雙極膜電滲析制備甲基磺酸鈉


雙極膜電滲析是在電滲析基礎上引入雙極膜,其與陰膜和/或陽膜的各種配置組合構成的一種新型電滲析。與常規電滲析的濃縮淡化功能不同,其作用是將鹽溶液轉化成酸和堿。
雙極膜電滲析特點
1.節能環保,新一代的制酸堿技術。
2.在低電壓下將水分裂為H+和OH-。
3.采用單一工序從無機鹽、有機酸鹽生成酸和堿,過程簡單清潔。
4.產生酸和堿的濃度可控可調。
5.除兩端電極外不發生氧化還原反應,沒有副產物產生。
6.每個室不需要電極,氣體產生量很少,投資成本、運行成本僅占電解法40~50%。
7.由于無需再生工序,長期連續運行。

雙極膜電滲析工藝簡介
雙極膜是一種新型的離子交換復合膜 , 它通常由陽離子交換層 (N 型膜) 、界面親水層 ( 催化層) 和陰離子交換層 ( P 型膜) 復合而成 , 是真正意義上的反應膜。在直流電場作用下 , 雙極膜可將水離解 ,在膜兩側分別得到氫離子和氫氧根離子。利用這一特點 , 將雙極膜與其他陰陽離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統 , 能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿, 這種方法稱為雙極膜電滲析法。雙極膜電滲析法不僅用于制備酸和堿,若將其與單極膜巧妙地組合起來 , 能實現多種功能并可用于多個領域。

硫酸鈉進入鹽室時,在直流電場作用下,硫酸根離子通過陰膜遷移至酸室,遇到雙極膜的陽膜面,由于陽膜面帶負電,所以硫酸根離子無法繼續遷移,留在酸室,跟雙極膜陽膜面分解出的氫離子結合生成硫酸。雙極膜的陰膜面在直流電場的作用下,不斷分解出氫氧根離子,在堿室跟鈉離子結合,生成氫氧化鈉。最終硫酸鈉通過雙極膜電滲析實現了鹽轉化為硫酸和氫氧化鈉。

工藝流程
該項目硫酸鈉使用雙極膜電滲析裝置制備酸液和堿液的建議處理流程如圖3所示:



原料固體經過溶解配成20-25wt%的溶液,后經預處理除重金屬及懸浮物等成分以滿足進水條件,進入雙極膜電滲析裝置制酸堿,產生質量分數約10-15%的混酸溶液、質量分數約6%的氫氧化鈉溶液和質量分數約5%的淡鹽水,淡鹽水返回溶鹽工藝增濃。
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