一种用于副产盐资源化利用的装置及工艺系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于副产盐资源化利用的装置及工艺系统，包括依次连接的膜式过滤器、饱和盐水槽和复合膜电解槽，饱和盐水槽与复合膜电解槽之间设置有饱和盐水输送管路和饱和盐水输送泵，复合膜电解槽包括若干数量的电解槽单元，每一电解槽单元包括阳极室和阴极室，阳极室和阴极室之间设置有隔膜，隔膜为含氟材料纤维复合膜；阴极室上分别设置有阴极气体排放软管和阴极出液软管，阴极气体排放软管分别连接氢气总管，阴极出液软管连接单片阴极出液管，各电解槽单元中的单片阴极出液管连接阴极液总管，且单片阴极出液管通过单片阴极液位调节器实现出液口高度的调节。本实用新型专利技术实现了副产盐的规模化和高效化利用。实现了副产盐的规模化和高效化利用。实现了副产盐的规模化和高效化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于副产盐资源化利用的装置及工艺系统


[0001]本技术涉及副产盐资源化利用
，具体涉及一种用于副产盐资源化利用的装置及工艺系统。

技术介绍

[0002]化工行业尤其是石化、煤化工、精细化工及中间体等行业，每年产生大量的废氯化钠等副产盐。由于副产盐内含有各种杂质，因此其无法进入对原材料要求高的生产系统从而成为废盐，现已成为行业可持续发展的瓶颈问题，同时也是社会、公众和政府部门高度关注的重点问题。
[0003]现有的副产盐废盐通常采用集中排放的方式进行处理。这种副产盐废盐的处理方式会对环境产生一定的危害，同时也浪费了盐资源。若是将废盐进行回收利用，首先减少了对环境的危害性，同时对废盐进行电解可产生基础化工原料，增加公司的产值及利润。因此，有必要开展对副产盐废盐进行再利用技术的研发。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提出一种用于副产盐资源化利用的装置及工艺系统，旨在实现副产盐的规模化和高效化资源利用。具体的技术方案如下：
[0005]一种用于副产盐资源化利用的装置，包括按照对副产盐的饱和盐水进行处理的流程依次连接的膜式过滤器、饱和盐水槽和复合膜电解槽，所述饱和盐水槽与复合膜电解槽之间设置有饱和盐水输送管路，所述饱和盐水输送管路上设置有饱和盐水输送泵，所述复合膜电解槽包括若干数量的电解槽单元，每一所述电解槽单元包括阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室之间设置有隔膜，且所述隔膜为含氟材料纤维复合膜；所述阴极室上分别设置有阴极气体排放软管和阴极出液软管，各电解槽单元中的所述阴极气体排放软管分别连接氢气总管，所述阴极出液软管连接单片阴极出液管，各电解槽单元中的所述单片阴极出液管连接阴极液总管，且所述单片阴极出液管通过单片阴极液位调节器实现出液口高度的调节。
[0006]其中，各电解槽单元中的所述单片阴极出液管还分别通过截止阀连接废液总管。
[0007]本技术中，所述阳极室和阴极室相连接的四周通过橡胶垫片及钢性法兰实现密封，各电解槽单元中的阳极和各电解槽单元中的阴极分别由导电装置串联。
[0008]本技术中，所述阳极室上分别设置有阳极进液软管和阳极出液软管，各电解槽单元中的所述阳极进液软管分别连接阳极进液总管，各电解槽单元中的所述阳极出液软管分别连接作为阳极高位槽的阳极总管，且所述阳极出液软管与所述阳极总管之间设置有单片气液分离器。
[0009]优选的，在所述饱和盐水输送管路上设置有盐水换热器，所述盐水换热器连接低压蒸汽管路。
[0010]本技术中，所述含氟材料纤维复合膜由以下方法制备而成：
[0011](1)浆料制备：将一定比例的含氟材料纤维和矿物粉填充材料加入到含有氯化钠和氢氧化钠的水溶液中进行充分搅拌混合，并加入一定比例的PTFE乳液使得所述含氟材料纤维获得亲水性，然后以设定的混合温度将混合溶液通过反应釜进行高速搅拌混合，使得含氟材料纤维在混合溶液中形成网状结构，使得矿物粉填充材料、以及氯化钠和氢氧化钠的水溶液均匀填充在所述网状结构的网格空间中，从而形成均匀分散浆料；
[0012](2)浆料吸附：将电解槽阴极通过水平接触吸附浆料的方式或浸入吸附浆料的方式，使得所述均匀分散浆料吸附在电解槽阴极上，从而在电解槽阴极表面形成一层湿膜；
[0013](3)湿膜烘干：将电解槽阴极表面的一层湿膜以设定的烘干温度进行烘干处理形成干膜，湿膜中的氯化钠烘干后形成结晶并均匀夹杂在干膜的矿物粉填充材料中；
[0014](4)烧结成含氟材料纤维复合膜：湿膜烘干后以设定的烧结温度烧结，使得干膜中的含氟材料纤维自身牢固的粘结在一起，形成网状粘合结构；同时通过干膜烧结在矿物粉填充材料与含氟材料纤维之间，以及在矿物粉填充材料微粒与矿物粉填充材料微粒之间形成微孔，所述微孔作为电解时的盐水在含氟材料纤维复合膜上的第一微孔通道，电解时氯化钠晶体被溶解从而形成盐水在含氟材料纤维复合膜上的第二微孔通道。
[0015]其中，所述含氟材料为氟聚合物，所述含氟材料纤维为氟聚合物纤维。
[0016]优选的，所述氟聚合物为聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙丙共聚物、全氟烷氧基树脂、聚氯三氟乙烯、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯中的一种。
[0017]优选的，所述矿物粉填料为二氧化钛粉、二氧化锆粉、含水硅酸镁中的一种。
[0018]本技术中，所述含氟材料纤维复合膜的制备包括如下工艺步骤：
[0019]S1、前驱体制备：将氯化钠和氢氧化钠溶于纯水中，形成质量比为13％～15％的氯化钠与13％～15％的氢氧化钠的混合溶液，将含氟材料纤维、矿物粉填充材料、纯水按照质量比1：(2～9)：(40～160) 加入到氯化钠/氢氧化钠溶液中，在反应釜内经900～5400r/min的转速进行高速搅拌混合，体系温度30～45℃，使含氟材料纤维均匀分散；
[0020]S2、浆料制备：在高速搅拌状态下按与纤维质量比4：1加入PTFE 乳液，继续高速搅拌，维持体系温度30～45℃，使物料均匀，形成浆料；
[0021]S3、膜吸附成型：在电解槽阴极上，通过水平式或浸入式吸附浆料，形成复合膜；
[0022]S4、烘干：烘干温度80～130℃；
[0023]S5、烧结、烧结温度：120～345℃；
[0024]其中，所述含氟材料为氟聚合物，所述含氟材料纤维为氟聚合物纤维；
[0025]优选的，所述氟聚合物为聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、氟化乙丙共聚物、全氟烷氧基树脂、聚氯三氟乙烯、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯中的一种。
[0026]其中，所述矿物粉填料为二氧化钛粉、二氧化锆粉、含水硅酸镁中的一种；
[0027]其中，所述含氟材料纤维直径为2～3μm、长度为4～10mm；烘干时按照80℃-100℃-120℃程序逐级升温的方法进行烘干，烧结时按照120℃-170℃-220℃-270℃-320℃-330℃-340℃-345℃程序逐级升温的方法进行烧结，并在330-345℃烧结2～3小时。
[0028]本技术中的含氟材料纤维复合膜其成膜机理如下：在浆料体系中，PTFE乳液使含氟材料纤维具有亲水性，能够均匀地分散在浆料体系中。真空吸附形成的复合膜中，含
氟材料纤维纵横交错，形成网格，矿物粉填充材料填充其中，矿物粉填充材料与含氟材料纤维间以及矿物粉填充材料与矿物粉填充材料的微粒之间形成微孔；另外，在烘干过程中，浆料中的氯化钠结晶后夹在矿物粉填充材料中，开车时氯化钠晶体溶解后也会形成微孔，成为盐水在复合膜上的通道；烧结后，含氟材料纤维自身能够牢固的粘结在一起，形成网状结构，从而增强了复合膜的机械性能，使得含氟材料纤维复合膜具有较长的寿命。电解过程中，盐水在阳极室形成Cl2，Cl2通过气体通道溢出，液体在一定的液位差驱动下通过微孔进入阴极室，在阴极室形成NaOH 和H2。
[0029]一种用于副产盐资源化利用的工艺系统，包括按照对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于副产盐资源化利用的装置，其特征在于，包括按照对副产盐的饱和盐水进行处理的流程依次连接的膜式过滤器、饱和盐水槽和复合膜电解槽，所述饱和盐水槽与复合膜电解槽之间设置有饱和盐水输送管路，所述饱和盐水输送管路上设置有饱和盐水输送泵，所述复合膜电解槽包括若干数量的电解槽单元，每一所述电解槽单元包括阳极室和阴极室，所述阳极室和阴极室之间设置有隔膜，且所述隔膜为含氟材料纤维复合膜；所述阴极室上分别设置有阴极气体排放软管和阴极出液软管，各电解槽单元中的所述阴极气体排放软管分别连接氢气总管，所述阴极出液软管连接单片阴极出液管，各电解槽单元中的所述单片阴极出液管连接阴极液总管，且所述单片阴极出液管通过单片阴极液位调节器实现出液口高度的调节。2.根据权利要求1所述的一种用于副产盐资源化利用的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文新，朱俊，唐建军，杨国华，马培岚，唐宏，陈松，侯小飞，文欢，
申请(专利权)人：江苏安凯特科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：