[发明专利]一种含盐废水电解制氢耦合固碳系统及其方法

权利要求书

1.一种含盐废水电解制氢耦合固碳系统，其特征在于，包括

电解槽，内部交替布置阳极室和阴极室，以及隔离所述阳极室和所述阴极室的隔膜；

气液反应塔，设置在所述电解槽下游接收所述阴极室中的碱液，同时外接富碳烟气；所述碱液和所述富碳烟气与所述气液反应塔内部设置的填料接触层接触进行固碳反应；

蒸发结晶塔，设置在所述气液反应塔下游接收固碳反应后的溶液，同时外接低温空气使固碳反应后的所述溶液浓缩结晶。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电解槽为离子交换膜电解槽；所述隔膜为阳离子交换膜。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述阴极室设有盐水入口、碱液出口和氢气出口；所述碱液出口与所述气液反应塔连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述气液反应塔为气液逆流喷淋塔包括碱液入口、溶液出口、设置在所述气液反应塔内底部的集水池、中部为填料接触层、上部的喷淋层；所述集水池中的液体从上到下循环喷淋；所述碱液入口与所述碱液出口连接；所述集水池底部设置第一布气管，所述第一布气管外接富碳烟气。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述蒸发结晶塔为气液逆流喷淋塔，包括溶液入口、设置在所述蒸发结晶塔内底部的集液池、上部的喷淋液层；所述集液池中的液体从上到下循环喷淋；所述溶液入口与所述溶液出口连接；所述集液池中液位以上设置第二布气管；所述第二布气管外接低温空气。

6.根据权利要求1-5任一所述的系统，其特征在于，固碳系统还包括预处理系统，所述预处理系统包括废水入口、废水出口和废水除杂系统；所述废水出口分别连接所述阳极室和所述阴极室；所述废水入口连接所述蒸发结晶塔。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述阳极室设有盐水入口、盐水出口和氯气出口；所述盐水出口连接所述废水入口；所述废水出口连接所述盐水入口。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述蒸发结晶塔还设置有浓缩液出口和结晶盐排出口；所述浓缩液出口与所述废水入口连接。

9.一种含盐废水电解制氢耦合固碳方法，其特征在于，利用如权利要求1-8任一所述的系统进行含盐废水电解制氢耦合固碳，包括如下步骤：

(1)质量百分含量为2-26.5％的含盐废水通入电解槽，阳极室产生的氯气，同时Na⁺穿过阳离子交换膜进入阴极室；阴极室产生的氢气，而OH^-与Na⁺形成NaOH溶液，控制溶液pH大于13；

(2)所述NaOH的溶液在气液反应塔中循环喷淋，并与填料接触层和富碳烟气发生固碳反应，控制pH为7-8生成NaHCO₃的溶液；

(3)所述NaHCO₃溶液在蒸发结晶塔中循环喷淋，并与温度为50-60℃低温空气接触，浓缩倍率2-5倍，NaHCO₃结晶析出；

(4)步骤(3)NaHCO₃结晶析出后的溶液回流至所述电解槽。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，质量百分含量为2-26.5％的含盐废水通入电解槽前，经过预处理系统先活性炭过滤器去除悬浮物、重金属，再离子树脂过滤器去除钙、镁和重金属离子；步骤(4)NaHCO₃结晶析出后的溶液回流至所述过预处理系统。