用树脂去除电解液中铁离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种用树脂去除电解液中铁离子的方法，涉及电解制氢技术领域，主要目的是提高电解液中铁离子去除的效率

【技术实现步骤摘要】
用树脂去除电解液中铁离子的方法


[0001]本专利技术涉及电解制氢
，尤其涉及一种用树脂去除电解液中铁离子的方法
。

技术介绍

[0002]电解制氢装置在运行过程中，随着电解液在系统的循环会缓慢发生腐蚀产生
Fe
2+
和
Fe
3+
。
其中
Fe
3+
能单独沉积出来，
Fe
3+
的沉积电位在
‑
0.7V
左右，随着离子浓度的升高而负移，
Fe
3+
的还原作为一个单电子步骤一个双电子步骤，均为不可逆过程
。
这样大大降低了电解水制氢的效率，增大了能耗，严重时生产的铁氧化物甚至会堵塞石棉隔膜，为提高生产效率与质量
,
需要去除电解液中的
Fe
3+
。
[0003]目前因铁离子超标的电解质溶液直接当废液处理，会造成严重的环境污染和浪费资源的现象
。
[0004]现有技术中，除铁的方法如下：
[0005]1.
碳酸钠除铁，碳酸钠都是一种常用的去除铁离子的化学剂
。
它的原理是利用碳酸根离子与铁离子形成难溶的沉淀物，从而将铁离子从中去除
。
[0006]Fe 2+
+CO
32
‑→
FeCO3↓
Fe 3+
+3CO
32
‑
→
Fe2(CO3)3↓
[0007]但是，该方法碳酸钠的溶解度较低，不能有效去除铁离子
。
[0008]2.
双氧水的除铁，它的原理是氧化剂双氧水将电解液中所含带二价铁离子
Fe
2+
的氢氧化亚铁
Fe(OH)2胶体氧化成带三价铁离子
Fe
3+
的氢氧化铁
Fe(OH)3胶体；氢氧化铁
Fe(OH)3带正电荷，随着氧化过程的进行，氢氧化铁
Fe(OH)3的生成量增多并在溶液中的稳定性减弱；而氧化剂双氧水又与氢氧化钾相互作用生成过氧化钾并在电解液中析出，经过滤，便去除了电解液中的总铁离子
。
[0009]但是，尽管该方法过滤可以去除一部分
Fe
3+
，但去除效率低，影响碱产品的质量
。
[0010]3.
混凝法除铁，它的原理混凝剂水解生成氢氧化物絮体对天然有机物吸附而将其去除
,
天然有机物与混凝剂离子反应形成不溶性的络合物
(
铝或铁的腐殖酸盐和富里酸盐
)。
由于混凝过程形成的絮体对大分子有机污染物物理吸附作用较强
,
从而达到部分去除大分子有机物的效果
,
而对小分子有机物则由于其物理吸附作用相对较弱
,
去除作用要差一些
。
[0011]但是，该方法会给电解液中带入新的组份
—
有机物，不能完全除干净铁离子，去除效率低
。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本专利技术提供一种用树脂去除电解液中铁离子的方法，主要目的是提高电解液中铁离子去除的效率
。
[0013]为达到上述目的，本专利技术主要提供如下技术方案：
[0014]本专利技术提供了一种用树脂去除电解液中铁离子的方法，包括如下步骤：
[0015]步骤一
、
对树脂颗粒进行预处理；
[0016]步骤二
、
在层析柱中填装所述树脂颗粒；
[0017]步骤三
、
使用滴定管将电解液滴加至所述层析柱中，通过控制所述滴定管的滴加速度，来控制电解液流过所述层析柱的平均速度为
22
‑
25m/h。
[0018]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现
。
[0019]可选的，在步骤一中，所述预处理步骤如下：
[0020](1)
将所述树脂颗粒装在玻璃器皿中，放在恒温干燥箱中干燥；
[0021](2)
粉碎
、
过筛，将所述树脂颗粒的细度控制在
20
至
35
目
。
[0022]可选的，在步骤二中，向所述玻璃器皿中加水并搅拌，除去气泡并静置，所述树脂颗粒沉降后，倒出上层泥浆，重复上述操作，直至上层液体澄清，即可将所述树脂颗粒填装至层析柱
。
[0023]可选的，先向所述层析柱底部投放
50mm
×
0.3um
的玻璃纤维，用玻璃棒压平，再将所述树脂颗粒填装至所述层析柱
。
[0024]可选的，所述树脂颗粒的成分为
MnO2·
Ca(OH)2·
AmBpO2P
·
nH2O。
[0025]可选的，所述恒温箱的温度控制在
150℃。
[0026]借由上述技术方案，本专利技术至少具有下列优点：
[0027]电解液通过层析柱树脂吸附，电解液的流速控制在
22
‑
25m/h
，可以达到
90
％以上的除铁率
。
过高或过低的流速会降低树脂对电解液的除铁效果
。
[0028]电解液穿过树脂颗粒的速度过快
,
无法让电解液充分地接触树脂颗粒
,
会降低树脂颗粒的捕集能力
,
从而降低除铁效率
。
[0029]电解液穿过树脂颗粒的流速过慢，电解液和层析柱径向截面上的树脂颗粒的接触时间就会过长，树脂颗粒的吸附负荷就会饱和，要保持树脂颗粒的吸附效能，就要增加层析柱的直径
。
[0030]综上所述，本方法将电解液的流速控制在
22
‑
25m/h
，能够得到较好的除铁率
。
具体实施方式
[0031]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效
,
以较佳实施例，对依据本专利技术申请的具体实施方式
、
结构
、
特征及其功效，详细说明如后
。
在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例
。
此外，一或多个实施例中的特定特征
、
结构
、
或特点可由任何合适形式组合
。
[0032]在详细阐述本专利技术降低化成铝箔漏电的方法之前，有必要对本专利技术中提及的相关材料做进一步说明，以达到更好的效果
。
本专利技术中：
[0033]树脂具有极大的能量，可以将
H2O
分子键打破产生羟基自由基
OH
‑
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用树脂去除电解液中铁离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一
、
对树脂颗粒进行预处理；步骤二
、
在层析柱中填装所述树脂颗粒；步骤三
、
使用滴定管将电解液滴加至所述层析柱中，通过控制所述滴定管的滴加速度，来控制电解液流过所述层析柱的平均速度为
22
‑
25m/h。2.
根据权利要求1所述的用树脂去除电解液中铁离子的方法，其特征在于，在步骤一中，所述预处理步骤如下：
(1)
将所述树脂颗粒装在玻璃器皿中，放在恒温干燥箱中干燥；
(2)
粉碎
、
过筛，将所述树脂颗粒的细度控制在
20
至
35
目
。3.
根据权利要求2所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，娄明琛，
申请(专利权)人：新疆大全新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：