一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法技术

本发明专利技术公开了一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，属于制酸制碱技术领域，目的在于解决现有制酸制碱工艺复杂、生产成本高的问题。其包括以下步骤：(1)将十水硫酸钠固体溶解形成硫酸钠溶液；(2)向硫酸钠溶液加入碳酸钠及氢氧化钠，反应形成固体沉淀，调节溶液ph值在8‑10；(3)溶液经过过滤、高级氧化工艺，去除固体杂质、有机物杂质；(4)溶液经二次过滤，通过活性炭吸附杂质，再通过树脂吸附钙镁离子；(5)溶液经精密过滤器过滤，使滤液各种离子及杂质含量满足进入双极膜电渗析的设计要求；(6)滤液经双极膜电渗析工艺处理并得到氢氧化钠和硫酸溶液，低浓度的硫酸钠溶液再回收利用。本发明专利技术适用于硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱。

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法
本专利技术属于制酸制碱
，具体涉及一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法。
技术介绍
我国是农业大国，农业生产对化肥的巨大需求量直接导致了我国硫酸行业的蓬勃发展，同时硫酸在化工行业也有很广泛的应用。近十年来我国硫酸产量逐年递增，为国民经济的发展提供了重要的原料保证。但高速发展的背后，也存在较多问题，多年来酸性废水及有害废渣的排放也引发了严重的环境问题亟需解决，硫酸生产也幵始逐渐向低污染高效率方向转变。硫酸是一种重要的工业原料，目前硫酸的生产工艺主要有硫磺制酸、硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、废硫酸裂解制酸等，以上工艺都是通过燃烧等方法产生含SO2的烟气，上述烟气再经过净化、转化、吸收三步制得成品硫酸。然而，这些传统的硫酸制酸工艺流程复杂，热能回收率低，同时会产生大量的废液及烧澄，严重污染环境。随着国家对环保问题的越发重视，企业往往需要采取更复杂的工艺来净化生产过程中的污染物，使得整个制备工艺更加复杂，生产成本也更高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，解决了现有制酸制碱工艺复杂、生产成本高的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，包括以下步骤：(1)将十水硫酸钠固体经过纯水溶解形成硫酸钠溶液；(2)向硫酸钠溶液加入碳酸钠及氢氧化钠，碳酸钠及氢氧化钠与硫酸钠溶液中的金属离子反应形成固体沉淀，调节反应后溶液的ph值在8-10；(3)调节后的溶液经过一次过滤，去除溶液中的固体杂质，滤液再经高级氧化工艺处理，去除其中的有机物杂质；(4)高级氧化工艺处理后的溶液经二次过滤，先通过活性炭吸附其中的杂质，再通过树脂吸附溶液中的钙镁离子；(5)吸附后的溶液经精密过滤器过滤，使滤液各种离子及杂质含量满足进入双极膜电渗析的设计要求；(6)达标的滤液进行双极膜电渗析工艺处理并通过双极膜电渗析得到氢氧化钠和硫酸溶液，低浓度的硫酸钠溶液再返回加入步骤1中的硫酸钠溶液再利用。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，十水硫酸钠经溶解、PH调节、过滤、除杂后，形成的溶液根据生产需求通过精密过滤器过滤后通过双极膜电渗析工艺处理后得到氢氧化钠和硫酸，产生的低浓度的硫酸钠溶液可再重新利用，整个处理工艺对十水硫酸钠转化利用率高、生产成本低、经济效益高，制备工艺过程中无副产物产生，无任何环保问题产生，解决了现有制酸制碱工艺复杂、生产成本高的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：图1为本专利技术的工艺流程图；图2为本专利技术的双极膜电渗析工艺流程图；具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以使机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，包括以下步骤：(1)将十水硫酸钠固体经过纯水溶解形成硫酸钠溶液；(2)向硫酸钠溶液加入碳酸钠及氢氧化钠，碳酸钠及氢氧化钠与硫酸钠溶液中的金属离子反应形成固体沉淀，调节反应后溶液的ph值在8-10；(3)调节后的溶液经过一次过滤，去除溶液中的固体杂质，滤液再经高级氧化工艺处理，去除其中的有机物杂质；(4)高级氧化工艺处理后的溶液经二次过滤，先通过活性炭吸附其中的杂质，再通过树脂吸附溶液中的钙镁离子；(5)吸附后的溶液经精密过滤器过滤，使滤液各种离子及杂质含量满足进入双极膜电渗析的设计要求；(6)达标的滤液进行双极膜电渗析工艺处理并通过双极膜电渗析得到氢氧化钠和硫酸溶液，低浓度的硫酸钠溶液再返回加入步骤1中的硫酸钠溶液再利用。其中，双极膜是一种新型的离子交换复合膜，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。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点，将双极膜与其他阴阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统，能够在不引进新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱。硫酸钠进入盐室时，在直流电场作用下，硫酸根离子通过阴膜迁移至酸室，遇到双极膜的阳膜面，由于阳膜面带负电，所以硫酸根离子无法继续迁移，留在酸室，跟双极膜阳膜面分解出的氢离子结合生成硫酸。双极膜的阴膜面在直流电场的作用下，不断分解出氢氧根离子在碱室跟钠离子结合，生产氢氧化钠。硫酸钠通过双极膜电渗析转化为硫酸和氢氧化钠。工艺设计：1)处理量：330t/a(硫酸钠折百记)2)主要组成：根据精密过滤后滤液水质进行设计，设计了双极膜系统进水水质如下：(1)Na2SO4≥150g/L(2)水温5-40℃(3)不含有苯酚、脂肪酸、芳香烃类等大分子有机物(4)SS＜1mg/L(5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将十水硫酸钠固体经过纯水溶解形成硫酸钠溶液；/n(2)向硫酸钠溶液加入碳酸钠及氢氧化钠，碳酸钠及氢氧化钠与硫酸钠溶液中的金属离子反应形成固体沉淀，调节反应后溶液的ph值在8-10；/n(3)调节后的溶液经过一次过滤，去除溶液中的固体杂质，滤液再经高级氧化工艺处理，去除其中的有机物杂质；/n(4)高级氧化工艺处理后的溶液经二次过滤，先通过活性炭吸附其中的杂质，再通过树脂吸附溶液中的钙镁离子；/n(5)吸附后的溶液经精密过滤器过滤，使滤液各种离子及杂质含量满足进入双极膜电渗析的设计要求；/n(6)达标的滤液进行双极膜电渗析工艺处理并通过双极膜电渗析得到氢氧化钠和硫酸溶液，低浓度的硫酸钠溶液再返回加入步骤1中的硫酸钠溶液再利用。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫酸钠双极膜电渗析制备酸碱的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将十水硫酸钠固体经过纯水溶解形成硫酸钠溶液；
(2)向硫酸钠溶液加入碳酸钠及氢氧化钠，碳酸钠及氢氧化钠与硫酸钠溶液中的金属离子反应形成固体沉淀，调节反应后溶液的ph值在8-10；
(3)调节后的溶液经过一次过滤，去除溶液中的固体杂质，滤液再经高级氧化工艺处理，去除其中的有...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭定江，蔡松林，郭乾勇，唐旭东，梁志饶，赵宏凌，
申请(专利权)人：四川恩特普环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51