[發明專利]一種制備硫酸鉀的裝置及方法

有效

• 申請號: 201510460864.6
• 申請日: 2015-07-28
• 公開（公告）號: CN105177619B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 張旭;韓效釗;汪小堯;柳先超;馬朋飛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C25B1/14
• 分類號: C25B1/14;C25B9/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種制備硫酸鉀的裝置，包括：

膜堆、陰電極、陽電極、第一電解液進樣裝置、第二電解液進樣裝置、第一鹽溶液進樣裝置、第二鹽溶液進樣裝置、第三鹽溶液生成裝置、第四鹽溶液生成裝置、電源；所述膜堆包括：陰離子交換膜、隔網和陽離子交換膜；所述隔網位于陰離子交換膜和陽離子交換膜之間；

所述陰電極與所述電源的負極相連；

所述陽電極與所述電源的正極相連；

所述陰電極和所述陽電極分別設置于所述膜堆的兩邊；

所述膜堆內部形成陰極室、陽極室、第一鹽室、第二鹽室、第三鹽室和第四鹽室六個隔室；

所述第一電解液進樣裝置的出口與所述陰極室進料口相連，所述第一電解液進樣裝置的進口與所述陰極室出料口相連；

所述第二電解液進樣裝置的出口與所述陽極室進料口相連，所述第二電解液進樣裝置的進口與所述陽極室出料口相連；

所述第一鹽溶液進樣裝置的出口與所述第一鹽室進口相連，所述第一鹽溶液進樣裝置的進口與所述第一鹽室出口相連；

所述第二鹽溶液進樣裝置的出口與所述第二鹽室進口相連，所述第二鹽溶液進樣裝置的進口與所述第二鹽室出口相連；

所述第三鹽溶液生成裝置的出口與所述第三鹽室進口相連，所述第三鹽溶液生成裝置的進口與所述第三鹽室出口相連；

所述第四鹽溶液生成裝置的出口與所述第四鹽室進口相連，所述第四鹽溶液生成裝置的進口與所述第四鹽室出口相連；

所述膜堆內部第一鹽室和第三鹽室相鄰，第三鹽室和第二鹽室相鄰，第二鹽室和第四鹽室相鄰。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括夾緊裝置，所述夾緊裝置用于固定所述陰電極、陽電極和膜堆。

3.一種制備硫酸鉀的方法，采用權利要求1～2中任意一項所述的裝置制備硫酸鉀，包括以下步驟：

將強電解質溶液通過第一電解液進樣裝置輸送到膜堆陰極室中；

將強電解質溶液通過第二電解液進樣裝置輸送到膜堆陽極室中；

將飽和氯化鉀溶液通過第一鹽溶液進樣裝置輸送到膜堆第一鹽室中；

將硫酸銨溶液通過第二鹽溶液進樣裝置輸送到膜堆第二鹽室中；

將硫酸鉀溶液通過第三鹽溶液生成裝置輸送到膜堆第三鹽室中；

將氯化銨溶液通過第四鹽溶液生成裝置輸送到膜堆第四鹽室中；

所述第一鹽室中飽和氯化鉀溶液和所述第二鹽室中硫酸銨溶液在膜堆中進行離子交換，在第三鹽室中得到硫酸鉀。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述強電解質溶液選自氫氧化鈉、硫酸、氫氧化鉀、硫酸鈉和硫酸鉀溶液中的一種或幾種。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述強電解質溶液的濃度為0.01～2mol/L。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述 第二鹽溶液進樣裝置硫酸銨的物質的量為a，第一鹽溶液進樣裝置飽和氯化鉀物質的量為b，所述a:b≥0.5。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三鹽溶液生成裝置中硫酸鉀溶液的濃度為0.05～1mol/L。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第四鹽溶液生成裝置氯化銨溶液的濃度為0.05～1mol/L。