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電滲析設(shè)備在濃縮稀硫酸領(lǐng)域取得重大突破

時(shí)間:2017-11-13 作者:admin 點(diǎn)擊:414次

 硫酸是應(yīng)用*廣的基本化工產(chǎn)品之一,硫酸在使用過(guò)程中大體可以分為三種情況:一是作為產(chǎn)品的組成部分被固定在產(chǎn)品內(nèi);二是轉(zhuǎn)變成為不希望的副產(chǎn)品,如芒硝、石膏、硫酸亞鐵等;三是以廢硫酸形式從產(chǎn)品系統(tǒng)中排出。硫酸的一大用戶(hù)是有機(jī)化工工業(yè)(包括原油處理工業(yè)、印染工業(yè)等),其中大約有1/3的硫酸轉(zhuǎn)變成廢酸;另一個(gè)硫酸大用戶(hù)是鈦白工業(yè),據(jù)統(tǒng)計(jì),每生產(chǎn)It鈦白,要副產(chǎn)含20%左右的稀硫酸7?lit;用于冶金工業(yè)的酸洗液也一樣。迄今為止,廢酸回收的工藝主要分為兩大類(lèi):一類(lèi)是廢酸再生;一類(lèi)是廢酸濃縮。由于廢酸再生的成本和能耗都比較高,在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中很少采用。工業(yè)生產(chǎn)中更多的采用濃縮廢酸的方法來(lái)回收硫酸,這類(lèi)方法包括浸沒(méi)燃燒濃縮、鼓式濃縮、真空濃縮、鍋式濃縮和噴霧濃縮等。其共同特別就是濃縮的能耗非常高,如果采用電滲析進(jìn)行濃縮,其濃縮能耗將會(huì)大幅降低。電滲析設(shè)備是開(kāi)發(fā)較早并取得重大工業(yè)成就的膜分離技術(shù)之一。初期的研究可以追溯到兩個(gè)世紀(jì)以前。大多數(shù)歷史性的報(bào)道,都是從1748年法國(guó)學(xué)者A.Noller首次發(fā)現(xiàn)水能通過(guò)膀胱膜自然地?cái)U(kuò)散到乙醇溶液的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)和證實(shí)了水能透過(guò)動(dòng)物膜的滲透現(xiàn)象。1854年Graham發(fā)現(xiàn)了滲析現(xiàn)象。1863年Dubrunfaut制成了*個(gè)膜滲析器,成功地進(jìn)行了糖與鹽類(lèi)的分離。1903年Morse和Pierce把兩根電極分別置于透析袋內(nèi)部與外部的溶液中,發(fā)現(xiàn)帶電的雜質(zhì)能更迅速地從凝膠中除去。1924年P(guān)auli采用化工設(shè)計(jì)的原理,改進(jìn)Morse的試驗(yàn)裝置,力圖減輕極化,增加傳質(zhì)速率。雖然他們都是采用非選擇性透過(guò)膜,但這些開(kāi)拓性的工作,為以后實(shí)用電滲析的開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了啟迪性的作用。1940年Meyer和Strauss提出了具有實(shí)用意義的多隔室電滲析設(shè)備的概念。特別是1950年Juda和McRae研制成功了具有高選擇透過(guò)性的陽(yáng)、陰離子交換膜以后,便奠定了電滲析技術(shù)的實(shí)用基礎(chǔ)。但這些電滲析過(guò)程都有一個(gè)共同點(diǎn),那就是電滲析膜組器不耐酸不能用于酸的濃縮,或濃縮后的酸濃度很低,不能進(jìn)行工業(yè)化應(yīng)用。針對(duì)以上現(xiàn)狀,在前人研究的基礎(chǔ)上,針對(duì)電滲析濃縮稀硫酸的特殊要求,進(jìn)行了系列研究與開(kāi)發(fā),經(jīng)過(guò)多方面試驗(yàn)研究,終于開(kāi)發(fā)出了具有耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、防內(nèi)漏與防外漏、防漏電的電滲析酸濃縮專(zhuān)用復(fù)合隔板,充分解決了許多外在因素的干擾影響,保證運(yùn)行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與重復(fù)性;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)電滲析酸濃縮的要求,繼續(xù)對(duì)阻酸陰膜、耐酸陽(yáng)膜、耐酸陽(yáng)電極、夾緊裝置、熱交換裝置、流道設(shè)計(jì)、電流密度、流速進(jìn)行研究與優(yōu)化,*終開(kāi)發(fā)出可以對(duì)稀硫酸進(jìn)行濃縮至20%以上濃度的酸濃縮電滲析膜組器。

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