)H2O2+PH3+2OH-→HPO32-+5H2O
(4)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
本发明所述的扩散阳极电极可以对含磷化氢的气体进行分散。废气被分散成若干弱小气流,增加了气液的接触面积,加大了反应几率,使得磷化氢在电解液中能够被充分吸收。
优选地,压气泵的气压为0.5MPa-1.5MPa。
本发明中采用硫酸铜与离子液体的混合液作为吸收液,即将硫酸铜溶解在离子液体中,优选地,所述混合液中,硫酸铜浓度为0.05mol/L-0.15mol/L。进一步优选地,硫酸铜浓度为0.08mol/L-0.12mo