双极膜电渗析分离硫酸钠


一、水质指标及要求
原料为硫酸钠含量约5.8%的溶液1t/h,含有少量的氯化钠,使用双极膜电渗析制取氢氧化钠及混合酸液。
双极膜电渗析进水条件
(1)水温      5-40℃
(2)  COD     <200mg/L
 其中:有机物成分中不能含有芳香烃类,油类
 (3)浊度     < 3 mg/L
(4)污染指数(SDI) < 3
(5)Mg Ca总量   <10 mg/L   
(6)其它高价金属离子均<5 mg/L   
(7)油含量      均<1 mg/L  
 
二、工艺路线
1双极膜电渗析(BPED)原理
在直流电场中,利用双极膜解离水成氢离子和氢氧根离子的特性及阴、阳离子交换膜分别对阴、阳离子选择透过性,将盐溶液转化成酸和碱溶液。

由双极膜,阴膜和阳膜组合构成酸、碱、盐三室(如下图),盐的阴离子透过阴膜与双极膜产生的H+离子结合后生成酸,另一方面阳离子透过阳离子交换膜与双极膜产生的OH— 离子结合后生成碱。过程相当于中和反应的逆反应过程。
膜堆内部组装示意图:

 
我公司三隔室双极膜电渗析膜两种规格性能如下
 
  8040膜堆
组装对数 60对
使用膜片尺寸 400×800mm
膜面流速cm/s 2~4
循环流量m3/h 1~2
单个膜堆处理能力
(以氯化钠计)kg/h
9
产碱浓度(以氢氧化钠计) 6%
产酸浓度(以盐酸计) 5%
 
2. 项目工艺物料平衡
 
说明:1. 本项目双极膜电渗析系统为盐浓度从5.8%降至2%,相当于实际处理盐量为38kg/h
2. 双极膜电渗析需要补充纯水,按平衡计算为1.66t/h,产酸量为23kg/h(折百),浓度为5%左右,产碱量为25kg/h(折百),浓度为6%左右。
三、主要设备清单
方案:使用8040-60膜堆
 

序号

设备名称

设备名称

规格型号

材质

单位

数量

 

 

1

容器类

酸碱盐水箱 

1m3

PP/PE

2

用户自备

极水水箱

0.2m3

PP/PE

1

清洗水箱

0.5m3

PP/PE

1

2

输送泵

酸碱盐水泵

Q=10m3/h,H=20m

F46

3

 

极水泵

Q=10m3/h,H=20m

F46

1

清洗泵

Q=10m3/h,H=20m

F46

1

3

保安过滤器

 

袋式,5um

FRP

3

 

4

换热器

 

 

 

3

 

5

电渗析器

BPED

800*400mm60

组合件

4

 

6

仪表

在线电导率

0~200ms/cm,0~500ms/cm

组合件

2

2

转子流量计

0~16m3/h,0~6m3/h

组合件

4

压力表

0~4kg/cm2,0~2kg/cm2,径向隔膜式

PP

12

温度表

0~100

组合件

1

7

管路系统

隔膜阀

DN50DN25

UPVC  

8

 

其他管路管件

DN80-20

1

8

电气控制

高频开关电源

12kw

组合件

4

 

PLC自控系统

PLC控制系统(含软件)、总进线柜、就地柜、电气控制柜、、动力电缆、信号电缆、桥架等

组合件

1

 

 

 

 

 

 

 

 

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