电解法脱硫 本发明是一种气体脱硫及脱硫后废水处理的方法，涉及气体净化及废水处理的技术领域。
锅炉、窑炉排放的废气中含有SO2、SO3等有害成分，是大气污染及酸雨的主要污染源之一。目前普遍采用的脱硫方法可分为燃烧前燃料脱硫、炉内燃烧中脱硫、烟道气体脱硫三大类。在烟道气体脱硫方法中，按脱硫剂的状态可分为干法、半干法、湿法；按脱硫剂的种类主要有石灰石法、NaOH法、氨法、柠檬酸钠法、工业碱性废水法等；按脱硫后产物的处理方法，又可分为石膏法、双碱法、抛弃法、硫酸法等。国内外实际应用最多的脱硫方法是湿式石灰石-石膏的烟道气体脱硫方法，该法投资成本高、占地面积大、系统工艺复杂，多数情况下副产物石膏的纯度、含水率满足不了商品石膏的要求，只能抛弃，需征用良田作为灰场，形成二次污染，增加运行成本。其他的脱硫方法，或脱硫效率不高、或一次性投资过大、或运行成本过高、或有二次污染，种种原因制约了这些方法的推广使用。
本发明的目的是提供一种脱硫效率高、经济效益好、无二次污染、不增加固体抛弃物、副产品商业利用价值高的脱硫及脱硫后废水处理的方法。
本发明的目的是这样实现的：脱硫剂NaOH溶液在气体脱硫洗涤器内，对含有SO2、SO3等硫的氧化物的气体进行洗涤脱硫，经洗涤净化后的气体由引风机抽出，排向大气。脱硫后形成的脱硫废水经收集及固液分离后，导入电解槽中进行电解处理。
脱硫废水主要含有Na+、H+、SO32-、HSO3-、CO32-、HCO3-、OH-离子等，所含各成分的比例因气体脱硫洗涤器的工况运行参数而异。在电解槽内电场地作用下，溶液中的阳离子趋向阴极，阴离子趋向阳极，在阳极和阴极处发生电解反应。电解槽的阴极产生NaOH和氢气，电解槽的阳极产生氧气，氧气同时又把溶液中的SO32-、HSO3-等氧化成SO42-，形成硫酸溶液，或SO32-、HSO3-被直接氧化成SO42-。在阳极的强酸环境下，阳极室溶液中的CO32-离子形成CO2气体逸出。
阴极产物中，NaOH溶液作为脱硫剂返回气体脱硫洗涤器循环使用，氢气经导出、处理后可外销或自用。阳极产物中，硫酸溶液经导出、处理后可外销或自用，O2、CO2等气体被导入待处理气体中，或另行处理。由于运行参数的原因，导致阳极室溶液中的SO32-离子未能充分与氧气发生氧化时，可采用喷淋、搅拌等方法将阳极导出的气体和液体进行再次掺混，使SO32-离子充分氧化，然后将余气导入待处理气体中。
气体脱硫洗涤器可以是任何一种以NaOH溶液作为脱硫剂的脱硫设备，包括目前市场上普遍采用的喷淋塔、文丘里、旋风水膜、旋流塔板、气动乳化等。
电解设备可以有金属阳极隔膜电解槽、离子膜电解槽等。电解槽有阳极室和阴极室，阳极室和阴极室有如石棉隔膜、改性隔膜、离子膜等膜隔开，阳极室和阴极室分别有液体导入口、液体导出口、阳极气体导出口。
为减少副产物硫酸溶液中的杂质含量，从而减少硫酸后处理工序的运行成本，应将脱硫废水导入电解槽的阴极室，隔膜采用改性隔膜或阴离子交换膜，阳极室的进口导入低浓度的硫酸。
在本脱硫及脱硫废水处理系统的运行过程中，由于脱硫后的气体和固液分离后的灰渣带走少量溶液、阳极硫酸溶液带走Na+等原因，导致系统中的Na+离子不断地减少，所以需要向脱硫剂溶液系统补充NaOH溶液。
如果由于待处理气体含尘浓度高等原因，导致脱硫废水中含固率高，需对电解前的脱硫废水通过沉淀或机械过滤等方法进行固液分离，否则会导致电解效率降低、膜被堵塞、电解槽维修期缩短、副产物硫酸的杂质含量高，影响运行成本。
由于不同脱硫洗涤器和不同电解槽对运行参数有不同的要求，所以需要采用浓缩或稀释等方法，来调整进入脱硫洗涤器的NaOH溶液的浓度和进入电解槽的脱硫废水的浓度。为使整个脱硫系统能经济高效地运行，应使电解的工艺、设备与脱硫的工艺、设备相匹配，从而减少浓缩或稀释的工序。例如喷淋塔、气动乳化等脱硫设备与化工行业电解制碱的设备离子膜电解槽相配合，浓度为5％～10％的NaOH溶液直接进入脱硫洗涤器内进行脱硫，脱硫废水经过滤后直接导入电解槽进行电解，节省了溶液的浓缩或稀释工序。
在保证脱硫效率的前提下，通过调节脱硫洗涤器的水气比或采用多级脱硫洗涤器串联等方法，将脱硫废水的PH值调整至小于7。PH值过大会导致整个系统的能耗增加。
氢气和硫酸的处理工序可根据具体情况决定，不在本发明的范围内。
本发明和现有的技术相比，有以下优点：①对同一台脱硫洗涤器，采用强碱性的NaOH溶液为脱硫剂，比采用如石灰乳、氨水、工业碱性废水等作为脱硫剂的脱硫效率高；②脱硫系统副产物氢气和硫酸的商业利用价值高，无二次污染，不增加固体抛弃物；③脱硫剂低浓度循环再生，降低了运行成本；④一次性投资较低；⑤主体设备占地面积小；⑥应用于电站锅炉等大烟气量烟气脱硫时，可充分发挥用电成本低廉的优势。
下面结合附图提供一个本发明的实施例。
序号1为NaOH溶液的补充输送管，通径DG25，材质不锈钢；
序号2为阀门，通径DG25，材质不锈钢；
序号3为NaOH溶液罐，容量0.5m3，材质不锈钢，敞口可采样；
序号4为泵，要求耐酸碱腐蚀，变频马达，流量调节范围1～5m3/H；
序号5 NaOH溶液输送管，通径DG25，材质不锈钢；
序号6为阀门，通径DG25，材质不锈钢；
序号7为硫酸溶液输送管，通径DG25，材质不锈钢；
序号8为过滤器，滤网200目，过滤流量5m3/H；
序号9为泵，要求耐酸碱腐蚀，变频马达，流量调节范围1～5m3/H；
序号10为脱硫废水输送管，通径DG25，材质不锈钢；
序号11脱硫废水箱，容量1m3，材质不锈钢，敞口可采样；
序号12稀硫酸输送管，通径DG25，材质不锈钢；
序号13为阀门，通径DG25，材质不锈钢；
序号14为电解槽，选用电解NaCl制碱行业的双室离子膜电解槽，电解槽的阴极室和阳极室分别有溶液的导入管口和导出管口、气体的导出管口，电解槽的最大功率负荷80KW，直流电源(槽电压)在4～15V之间可调；
序号15为为氢气输送管，通径DG50；
序号16为待处理烟气输送管，通径DG200；
序号17为阳极气体输送管，通径DG50；
序号18为喷淋式脱硫洗涤器，设计烟气处理量为1000m3/H，设计进口NaOH浓度为5％，设计脱硫废水出口PH值等于或小于7，设计进口烟气中的SO2含量为20000mg/m3，烟气中含尘浓度小于50mg/m3；
序号19为净化后烟气的输送管，通径DG200；
序号20为引风机，风量1000m3/H，风压3000Pa，带可调风门。
待处理的烟气经过烟管16进入脱硫洗涤设备18中，脱硫剂NaOH溶液经泵4泵入脱硫洗涤设备18中，在脱硫洗涤设备18内，脱硫剂与烟气中的SO2反应，进行烟气脱硫洗涤。洗涤净化后的烟气经烟管19、引风机20抽出后排向大气。
完成脱硫后的脱硫废水经管道10引入脱硫废水箱11中，然后由泵9、过滤器8后进入电解槽14的阴极室入口，浓度为0.1％的稀硫酸由管道12导入电解槽14的阳极室入口。电解槽14的阴极室产生的NaOH溶液被导至低位布置的NaOH溶液罐3中；阳极室产生的硫酸溶液经管道7导出，至硫酸处理工序；阴极室产生的氢气由管道15导出，至氢气处理工序；阳极室产生的气体由管道17导至待处理烟气管16内。
补充的NaOH溶液通过管道1导入NaOH溶液罐3。补充NaOH溶液的浓度为可调。
通过调节补充NaOH溶液的流量和浓度，使NaOH溶液罐3的NaOH溶液的浓度控制在5％左右。
调节阀门6，使阳极室溶液出口的硫酸浓度控制在10～20％之间。
调节电解槽14的槽电压和泵9的流量，从而调节电解槽阴极室的溶液出口的NaOH浓度在5％左右。
管道1、5、7、10、12，泵4、9，槽3、11，脱硫洗涤器18要求耐酸碱腐蚀。