【技术实现步骤摘要】
一种基于硫酸钠电解的磷石膏处理装置及方法
本专利技术属于电化学工程技术应用
，更具体地，涉及一种基于硫酸钠电解的磷石膏处理装置及方法。
技术介绍
我国是农业大国，每年消耗大量的磷肥，每产生1吨磷肥会产生4.8吨左右磷石膏，磷石膏累计库存量已经超过了5亿吨。传统火法处理工艺装置投资大，煤耗高、电耗高，加上产品质量差和硫酸生产不稳定，大多数装置实际产能远远达不到设计产能甚至是面临关停。磷石膏已经成为制约磷化工行业可持续发展的重要环保问题，开发技术经济可行的资源化利用途径，是解决磷化工行业发展瓶颈问题的必要手段。电解硫酸钠制烧碱及硫酸，反应式如下：阳极反应：2H2O-4e-→4H++O2↑E1/2＝+1.229V阴极反应：H2O+2e-→2OH-+H2↑E1/2＝-0.828V电解反应：Na2SO4+2H2O→2NaOH+H2SO4E＝+2.057V但此项研究一直因为缺少好的隔膜材料和电解器结构而致使电流效率不高、电能消耗较大。上世纪九十年代，杜海燕等人报道过采...
【技术保护点】
1.一种基于硫酸钠电解的磷石膏处理装置，其特征在于，该装置包括电解单元和反应单元，所述电解单元包括硫酸储罐(1)、酸循环泵(2)、硫酸钠储罐(3)、碱循环泵(4)、硫酸钠电解器(5)、碱三通阀(6)、酸三通阀(7)和直流电源(8)，所述电解单元包括磷石膏反应器(9)、排渣泵(10)、过滤器(11)、滤液储罐(12)和回流泵(13)；/n所述硫酸钠电解器(5)用于电解硫酸钠生成硫酸和氢氧化钠；所述硫酸储罐(1)、酸循环泵(2)、酸三通阀(7)和硫酸钠电解器(5)依次连接，同时硫酸储罐(1)与硫酸钠电解器(5)直接连接；所述酸循环泵(2)与酸三通阀(7)的其中一个接口连接，所述...
【技术特征摘要】
1.一种基于硫酸钠电解的磷石膏处理装置，其特征在于，该装置包括电解单元和反应单元，所述电解单元包括硫酸储罐(1)、酸循环泵(2)、硫酸钠储罐(3)、碱循环泵(4)、硫酸钠电解器(5)、碱三通阀(6)、酸三通阀(7)和直流电源(8)，所述电解单元包括磷石膏反应器(9)、排渣泵(10)、过滤器(11)、滤液储罐(12)和回流泵(13)；
所述硫酸钠电解器(5)用于电解硫酸钠生成硫酸和氢氧化钠；所述硫酸储罐(1)、酸循环泵(2)、酸三通阀(7)和硫酸钠电解器(5)依次连接，同时硫酸储罐(1)与硫酸钠电解器(5)直接连接；所述酸循环泵(2)与酸三通阀(7)的其中一个接口连接，所述酸三通阀(7)的第二个接口与硫酸钠电解器(5)连接，所述酸三通阀(7)的第三个接口用于连接回收硫酸的管道；所述硫酸储罐(1)用于储藏硫酸钠电解器(5)电解得到的硫酸；所述硫酸钠储罐(3)、碱循环泵(4)、碱三通阀(6)和硫酸钠电解器(5)依次连接，同时硫酸钠储罐(3)与硫酸钠电解器(5)直接连接；所述碱循环泵(4)与碱三通阀(6)的其中一个接口连接，所述碱三通阀(6)的第二个接口与硫酸钠电解器(5)连接，所述碱三通阀(6)的第三个接口与磷石膏反应器(9)连接；所述硫酸钠储罐(3)用于储藏硫酸钠和电解产生的氢氧化钠；所述硫酸钠电解器(5)与直流电源(8)连接，所述直流电源(8)用于为硫酸钠电解器(5)提供直流电压；所述磷石膏反应器(9)、排渣泵(10)、过滤器(11)、滤液储罐(12)和回流泵(13)依次连接，所述磷石膏反应器(9)用于将电解得到的氢氧化钠与磷石膏反应得到氢氧化钙和硫酸钠；所述回流泵(13)与硫酸钠储罐(3)连接，所述回流泵(13)用于将磷石膏反应器(9)中得到的硫酸钠输送至硫酸钠储罐(3)中，以实现硫酸钠的循环利用。
2.如权利要求1所述的基于硫酸钠电解的磷石膏处理装置，其特征在于，所述硫酸钠电解器(5)包括阳极(14)、阳极室(15)、阴离子交换膜(16)、阴极室(17)、阴极(18)、阳极电解液通道(19)和阴极电解液通道(20)；所述阳极(14)的两侧为阳极室(15)，所述阴极(18)的两侧为阴极室(17)；所述阳极室(15)和阴极室(17)之间为阴离子交换膜(16)，所述阴离子交换膜(16)用于将阴极室(17)中的硫酸根离子输送至阳极室(15)中，并隔绝钠离子在阴极室(17)中；所述阳极(14)与直流电源(8)的正极连接，所述阴极(18)与直流电源(8)的负极连接；所述阳极室(15)与阳极电解液流道(19)连接，所述阴极...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，韦聚才，古月圆，付饶，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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