本发明专利技术提供了一种集成装置，包括：电渗析(ED)装置与双极膜电渗析(BMED)装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。本申请还提供了一种利用电渗析装置与双极膜电渗析装置的集成装置处理二噻农生产过程中的醋酸钠废渣的方法。在处理醋酸钠废渣的过程中，本申请首先利用电渗析装置对醋酸钠废渣溶液进行分离纯化，得到较高纯度的醋酸钠回收液，再通过双极膜电渗析装置处理醋酸钠回收液，最终得到醋酸与氢氧化钠；从而形成了ED‑BMED集成的连续过程，不仅减少了醋酸钠废渣的排放，而且达到了在较低能耗下生产纯度较高的酸碱的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业废渣处理
，尤其涉及利用电渗析装置与双极膜电渗析装置处理醋酸钠废渣的集成装置与方法。
技术介绍
二噻农是一种重要的农药，从上个世纪60年代开始用作保护性杀菌剂，可防治多种叶面病，特别是对炭疽病效果显著，广泛用于果园和菜园。二噻农简要的生产工艺为：第一步，CS2与NaCN发生反应，得到二钠盐NaCNCS2CNNa；第二步，NaCNCS2CNNa与C10H6O2在一定条件下反应，得到二噻农中间产物；第三步，二噻农中间产物经硝酸酸化得到二噻农。在第二步过程中产生大量的废水，其主要成分包括：二甲基亚砜(DMSO)约13％，CH3COONa约5.9％，其它有机杂质(萘醌类)含量约1.8％，水约79.3％。企业对此类废水进行耙干、除水、回收DMSO等过程最终得到废渣，废渣中含有约76.6％CH3COONa和约23.4％其它有机杂质，因此该废渣中除CH3COONa外，没有其他明显的电解质。对于二噻农生产过程中产生的上述废渣，传统的填埋法不仅会直接或间接地对土壤、水资源甚至空气造成污染，同时浪费了大量CH3COONa资源。电渗析(ED)是一种以电位差为推动力的膜分离过程，如图(1)所示，ED装置是由膜堆装置(1)、第一直流电源(3)、料液罐(12)、第一电极液罐(13)、回收液罐(14)、第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)和第三蠕动泵(7)构成；所述膜堆装置(1)是由阴膜、阳膜及辅助材料交替叠压组成，再由ED阳极板(18)和ED阴极板(19)固定；所述ED阳极板(18)和ED阴极板(19)，是分别将钛涂钌电极镶嵌到ED前夹板和ED后夹板上形成，且靠近ED阳极板(18)和ED阴极板(19)的离子膜均为阳膜，ED阳极板(18)和与其相邻的阳膜之间形成ED阳极室，ED阴极板(19)和与其相邻的阳膜之间形成ED阴极室，在ED阴极室到ED阳极室之间由交替间隔排列的膜构成一个或多个ED料液室和ED回收室的重复单元；所述ED料液室的入口和出口分别通过导管连通料液室罐(12)，ED阳极室和ED阴极室串联，简称ED电极室，ED电极室入口和出口分别通过导管连通第一电极液罐(13)，ED回收室的入口和出口分别通过导管连通回收液罐(14)；料液罐(12)、第一电极液罐(13)及回收液罐(14)内溶液进入ED装置(1)中的流量分别通过第一蠕动泵(5)、第二蠕动泵(6)及第三蠕动泵(7)控制，形成ED料液循环回路、ED电极液循环回路和ED回收液循环回路三个各自独立的循环回路；所述ED阳极板(18)和ED阴极板(19)分别通过导线连接第一直流电源(3)的正极和负极。目前，将电渗析装置用于醋酸钠废渣处理的还未见报道。双极膜电渗析(BMED)装置如图2，由膜堆装置(2)、第二直流电源(4)、第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)、第七蠕动泵(11)、料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)以及碱回收罐(17)构成；所述膜堆装置(2)由阴、阳膜和双极膜按照阳膜、双极膜、阴膜和阳膜的顺序依次排列，加辅助材料，并由BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)固定形成，所述BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)是分别将钛涂钌电极镶嵌到BMED前夹板和BMED后夹板上形成；所述膜堆装置(2)中靠近BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)的均为阳膜，BMED阳极板(20)和与其相邻的阳膜之间形成BMED阳极室，BMED阴极板(21)和与其相邻的阳膜之间形成BMED阴极室，阳膜与双极膜之间形成BMED碱回收室，双极膜与阴膜之间形成BMED酸回收室，阴、阳膜之间形成BMED料液室。因此在BMED阳极室到BMED阴极室之间由交替间隔排列的膜可构成一个或多个BMED碱回收室、BMED酸回收室和BMED料液室的重复单元。所述BMED料液室的入口和出口分别通过导管连通料液罐(14)，BMED阳极室和BMED阴极室串联，简称BMED电极室，BMED电极室入口和出口分别通过导管连通第二电极液罐(15)，BMED酸回收室的入口和出口分别通过导管连通酸回收罐(16)，BMED碱回收室的入口和出口分别通过导管连通碱回收罐(17)；料液罐(14)、第二电极液罐(15)、酸回收罐(16)及碱回收罐(17)内溶液进入膜堆装置(2)中的流量分别通过第四蠕动泵(8)、第五蠕动泵(9)、第六蠕动泵(10)及第七蠕动泵(11)控制，形成BMED料液循环回路、BMED电极液循环回路、BMED酸回收循环回路和BMED碱回收循环回路四个各自独立的循环回路；所述BMED阳极板(20)和BMED阴极板(21)分别通过导线连接第二直流电源(4)的正极和负极。英文杂志(Separation and Purification Technology 2015,154:193–203)利用双极膜电渗析(BMED)方法处理醋酸钠废渣，分别在酸室和碱室得到CH3COOH和NaOH。由于废渣溶液中有机杂质含量较高，电导率较低，使得BMED直接处理废渣溶液的过程能耗较高，例如：以使用一个重复单元的双极膜电渗析为例，单张膜有效面积为20cm2，优化条件下运行4h，每生产1kg CH3COOH的能耗为～22.3kW·h，生产1kg NaOH的能耗是～29.7kW·h，运行结束后酸室中杂质的总有机碳含量(TOC)为1.61g/L，碱室中TOC值为0.16g/L。BMED过程直接处理醋酸钠废渣的这些缺陷，即能耗高、产品纯度低等限制了其实际应用。由此，亟需提供一种处理二噻农生产过程中产生的醋酸钠废渣的方法。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种处理醋酸钠废渣的装置与方法，本申请提供的装置与方法能够实现醋酸钠废渣的处理，使得到的醋酸与氢氧化钠的纯度较高，且能耗较低。有鉴于此，本申请提供了一种处理醋酸钠废渣的装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。优选的，所述回收液罐为所述电渗析装置的回收液罐，或为所述双极膜电渗析装置的料液罐。本申请提供了一种利用上述所述的集成装置处理醋酸钠废渣的方法，包括以下步骤：向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀酸液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。优选的，所述醋酸钠废渣料液是将醋酸钠废渣溶解在水中得到的溶液，所述醋酸钠废渣料液中醋酸钠的浓度为1.0～1.8mol/L。优选的，所述第一强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液，所述第二强电解质溶液为浓度为0.1～1.0mol/L的硫酸钠溶液。优选的，所述回收液为0.05～0.15mol/L的醋酸钠溶液。优选的，所述稀酸液为浓度为0.05～0.15mol/L的醋酸水溶液。优选的，所述稀碱液为浓度为0.05～0.15mol/L的氢氧化钠水溶液。优选的，所述第四蠕本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种处理醋酸钠废渣的装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。
【技术特征摘要】
1.一种处理醋酸钠废渣的装置，包括：电渗析装置与双极膜电渗析装置，所述电渗析装置与双极膜电渗析装置通过回收液罐相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回收液罐为所述电渗析装置的回收液罐，或为所述双极膜电渗析装置的料液罐。3.一种利用权利要求1所述的集成装置处理醋酸钠废渣的方法，包括以下步骤：向所述电渗析装置的料液罐中加入醋酸钠废渣料液，向第一电极液罐中加入第一强电解质溶液，向回收液罐中加入回收液，向第二电极液罐中加入第二强电解质溶液，向酸回收罐中加入稀酸液，向碱回收罐中加入稀碱液；开启第一蠕动泵、第二蠕动泵与第三蠕动泵，再开启第一直流电源；开启第四蠕动泵、第五蠕动泵、第六蠕动泵和第七蠕动泵使所述回收液罐中的回收液、第二强电解质溶液、稀酸液与稀酸液开始循环，再开启第二直流电源，运行后，得到醋酸与氢氧化钠。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述醋酸钠废渣料液是将醋酸钠废渣溶解在水中得到的溶液，所述醋酸钠废渣料液中醋酸钠的浓度为1.0～1.8m...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴翠明，薛帅，吴永会，张旭，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。