双极膜电渗析制备甲基磺酸钠


双极膜电渗析是在电渗析基础上引入双极膜,其与阴膜和/或阳膜的各种配置组合构成的一种新型电渗析。与常规电渗析的浓缩淡化功能不同,其作用是将盐溶液转化成酸和碱。
双极膜电渗析特点
1.节能环保,新一代的制酸碱技术。
2.在低电压下将水分裂为H+和OH-。
3.采用单一工序从无机盐、有机酸盐生成酸和碱,过程简单清洁。
4.产生酸和碱的浓度可控可调。
5.除两端电极外不发生氧化还原反应,没有副产物产生。
6.每个室不需要电极,气体产生量很少,投资成本、运行成本仅占电解法40~50%。
7.由于无需再生工序,长期连续运行。

双极膜电渗析工艺简介
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 , 能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱, 这种方法称为双极膜电渗析法。双极膜电渗析法不仅用于制备酸和碱,若将其与单极膜巧妙地组合起来 , 能实现多种功能并可用于多个领域。

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,生成氢氧化钠。最终硫酸钠通过双极膜电渗析实现了盐转化为硫酸和氢氧化钠。

工艺流程
该项目硫酸钠使用双极膜电渗析装置制备酸液和碱液的建议处理流程如图3所示:



原料固体经过溶解配成20-25wt%的溶液,后经预处理除重金属及悬浮物等成分以满足进水条件,进入双极膜电渗析装置制酸碱,产生质量分数约10-15%的混酸溶液、质量分数约6%的氢氧化钠溶液和质量分数约5%的淡盐水,淡盐水返回溶盐工艺增浓。
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