液压式双极膜电渗析设备JRHB320-3


进口ASTOM双极膜,膜片尺寸500mm*1500mm,膜对数320对,压机尺寸840mm*3950mm*2125mm,空载重量2500kg

双极膜是一种新型离子交换复合膜, 它通常由阳离子交换层和阴离子交换层复合而成,用荷有不同电荷密度、厚度和性能的膜材料在不同的复合条件下,可制成不同性能和用途的双极膜,这些用途最基本的原理是双极膜界面层的水分子在反向加压时的离解(又称双极膜水解离),即将水分解成氢离子和氢氧根离子。双极膜电渗析就是基于上述的水解离和普通的电渗析原理的基础上发展起来的,它是以双极膜代替普通电渗析的部分阴、阳膜或者在普通电渗析的阴、阳膜之间加上双极膜构成的。双极膜电渗析的最基本应用是从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX) 和碱 (MOH),如图所示,料液进入如图所示的三室电渗析膜堆,在直流电场的作用下,盐阴离子 (X-) 通过阴离子交换膜进入酸室,并与双极膜离解的氢离子生成酸 (HX);而盐阳离子(M+) 通过阳离子交换膜进入碱室,在那里与双极膜离解的氢氧根离子形成碱(MOH)。
  双极膜电渗析过程具有集成度高、节能等优点,在化工生产、生物技术、食品工业、环境保护等领域中都有广泛的应用前景。


硫酸钠双极膜电渗析制酸碱
一、初始条件:
1、芒硝(十水硫酸钠)10000吨/年;
 

物料衡算

元明粉

硫酸钠

芒硝

Na2SO4·10H2O

硫酸

氢氧化钠

分子量

142

322

98

40

当量

4400t/a

10000t/a

3043t/a

2480t/a



以每年8000h/a工作时间计算,相当于需要处理量550kg(纯盐)/h
以下均以硫酸钠(不含结晶水)的量计算。

二、工艺方案:
1. 进入电渗析的料液要求不含悬浮物,有机物成分中不含有苯环类化合物,烷烃类,石油类等含量小于1ppm。硬度如果较高,建议采用双碱法处理,处理后硬度≤10mg/l。
2. 工艺中双极膜电渗析连续循环处理方式,在双极膜电渗析中酸碱盐独立循环,达到一定浓度排出,盐浓度降至2%后排出,用于芒硝的溶解;为使双极膜电渗析保持最佳的效率,酸浓度达到5%以上即排出补充纯水,酸液使用均相膜ED浓缩至10%以上;碱达到4%以上排出后补充纯水,碱液再用均相膜ED浓缩至8%以上。
3. 工艺中由于酸碱盐的循环,电流产生热量累计,料液温度上升,需要降温,最高温度不超过40℃,一般控制在30~35℃。
4. 工艺中双极膜电渗析组器(BPED)采用我公司JRPHB320-3型双极膜膜组器,该膜组器组装320组阴/阳/双极膜,总有效面积240m2(每种膜有效面积240m2),运行压力≤0.15MPa,进出口压差≤0.05MPa。
5. 该膜组器对硫酸钠的处理能力为120kg(Na2SO4)/h,以本项目550kg/h的处理量计算,至少需要5个膜组器,考虑10%的备用量,需要此膜组器55个。
6. 排列与布置:膜组器单个的循环流量约为0.8~1t/h,经过计算水流经膜组器一次温度升高约2℃,不适合串联方式连接,可以分成5组,每组1台,每组配置10t/h的磁力泵,扬程不超过20m。
 
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