[发明专利]一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法

权利要求书

1.一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，净化：

将硫酸钠废液进行物理沉降和化学净化，除去溶液中的杂质，得到净化后的硫酸钠溶液；

步骤2，混合升温：

将步骤1得到的净化后的硫酸钠溶液在硫酸钠混合槽中加热升温，并与稀硫酸充分混合，通过硫酸钠晶体以及电解用水调节硫酸钠溶液的浓度；

步骤3，电解：

将混合升温后的硫酸钠溶液、稀硫酸溶液、稀氢氧化钠溶液分别输入到电解槽中使用氢氧燃料电池进行电解，其中，硫酸钠溶液通过中间槽进液口输入中间槽，稀硫酸和稀氢氧化钠溶液分别通过阳极室进液口和阴极室进液口输入阳极室和阴极室中，电解后得到浓硫酸和浓氢氧化钠溶液，同时，在阳极室生成氧气，阴极室生成氢气；

其中，阳极室生成的氧气通过氧气出气管道输送至氧气储罐中，经过与纯氧气混合、调节气压，再经PEMFC氧气管道输送至氢氧燃料电池中经扩散到达气体扩散阴极，发生还原反应；

阴极室生成的氢气通过氢气出气管道输送至氢气储罐中，经过与纯氢气混合、调节气压，再经PEMFC氢气管道输送至氢氧燃料电池中经扩散到达气体扩散阳极，发生氧化反应，残余未反应的氢气回流至氢气储罐中。

2.根据权利要求1所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，中间槽产生的稀硫酸钠溶液通过中间槽出液管道输送至硫酸钠混合槽中，与步骤1得到的净化后的硫酸钠溶液进行混合升温，经硫酸钠晶体以及电解用水调节浓度后，通过中间槽进液口输送至中间槽进行电解。

3.根据权利要求2所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，阳极室产生的浓硫酸溶液通过阳极室出液口输送到硫酸混合槽中进行升温，并通过电解用水调节浓度，得到稀硫酸溶液，再通过阳极室进液口输送至阳极室进行电解。

4.根据权利要求3所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，阴极室产生的浓氢氧化钠溶液通过阴极室出液口输送至氢氧化钠混合槽中进行升温，并通过电解用水调节浓度，得到稀氢氧化钠溶液，再通过阴极室进液口输送至阴极室进行电解。

5.根据权利要求3所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，混合升温后通入中间槽用于电解的硫酸钠溶液的浓度为1.0～3.0mol/L，通入阳极室的稀硫酸溶液的浓度为0.1～2mol/L，通入阴极室的稀氢氧化钠溶液的浓度为0.1～2mol/L。

6.根据权利要求5所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，电解的温度为40～70℃。

7.根据权利要求6所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述电解槽为三室电解槽，析氧阳极为低析氧过电位阳极，析氢阴极为低析氢过电位的阴极。

8.根据权利要求7所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，电解槽阳离子交换膜为Nafion-117型全氟磺酸离子膜，电解槽阴离子交换膜为AMI-7001型季铵阴离子膜。

9.根据权利要求8所述的一种氢氧燃料电池电解硫酸钠废液回收再利用的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述氢氧燃料电池为质子交换膜燃料电池，其中，气体扩散阳极和气体扩散阴极的电极材料为Pt/C电极，质子交换膜为含氟质子膜，氢压为0.01MPa，氧压为0.1MPa。