一种通过单室燃料电池处理含硫废水回收单质硫并联产电能的方法

摘要

本发明公开了一种通过单室燃料电池处理含硫废水回收单质硫并联产电能的方法，以单室燃料电池为反应器，以铂碳为催化剂的空气电极为阴极，以碳材为阳极，所述阳极插入反应器内的电解质溶液中并通过导线与反应器外的阴极相连，所述反应器与所述阴极之间设置有阳离子交换膜；在燃料电池开路的状态下向电解质溶液中加入缓冲剂、配位剂以及Fe(III)化合物，调节电解质溶液的pH值至5-9，然后通氮除氧，随后向电解质溶液中加入硫化物，室温下密闭反应器反应7-9h。本发明方法单质硫的转化率达到98.5%，库伦效率达到75%以上。本发明适用于工业上含硫化物废水中硫单质和电能的回收再利用。

主权项

一种通过单室燃料电池处理含硫废水回收单质硫并联产电能的方法，其特征在于：以单室燃料电池为反应器，以铂碳为催化剂的空气电极为阴极，以碳材为阳极，所述阳极插入反应器内的电解质溶液中并通过导线与反应器外的阴极相连，所述反应器与所述阴极之间设置有阳离子交换膜，所述阳离子交换膜的一面与所述阴极相接触，所述阳离子交换膜的另一面与所述反应器内的电解质溶液相接触；在燃料电池开路的状态下向电解质溶液中加入缓冲剂、配位剂以及Fe(III)化合物，调节电解质溶液的pH值至5‑9，然后通氮除氧，随后向电解质溶液中加入硫化物，室温下密闭反应器反应7‑9h，反应结束后向电解质溶液中加入氯仿萃取回收单质硫；将燃料电池的电路闭合后溶液中的Fe(II)通过电化学氧化再生为Fe(III)，同时在电路中产生电流；所述电解质溶液为NaCl溶液，浓度为10‑100mmol·L^‑1；所述缓冲剂选自碳酸钠或碳酸氢盐，加入量为每升电解质溶液50 mmol；所述配位剂选自乙二胺四乙酸盐、柠檬酸盐或氮川三乙酸盐，添加量为Fe(III)离子摩尔量的1‑5倍；所述Fe(III)化合物为在电解质溶液中电离产生Fe(III)离子的化合物；所述硫化物为在电解质溶液中电离产生硫离子的化合物，所述硫化物的加入量为每升电解质溶液1‑5 mmol。