[發(fā)明專利]一種基于離子交換膜的有機料液中氫氧化鉀凈化工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010521920.3
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111592013A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 黃春梅;紀鎂鈴;李燕玲
• 申請（專利權）人: 龍巖寅泉科技有限公司
• 主分類號: C01D1/38
• 分類號: C01D1/38
• 代理公司: 廈門市寬信知識產權代理有限公司 35246
• 代理人: 巫麗青;寧霞光

本發(fā)明公開了一種基于離子交換膜的有機料液中氫氧化鉀凈化工藝，包括如下步驟：(1)預處理：對有機料液進行過濾處理，去除雜質，使其符合擴散滲析器的要求；(2)將經步驟(1)預處理后的有機料液和水分別輸送至擴散滲析膜堆，節(jié)相對應的閥門開度，使預處理有機料液和水的流量比達到1:1?1:2，進行擴散滲析；(3)擴散滲析后將高氫氧化鉀含量的回收液和低氫氧化鉀含量的殘液進行分離，得到凈化和濃縮后的氫氧化鉀。本發(fā)明所提供的凈化工藝凈化效果好，氫氧化鉀的回收率大于90％，有機物的截流率大于90％。

技術領域

本發(fā)明屬于化工物料回收技術領域，具體涉及一種基于離子交換膜的有機料液中氫氧化鉀凈化工藝。

背景技術

現(xiàn)代工業(yè)上經常產生各種氫氧化鉀有機物料液。例如，染料、人造纖維等紡織工業(yè)。在生產染料時，需要加入大量的氫氧化鉀以達到強堿性條件，反應之后，有大量的含堿有機物料液，一般來說可稀釋之后再加些氫氧化鉀回用，但有機物的濃度一旦過高就會影響染料的成品率和品質，有機料液無法再回用，只能通過加入大量的酸去中和，再通過生化除去有機物。這樣做不僅污染環(huán)境，還浪費了大量的氫氧化鉀和酸。

傳統(tǒng)的處理含堿廢水主要包括：酸中和處理法、絮凝法、化學沉淀法，采用投加酸性物質處理堿性廢水，讓兩者中和后得到中性廢水。以上傳統(tǒng)廢堿液的方法或者能耗高，或者操作復雜，或者方法適用范圍小，沒辦法通用。目前有一種新的處理方法，也在逐步被推廣，即擴散滲析堿回收法，其是一種以濃度梯度作為傳質驅動力的離子交換膜分離過程。在濃度梯度的推動下，陽離子優(yōu)先進入到回收室，在電荷推動下，OH^-水合半徑小和電荷少可優(yōu)先通過離子通道，從而實現(xiàn)廢堿中的堿得到有效回收。運行過程中能耗低，在常壓下進行，且操作簡單，是一種理想的用來進行堿回收的膜分離技術。

擴散滲析氫氧化鈉分離工藝，近幾年被研究的較多，相對比較成熟，回收率一般是70-80％，回收濃度比一般是70-80％，進料流量一般是0.6-0.8L/(h.m²)，但有機物料液中氫氧化鉀分離研究的相對少，有少數(shù)研究結果顯示，氫氧化鉀的回收效果會比氫氧化鈉差。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于離子交換膜的有機料液中氫氧化鉀凈化工藝，通過擴散滲析的方法來回收有機料液中氫氧化鉀，操作方便，能耗極低，回收液中氫氧化鉀濃度可靈活控制或者被濃縮，回收率可以達到90％以上。

本發(fā)明采取的具體技術方案是：

一種基于離子交換膜的有機料液中氫氧化鉀凈化工藝，包括如下步驟：

(1)預處理：對有機料液進行過濾處理，去除雜質，使其符合擴散滲析器的要求，所述有機料液中氫氧化鉀的質量分數(shù)為20-35％，有機物的質量分數(shù)為5-10％，有機料液的密度為1.1-1.6g/mL；

(2)將經步驟(1)預處理后的有機料液和水分別輸送至擴散滲析膜堆，節(jié)相對應的閥門開度，使預處理有機料液和水的流量比達到1:1-1:2，進行擴散滲析；

(3)通過擴散滲析分離得到高氫氧化鉀含量的回收液和低氫氧化鉀含量的殘液。

優(yōu)選地，步驟(1)所述的過濾處理為用1-5微米的PP棉過濾，去除大顆粒雜質，以免堵塞擴散滲析器組件。

更優(yōu)選地，所述PP棉為3-5微米的PP棉。

優(yōu)選地，所述有機料液中氫氧化鉀的質量分數(shù)為25-33％，有機物的質量分數(shù)為6-8％，有機料液的密度為1.2-1.5g/mL。

優(yōu)選地，將有機料液和水分別輸送至擴散滲析膜堆前，分別用料液和水分別對蠕動泵進行流量校準。

優(yōu)選地，步驟(2)中有機料液和水的流量比為1:1.2-1:1.5。