一种酸回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于水处理技术领域，具体公开了一种酸回收装置。本发明专利技术包括酸分离器、酸浓缩电渗析，其中的酸分离器是由正电荷微孔半透膜、带负电纤维状填料、正电荷微孔半透膜、原料室隔网、正电荷微孔半透膜，依次排列放置组成；这种排列放置的部件，可以多重排列，以实现更大效率的处理；再由酸分离器出来的稀酸进入到酸浓缩电渗析部件处理。本发明专利技术的优点具有扩散速度快，废酸的盐浓度达到更高也可以处理，以及回收率高等特点。回收率高等特点。回收率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种酸回收装置


[0001]本专利技术属于水处理
，具体涉及一种酸回收装置。
技术背景
[0002]在工业生产和矿山开采、溶炼(如钢铁工业、钛白粉工业、湿法炼铜工业、钛材工业、电镀工业、稀土工业、木材糖化工业、黄金开采及有色金属冶炼工业等)过程中，常要使用到无机酸(如硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸等)来清洗金属表面或溶解矿石，于是就产生了大量含有各种金属离子的废酸溶液，如果不加以处理将其排放，不但浪费自然资源，更为严重的是会污染环境、土壤和水源。因此，采取措施将它们进行分离、提纯处理、回收利用，一直是人们关注的热点。
[0003]膜法回收废酸采用的是渗析原理，整个扩散渗析装置由扩散渗析膜、配液板、加强板、液流板框等组合而成。由一定数量的膜组成不同数量的结构单元；其中每个单元由一张阴离子交换膜隔开成渗析室A和扩散室B。在阴离子交换膜的两侧，分别通入废酸液及接受液(自来水)时，废酸液侧的硫酸及其盐的浓度远高于水的一侧，因此，由于浓度梯度的存在，废酸及其盐类有向B室渗透的趋势。但膜是有选择透过性的，它不会让每种离子以均等的机会通过，首先阴离子膜骨架本身带正电荷，在溶液中能够吸引带负电的水化离子，而排斥带正电荷的水化离子，故在浓度差的作用下，废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求，也会夹带带正电荷的离子，由于氢离子的水化半径比较小，电荷较少，而金属盐的水化离子半径较大，又是高价的，因此会优先通过膜，就使废液中的酸会被分离出来。由于采用逆流操作，在废液出口处，酸室中的酸虽因扩散而大大降低浓度，仍比进口水中酸的浓度高，加上实际做膜时，可以通过侧基取代控制膜的含水量和孔径，所以扩散渗析对酸的回收率一般均能达到80％以上。
[0004]扩散渗析技术的出现已经有50多年的历史了，但由于膜技术的限制，使得该技术的广泛应用受到了限制。近年来，膜技术飞速发展，各种各样的膜层出不穷，也推动了扩散渗析技术的发展。
[0005]在国内，上海有机化学研究所、中国科学技术大学、国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心等单位，正在致力于或已经研究出用于酸回收的离子交换阴膜；山东天维膜技术有限公司，已经研制出应用于酸回收的扩散渗析器，并拥有具有自主知识产权的均相膜生产工艺，其产品质量已达国际先进水平。该单位生产的扩散渗析器，广泛用于钛白废酸液、钢材制品废酸液、湿法冶金等废酸液的回收，产生了良好的经济效益和社会效益。
[0006]在国外，扩散渗析回收酸的技术发展较为迅速，其中具有代表性的国家是美国和日本。美国的Exergy工艺公司开发了一种新的在线扩散渗析技术，并已推向工业应用。该工艺采用离子交换膜处理废硫酸，使其循环使用。系统利用流量计和液位计控制，并设计成全自动方式，膜之间设有定位格架，以保持叠片稳定。酸的回收率可达88％，金属截留率达95％，大大减少了送至废水处理系统的渗析液量，从而降低了中和化学品的消耗量，能耗也大大减少。
[0007]美国的SawyerandSmith公司也推出了FORMECO系列酸回收设备。它的特点是在隔板间加入微小的压力，大大提高了该元件的可靠性和寿命。设备紧凑，占地面积小，一台处理400L/d的设备，占地面积仅为1.4m2。设备均为自动化操作，可实现全天24h连续7d无间断运行，无需人员管理，只须定期清洗和更换过滤物质。酸的回收率为85％～90％，金属截留率为60％～90％。
[0008]以上所述都表明扩散渗析回收膜的技术有着其他膜过程无法比拟的优点，但目前的扩散渗析法回收酸都有一个共同的特点，那就是扩散速度慢，废酸的盐浓度不能太高，回收率等特点。我们根据以上特别开发出一种酸回收速度达4L/m2.h、酸回收率高达95％以上、盐离子截留高达99.5％以上、可以对盐浓度高达200g/L的废酸可以回收的酸回收装置。

技术实现思路

[0009]本专利技术因现有技术中的不足，开发一种酸回收装置。本专利技术通过下述技术方案得以实现的：
[0010]一种酸回收装置，包括酸分离器、酸浓缩电渗析，其特征在于：
[0011]酸分离器是由正电荷微孔半透膜、带负电纤维状填料、正电荷微孔半透膜、原料室隔网、正电荷微孔半透膜，依次排列放置组成；这种排列放置的部件，可以多重排列，以实现更大效率的处理；
[0012]酸分离器包括含盐废酸进口、纯水进口、残留酸出口、回收稀酸出口；
[0013]酸分离器的回收稀酸出口与酸浓缩电渗析进口连接。采用带正电的微孔膜对酸与盐进行初步分离，再用带负电的纤维状吸附材料对回收酸中的金属离子进行吸附，从而得到纯度很高的稀酸，稀酸再经酸浓缩电渗析进行浓缩得到回收酸。
[0014]作为优选，上述一种酸回收装置的带正电的微孔膜是采用厚度为0.05
‑
0.2毫米、孔径为5
‑
20微米的纯四氟多孔膜为原料布，采用含浸氯丙基苯乙烯，加0.1
‑
0.5g/kg的过氧苯甲酸为催化剂，并在110
‑
160℃的高温下进行聚合反应，形成基布；然后把基布泡入质量浓度为1.0
‑
15％间苯二乙胺或邻苯二乙胺水溶液1
‑
2小时，反应温度为80
‑
110℃，形成带正电功能团；再把已经形成带正电功能团的微孔膜先浸泡在质量浓度为6
‑
15％的四丙基氢氧化胺水溶液中2
‑
8小时；最后再泡入质量浓度为3
‑
5％的草酸与盐酸混和溶液10
‑
15小时制得。
[0015]作为优选，上述一种酸回收装置电渗析浓缩部件中阴膜采用杭州水处理中心生产的AZH耐酸阴膜，阳膜采用杭州水处理中心生产的CZF耐酸阳膜。该产品目前已在公开市场销售。
[0016]作为优选，上述一种酸回收装置电渗析浓缩部件的运行条件为：膜面流速为0.1
‑
0.5cm/s，运行温度为20
‑
40℃，每对膜的操作电压为0.05
‑
0.1V，电流密度为600
‑
2000A/m2。
[0017]有益效果：本专利技术开发出的一种酸回收速度达4L/m2.h、酸回收率高达95％以上、盐离子截留高达99.5％以上、可以对盐浓度高达200g/L的废酸可以回收的酸回收装置，具有扩散速度快，废酸的盐浓度达到更高也可以处理，以及回收率高等特点。
[0018]图例说明
[0019]图1酸分离部件结构示意图
[0020]1、含盐废酸进口；2、纯水进口；3、正电荷微孔半透膜；4、带负电纤维状填料；5、原
料室隔网；6、残留酸出口；7、回收稀酸出口。
具体实施方式
[0021]下面结合附图，对本专利技术的实施作具体说明：
[0022]实施例1
[0023]是采用厚度为0.1毫米的纯四氟多孔膜为原料布，孔径为10微米，采用含浸氯丙基苯乙稀，加0.2g/kg的过氧苯甲酸为催化剂，并在130℃的高温下进行聚合反应，形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸回收装置，包括酸分离器、酸浓缩电渗析，其特征在于：酸分离器是由正电荷微孔半透膜(3)、带负电纤维状填料(4)、正电荷微孔半透膜(3)、原料室隔网(5)、正电荷微孔半透膜(3)，依次排列放置组成；酸分离器包括含盐废酸进口(1)、纯水进口(2)、残留酸出口(6)、回收稀酸出口(7)；酸分离器的回收稀酸出口与酸浓缩电渗析进口连接。2.根据权利要求1所述一种酸回收装置，其特征在于：带正电的微孔膜(3)是采用厚度为0.05
‑
0.2毫米、孔径为5
‑
20微米的纯四氟多孔膜为原料布，采用含浸氯丙基苯乙烯，加0.1
‑
0.5g/kg的过氧苯甲酸为催化剂，并在110
‑
160℃的高温下进行聚合反应，形成基布；然后把基布泡入质量浓度为1.0
‑
15％间苯二乙胺或邻苯二乙胺水溶液1
‑
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：金可勇，金水玉，俞海英，付晓靖，胡鉴耿，
申请(专利权)人：杭州水处理技术研究开发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：