电化学烟气脱硫是一种烟气脱硫的新方法,其具有对烟气中二氧化硫脱除效率高、不使用更多试剂、后处理简单、且占地面积小、易于实现自动化等优点,被称为清洁处理工艺,在小规模工业生产的烟气净化中有较大的优势。本课题旨在将电解槽与Bunsen反应器联用,从实际应用角度研究了不同工艺参数对脱硫率、槽电压的影响,讨论了槽电压的影响因素。同时对电化学-催化氧化耦合新工艺进行了基础研究,通过电化学-催化氧化的耦合不仅可以提高烟气中二氧化硫的脱除率,同时还可以实现阴极室电解液的再生。在电化学基础研究工作方面,考察了二氧化硫存在时,酸性电解液中的KI在石墨电极上的直接电氧化过程。研究发现,当电氧化电位扫描至<0.64 V,出现了三个电氧化峰,经解析认为,一个是二氧化硫的直接电氧化峰,另一个是I-氧化为可溶性碘分子的峰,此外尚有一个I-继续氧化为固体碘的反应峰。通过对比有无二氧化硫存在时的KI的循环伏安曲线,发现当二氧化硫存在时所对应的碘离子氧化峰面积增大,其氧化电流上升较快;对比电流峰位置的电量发现,电量的增大比例与二氧化硫的浓度增大近似,说明二氧化硫的存在能增大电氧化反应的速率。本文尚对电化学-催化氧化耦合新工艺的阴极过程进行了研究,考察了二氧化硫通入到电解液条件下的铜离子的电还原行为。研究发明,二氧化硫对铜的阴极沉积有催化作用,还原峰的峰电流值比无二氧化硫时更大。当电极继续进行阴极方向极化时,尚发生二氧化硫的电还原反应产生副产物,因此只要控制合适的阴极电位,即可以获得较好的电沉积铜效果。通过对二氧化硫存在条件下硫酸铜溶液在-0.52 V电还原获得的黑色沉积产物的SEM、EDX检测,发现该黑色固体由大小不一的、粒径为50～300 nm的颗粒组成,该颗粒为由多种化合物组成的混合物。论文进行了 Bunsen反应器的设计,计算了塔径、总传质系数、传质单元数。采用该设计的Bunsen反应器,通过含碘吸收液与模拟烟气中二氧化硫的Bunsen反应的工艺研究,发现当碘与二氧化硫摩尔比为1.0～1.5、空塔气速为0.7～0.9 m.s-1、液气比为1.5～2.0条件下,可获得90%以上的二氧化硫脱除率。进一步将电解槽与Bunsen反应器联用,考察了若干电解工艺参数对槽电压和二氧化硫脱除率的影响,实验发现:(1)KI浓度的增大有利于降低槽电压,但KI浓度过高会引起电解体系的副反应,槽电压出现反弹;(2)硫酸浓度的增大也可以降低槽电压,但硫酸浓度过高,会损坏离子膜;(3)随着温度的升高,槽电压随之降低,但当温度超过35℃以后,槽电压呈缓慢下降的趋势,适宜的电解液温度为45℃。(4)在一定的电流密度范围内,槽电压随着电流密度的增大而增大,近似于线性关系。