[發明專利]一種脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝

有效

• 申請號: 201010583816.3
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102086521A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 張宏;陳先鈞;王肖虎;王志高;范克銀
• 申請（專利權）人: 江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;C02F1/58;C02F1/28
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 樊文紅

技術領域

????本發明涉及一種脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合新工藝，尤其涉及陶瓷膜應用于氫氧化鋯吸附法脫除鹽水中硫酸根離子的新工藝。

背景技術

在氯堿工業中，無論是離子膜法還是隔膜電解法,?硫酸根離子由于從鹽水電解到淡鹽水脫氯、化鹽、一次鹽水、二次鹽水精制,?各工序中組成的閉路循環無法排出而得以迅速濃縮。硫酸根離子含量超過工藝所限制的范圍就會對離子膜產生破壞，而且，當硫酸根離子濃度較高時就會阻礙氯離子放電，促使氫氧根離子放電，生成氧氣。造成氯氣中含量成分增加，氯氣純度降低。同時硫酸根離子過高，還會導致食鹽溶解度下降，致使鹽水無法滿足要求指標。為此,需要脫除鹽水中的硫酸根離子。

現有的脫除硫酸根離子工藝方法有離子交換法、沉淀法、冷凍法及SRS膜分離法等。其中傳統的方法為沉淀法，即用氯化鋇、碳酸鋇和氯化鈣等化學試劑與鹽水中的硫酸根離子產生沉淀而除去硫酸根離子。沉淀法具有明顯的試劑有毒、處理成本高及所加試劑過量等缺點。離子交換法就是根據離子交換樹脂的選擇透過性，在鹽水流經離子交換樹脂時使硫酸根離子被樹脂吸附，而樹脂層上的陰離子被釋放入水中,?達到去除硫酸根離子的目的。但此方法存在以下缺點：①投資費用高，生產費用中折舊費用比例高;?②生產過程需要消耗大量的軟水,產生的廢水會污染環境。SRS鹽水脫除硫酸根離子新技術就是利用特種NF膜截留鹽水中的硫酸根離子。但其缺點為：?①投資相對較高；②需處理產生的廢液。冷凍法是利用硫酸鈉及氯化鈉的溶解度隨著溫度的變化而變化的特點而實現分離Na₂SO₄·10H₂O的目的。其缺點是投資大。需要離心機,冷凍站,熱交換器以及皮帶運輸機和配套的貯槽機泵等。

日本專利JP?94021032介紹了采用氫氧化鋯吸附硫酸根離子的方法來除去鹽水中的硫酸根離子。但其方法中的氫氧化鋯的固液分離是采用真空轉鼓和板框壓濾法相結合的形式分離。該方法中的板框過濾機不僅占地面積大，設備投資高、能耗高以及不連續生產外，而且受濾布過濾精度的影響，顆粒度較細的氫氧化鋯粒子很容易就會透過板框壓濾機，而造成氫氧化鋯的損耗。而本方法在其吸附分離工藝的基礎上，對固液分離作了改進，將真空轉鼓過濾設備和陶瓷膜結合起來，利用陶瓷膜過濾時的精度高的優點，用陶瓷膜進行精過濾，使得氫氧化鋯粒子得到全部回收，而且占地面積小。因陶瓷膜通量大，能耗低，因而很適合于工業化連續運行。

發明內容

本發明提供一種投資少成本低且占地面積小、簡單易連續自動化操作的鹽水中硫酸根離子的去除工藝。采用這種工藝，既能達到有效去除硫酸根離子的目的（硫酸根離子的吸附和脫附率都達到90%以上），保證淡鹽水中硫酸根離子的濃度不超過控制要求，而且采用陶瓷膜作為固液分離和洗滌的主要工藝手段，使得作為吸附劑的氫氧化鋯得到充分回收和利用，洗滌水也可以部分回用，因而又保證了該工藝的環保安全要求。

氯堿工藝中，精鹽水電解變成淡鹽水之后，由于粗鹽水中硫酸根離子的封閉運行，因而在電解槽中越積越多。而它的存在對電解過程的傷害在背景技術中已經介紹。本工藝就是以淡鹽水為處理對象，以氫氧化鋯為吸附劑載體，通過陶瓷膜進行固液分離和洗滌，從而達到去除系統中硫酸根離子和氫氧化鋯吸附劑回用的目的。

實現本發明目的的技術方案是：一種脫除鹽水中硫酸根離子的吸附與陶瓷膜耦合工藝，將陶瓷膜過濾和真空轉鼓過濾設備結合起來，組成吸附和脫附固液分離系統。在吸附固液分離系統中，先用陶瓷膜對固含量低的、吸附了硫酸根離子的氫氧化鋯漿料進行濃縮，濃縮液經真空轉鼓過濾分離固體和液體，分離后的固體加堿液后進行脫附，分離后的液體返回到陶瓷膜中以回收全部的氫氧化鋯粒子，而陶瓷膜的清液經中和后化鹽。脫附后的氫氧化鋯漿料進入脫附固液分離系統中，再次經陶瓷膜洗滌、濃縮以及真空轉鼓過濾固液分離工序后，氫氧化鋯作為固體再進入吸附反應中循環使用。