一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置及方法

本发明属于环保工程，尤其涉及一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置及方法。

背景技术：

1、溴和碘广泛存在于自然水体中，正常情况下不会对人体健康产生危害，但随着人类活动的增加和工业的发展，水体中溴、碘离子也产生了一定的污染问题。在沿海地区，由于海水倒灌影响经常导致居民饮用水中溴、碘离子的含量上升。这不仅对居民人体健康造成了一定的影响，而且饮用水中溴、碘离子的含量过高，在消毒过程中也会产生较高浓度的含溴及含碘致癌物质。因此可见，饮用水进行除溴、碘离子对于沿海地区的居民生活而言具有重要意义。

2、目前，采用空气吹出法、水蒸汽蒸馏法、溶剂萃取法、吸附法对于水中高浓度溴、碘离子的氧化提取过程中一般需要使用大量的化学试剂，易造成环境的二次污染。在离子交换法、吸附法和膜法中，吸附剂和膜的寿命制约着这些方法的工业化应用。因此，如何设计一种更环保的工业化除溴、碘离子的方法是目前除溴应用的关键。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中所述的采用空气吹出法、水蒸汽蒸馏法、溶剂萃取法、吸附法对于水中高浓度溴、碘离子的氧化提取易造成环境的二次污染，采用离子交换法、吸附法和膜法时，吸附剂和膜的寿命制约着这些方法的工业化应用的问题，本发明提出了如下技术方案：

2、一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，包括：反应器、电源、阳极和阴极；所述反应器的表面设有用于输入电解质溶液的进样口、用于通入反应气体的进气口、用于排出反应物的排气口以及与提取装置相连的取样口；所述电源设于所述反应器的外部，并且所述电源与所述阳极的一端电连接；所述阳极悬挂设于所述反应器内，所述阳极的另一端固定设有多个阵列排布的导电针；所述阴极固定设于所述反应器内，所述阴极表面设有多个与所述进气口相连通的鼓泡孔；当所述电源启动后，所述导电针和所述阴极之间的气体被电离成等离子体并进入所述电解质溶液内。

3、其中，所述阴极靠近所述进气口的一侧凹陷形成连通每个所述鼓泡孔和所述进气口的储气腔。

4、进一步地，所述导电针的数量为5根至30根之间，每根所述导电针针尖的直径范围在10微米至100微米之间。

5、进一步地，所述鼓泡孔的数量为1个至40个之间，并且每个所述鼓泡孔的直径范围为0.1毫米至0.5毫米之间。

6、进一步地，所述进气口的反应气体流量为100ml/min至600ml/min。

7、进一步地，所述电源的放电功率为5w至50w之间，所述电源的输出信号的占空比在50％至100％之间。

8、进一步地，所述阳极位于所述反应器内的所述电解质溶液的液面上方。

9、本发明的另一目的在于提出应用于上述用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化方法，包括：

10、在含溴或含碘电解质溶液的所述反应器内设置阴极和阳极；

11、在所述反应器内制作鼓泡；

12、启动所述电源对所述阴极和所述阳极之间逸出所述鼓泡的气体进行电离；

13、当所述电源放电时长达到设定时间后，所述电源停止放电，所述提取装置对所述反应器排出的所述电解质溶液进行提取处理。

14、进一步地，在所述电源启动后，尾气处理装置启动，从而对排气口排出的反应物进行处理。

15、有益效果：本发明通过反应器内设置的阳极和阴极之间形成交变电场，在反应器的溶液内通入反应气体形成鼓泡后，电场力作用使得溶液内的溴离子和或碘离子被氧化成气态单质，从而除去溶液中的溴离子和或碘离子。

技术特征：

1.一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，其特征在于，包括：反应器(1)、电源(2)、阳极(3)和阴极(4)；所述反应器(1)的表面设有用于输入电解质溶液的进样口(11)、用于通入反应气体的进气口(12)、用于排出反应物的排气口(13)以及与提取装置(5)相连的取样口(14)；所述电源(2)设于所述反应器(1)的外部，并且所述电源(2)与所述阳极(3)的一端电连接；所述阳极(3)悬挂设于所述反应器(1)内，所述阳极(3)的另一端固定设有多个阵列排布的导电针(31)；所述阴极(4)固定设于所述反应器(1)内，所述阴极(4)表面设有多个与所述进气口(12)相连通的鼓泡孔(41)；当所述电源(2)启动后，所述导电针(31)和所述阴极(4)之间的气体被电离成等离子体并进入所述电解质溶液内。

2.根据权利要求1中所述的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，其特征在于，所述阴极(4)靠近所述进气口(12)的一侧凹陷形成连通每个所述鼓泡孔(41)和所述进气口(12)的储气腔(42)。

3.根据权利要求2中所述的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，其特征在于，所述导电针(31)的数量为5根至30根之间，每根所述导电针(31)针尖的直径范围在10微米至100微米之间。

4.根据权利要求2中所述的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，其特征在于，所述鼓泡孔(41)的数量为1个至40个之间，并且每个所述鼓泡孔(41)的直径范围为0.1毫米至0.5毫米之间。

5.根据权利要求2中所述的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，其特征在于，所述进气口(12)的反应气体流量为100ml/min至600ml/min。

6.根据权利要求2中所述的一种用于鼓泡氧化溴、碘离子的装置，其特征在于，所述电源(2)的放电功率为5w至50w之间，所述电源(2)的输出信号的占空比在50％至100％之间。

7.根据权利要求2中所述的一种用于鼓泡氧化溴、碘离子的装置，其特征在于，所述阳极(3)位于所述反应器(1)内的所述电解质溶液的液面上方。

8.一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化方法，其特征在于，使用权利要求1～7中任意一项所述的用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化装置，包括：

9.根据权利要求1中所述的一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化方法，其特征在于，在所述电源(2)启动后，尾气处理装置(6)启动，从而对排气口(13)排出的反应物进行处理。

技术总结本发明提出了一种用于溴、碘鼓泡氧化装置，包括：反应器、电源、阳极和阴极；反应器的表面设有用于进样口、进气口、排气口以及与提取装置相连的取样口；阳极悬挂设于反应器内，阳极的另一端固定设有多个阵列排布的导电针；阴极固定设于反应器内，阴极表面设有多个与进气口相连通的鼓泡孔；当电源启动后，导电针和阴极之间的气体被电离成等离子体并进入电解质溶液内。本发明的另一目的在于提出一种用于溴离子或碘离子的鼓泡氧化方法装置。本发明通过反应器内设置的阳极和阴极之间形成等离子体，在反应器的溶液内通入反应气体形成鼓泡后，等离子体作用使得溶液内的溴离子和或碘离子被氧化成单质，从而提取溶液中的溴离子和或碘离子。技术研发人员：张思远,叶秀深,刘海宁,张琼元,韩文杰,吴志坚,张慧芳,李明珍受保护的技术使用者：中国科学院青海盐湖研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15