一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，包括：第一浓缩装置，用于对双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩；反应器，连接于第一浓缩装置，用于将浓缩后的盐酸与氢氧化钙进行反应，得到氯化钙溶液；脱色处理装置，连接于反应器；超滤装置，连接于脱色处理装置；第二浓缩装置，连接于超滤装置，用于对过滤后的氯化钙溶液进行浓缩，得到氯化钙浓缩液和清液；连续蒸发浓缩结晶装置，连接于第二浓缩装置，用于对氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，得到二水氯化钙；反渗透装置，连接于第二浓缩装置，用于对清液进行浓缩和回用。本实用新型专利技术解决了双极膜副产稀酸用途问题，可实现双极膜在废水处理领域的广泛应用。

A device for the preparation of calcium chloride dihydrate by hydrochloric acid, a byproduct of bipolar membrane

【技术实现步骤摘要】
一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置
本技术涉及化学工艺装置
，具体涉及一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置。
技术介绍
近年来，由阴阳离子交换层复合而成的双极膜发展迅速。双极膜是一种新型的离子交换复合模，它通常由阳离子交换层（N型膜）、界面亲水层（催化层）和阴离子交换层（P型膜）复合而成，是真正意义上的反应膜。双极膜的应用通常是与阳膜和阴膜进行有序的组合，在直流电场的作用下，双极膜复合层间的水解离成H+和OH-，并分别通过阳膜和阴膜，作为H+和OH-离子原。目前，双极膜技术已经广泛应用于有机酸碱的制备、医药中间体制备和化工中间体制备等，如葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸等。其优点在于双极膜过程中无废水排放，且副产物NaOH有极高的回用价值。根据双极膜的工作原理，也可将其应用于废水处理，不仅可有效的进行污染物控制，同时可将废水中的盐制成酸碱，完全实现资源回用。然而，双极膜技术在废水处理中的应用大多停留在研究阶段，工业化应用较少，主要原因之一便是其产生的副产物酸浓度较低，还未找到合适的用途。综上所述，为了实现废水的资源化利用，采用双极膜技术是一种极为有效的方法。因此，解决双极膜副产稀酸用途问题是极为重要的。
技术实现思路
专利技术目的：本技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，解决了双极膜副产稀酸用途问题，可实现双极膜在废水处理领域的广泛应用。技术方案：本技术所述一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，包括：第一浓缩装置，用于对双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩；反应器，连接于第一浓缩装置，用于将浓缩后的盐酸与氢氧化钙进行反应，得到氯化钙溶液；脱色处理装置，连接于反应器，用于对氯化钙溶液进行脱色；超滤装置，连接于脱色处理装置，用于对脱色后的氯化钙溶液进行过滤；第二浓缩装置，连接于超滤装置，用于对过滤后的氯化钙溶液进行浓缩，得到氯化钙浓缩液和清液；连续蒸发浓缩结晶装置，连接于第二浓缩装置，用于对氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，得到二水氯化钙；反渗透装置，连接于第二浓缩装置，用于对氯化钙清液进行再浓缩，浓缩液回到脱色处理装置，清液回用。优选地，所述反应器为夹套反应器。优选地，所述脱色处理装置为活性碳过滤器或臭氧装置。优选地，所述超滤装置为PVDF中空纤维膜。优选地，所述第一浓缩装置为电渗析装置或反渗透装置或膜蒸馏装置。优选地，所述第二浓缩装置为电渗析装置或反渗透装置。有益效果：本技术利用浓缩装置，反应器，超滤装置、脱色装置、连续蒸发浓缩结晶装置等设备的集成，达到利用双极膜副产盐酸生产二水氯化钙的目的，解决了双极膜副产稀酸用途问题，可实现双极膜在废水处理领域的广泛应用；采用反渗透装置处理浓缩氯化钙溶液的清液，获得的回用水具有水质好且水质稳定等优势，根据需要可作为生产过程用水等；优选采用电渗析装置作为第二浓缩装置，能够提高氯化钙溶液浓度，极大地减少了蒸发量，使本装置更具有经济可行性。本技术可以实现高纯度二水氯化钙盐的资源化利用，产品品质可达国标Ⅱ型以上。附图说明图1为本技术实施例的结构图。附图中，1-第一电渗析装置，2-夹套反应器，3-臭氧装置，4-PVDF中空纤维膜，5-第二电渗析装置，6-连续蒸发浓缩结晶装置，7-反渗透装置。具体实施方式下面通过具体实施例和附图对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，参照图1，包括：第一电渗析装置1，用于对双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩；夹套反应器2，连接于第一电渗析装置1，用于将浓缩后的盐酸与氢氧化钙进行反应，得到氯化钙溶液；臭氧装置3，连接于夹套反应器2，用于对氯化钙溶液进行脱色；PVDF中空纤维膜4，连接于臭氧装置3，用于对脱色后的氯化钙溶液进行过滤；第二电渗析装置5，连接于PVDF中空纤维膜4，用于对过滤后的氯化钙溶液进行浓缩，得到氯化钙浓缩液和清液；连续蒸发浓缩结晶装置6，连接于第二电渗析装置5，用于对氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，得到二水氯化钙；反渗透装置7，连接于第二电渗析装置5，用于对清液进行浓缩和回用。本实施例中二水氯化钙的制备工艺如下：S1、采用电渗析浓缩工艺，使用第一电渗析装置1将双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩，最终盐酸浓度为10%；S2、向浓缩后的盐酸中投加氢氧化钙进行反应，投加的氢氧化钙纯度为96%，反应辅以搅拌，夹套反应器2的夹套内通冷却水冷却，pH控制为8.5，反应4小时，制得氯化钙溶液；S3、将氯化钙溶液经臭氧装置3和PVDF中空纤维膜4进行脱色与过滤；其中臭氧装置脱色时，臭氧投加量1g/L，脱色时间为1小时，出水色度为1，浊度为4NTU；PVDF中空纤维膜4出水SDI为2.5；S4、采用电渗析浓缩工艺，使用第二电渗析装置5将过滤后的氯化钙溶液进行浓缩得到氯化钙浓缩液和清液，氯化钙浓缩液的浓度为15%；S5、采用多效蒸发工艺，使用连续蒸发浓缩结晶装置6将氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，制得二水氯化钙；其中，连续蒸发浓缩出液的温度为160℃，干燥温度为200℃；S6、采用反渗透工艺，使用反渗透装置7将步骤四中的清液进行浓缩，浓缩倍数为8倍，清液的浓缩液回至步骤三。本实施例利用浓缩装置，反应器，脱色装置、超滤装置、连续蒸发浓缩结晶装置等设备的集成，达到利用双极膜副产盐酸生产氯化钙的目的，解决了双极膜副产稀酸用途问题，可实现双极膜在废水处理领域的广泛应用；采用反渗透装置7处理浓缩氯化钙溶液的清液，获得的回用水具有水质好且水质稳定等优势，根据需要可作为生产过程用水等；采用第二电渗析装置5作为第二浓缩装置，能够提高氯化钙溶液浓度，极大地减少了蒸发量，使本装置更具有经济可行性。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本技术，但其不得解释为对本技术自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本技术的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，其特征在于，包括：/n第一浓缩装置，用于对双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩；/n反应器，连接于第一浓缩装置，用于将浓缩后的盐酸与氢氧化钙进行反应，得到氯化钙溶液；/n脱色处理装置，连接于反应器，用于对氯化钙溶液进行脱色；/n超滤装置，连接于脱色处理装置，用于对脱色后的氯化钙溶液进行过滤；/n第二浓缩装置，连接于超滤装置，用于对过滤后的氯化钙溶液进行浓缩，得到氯化钙浓缩液和清液；/n连续蒸发浓缩结晶装置，连接于第二浓缩装置，用于对氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，得到二水氯化钙；/n反渗透装置，连接于第二浓缩装置，用于对清液进行浓缩和回用。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用双极膜副产盐酸制备二水氯化钙的装置，其特征在于，包括：
第一浓缩装置，用于对双极膜产生的低浓度盐酸进行浓缩；
反应器，连接于第一浓缩装置，用于将浓缩后的盐酸与氢氧化钙进行反应，得到氯化钙溶液；
脱色处理装置，连接于反应器，用于对氯化钙溶液进行脱色；
超滤装置，连接于脱色处理装置，用于对脱色后的氯化钙溶液进行过滤；
第二浓缩装置，连接于超滤装置，用于对过滤后的氯化钙溶液进行浓缩，得到氯化钙浓缩液和清液；
连续蒸发浓缩结晶装置，连接于第二浓缩装置，用于对氯化钙浓缩液进行连续蒸发浓缩结晶，得到二水氯化钙；
反渗透装置，连接于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴亚，周思晨，
申请(专利权)人：南京聪诺信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32