液壓式雙極膜電滲析設備JRHB320-3


進口ASTOM雙極膜,膜片尺寸500mm*1500mm,膜對數320對,壓機尺寸840mm*3950mm*2125mm,空載重量2500kg

雙極膜是一種新型離子交換復合膜, 它通常由陽離子交換層和陰離子交換層復合而成,用荷有不同電荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的復合條件下,可制成不同性能和用途的雙極膜,這些用途最基本的原理是雙極膜界面層的水分子在反向加壓時的離解(又稱雙極膜水解離),即將水分解成氫離子和氫氧根離子。雙極膜電滲析就是基于上述的水解離和普通的電滲析原理的基礎上發展起來的,它是以雙極膜代替普通電滲析的部分陰、陽膜或者在普通電滲析的陰、陽膜之間加上雙極膜構成的。雙極膜電滲析的最基本應用是從鹽溶液(MX)制備相應的酸(HX) 和堿 (MOH),如圖所示,料液進入如圖所示的三室電滲析膜堆,在直流電場的作用下,鹽陰離子 (X-) 通過陰離子交換膜進入酸室,并與雙極膜離解的氫離子生成酸 (HX);而鹽陽離子(M+) 通過陽離子交換膜進入堿室,在那里與雙極膜離解的氫氧根離子形成堿(MOH)。
  雙極膜電滲析過程具有集成度高、節能等優點,在化工生產、生物技術、食品工業、環境保護等領域中都有廣泛的應用前景。


硫酸鈉雙極膜電滲析制酸堿
一、初始條件:
1、芒硝(十水硫酸鈉)10000噸/年;
 

物料衡算

元明粉

硫酸鈉

芒硝

Na2SO4·10H2O

硫酸

氫氧化鈉

分子量

142

322

98

40

當量

4400t/a

10000t/a

3043t/a

2480t/a



以每年8000h/a工作時間計算,相當于需要處理量550kg(純鹽)/h
以下均以硫酸鈉(不含結晶水)的量計算。

二、工藝方案:
1. 進入電滲析的料液要求不含懸浮物,有機物成分中不含有苯環類化合物,烷烴類,石油類等含量小于1ppm。硬度如果較高,建議采用雙堿法處理,處理后硬度≤10mg/l。
2. 工藝中雙極膜電滲析連續循環處理方式,在雙極膜電滲析中酸堿鹽獨立循環,達到一定濃度排出,鹽濃度降至2%后排出,用于芒硝的溶解;為使雙極膜電滲析保持最佳的效率,酸濃度達到5%以上即排出補充純水,酸液使用均相膜ED濃縮至10%以上;堿達到4%以上排出后補充純水,堿液再用均相膜ED濃縮至8%以上。
3. 工藝中由于酸堿鹽的循環,電流產生熱量累計,料液溫度上升,需要降溫,最高溫度不超過40℃,一般控制在30~35℃。
4. 工藝中雙極膜電滲析組器(BPED)采用我公司JRPHB320-3型雙極膜膜組器,該膜組器組裝320組陰/陽/雙極膜,總有效面積240m2(每種膜有效面積240m2),運行壓力≤0.15MPa,進出口壓差≤0.05MPa。
5. 該膜組器對硫酸鈉的處理能力為120kg(Na2SO4)/h,以本項目550kg/h的處理量計算,至少需要5個膜組器,考慮10%的備用量,需要此膜組器55個。
6. 排列與布置:膜組器單個的循環流量約為0.8~1t/h,經過計算水流經膜組器一次溫度升高約2℃,不適合串聯方式連接,可以分成5組,每組1臺,每組配置10t/h的磁力泵,揚程不超過20m。
 
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