[實用新型]一種濕法磷酸萃余酸凈化用離子交換膜組件

有效

• 申請號: 202020402471.6
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN211800882U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 黃春梅;紀鎂鈴;李燕玲;林銘康;董金強
• 申請（專利權）人: 廈門市科寧沃特水處理科技股份有限公司
• 主分類號: B01J47/00
• 分類號: B01J47/00;B01D11/04;C01B25/234
• 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

本實用新型涉及擴散滲析技術領域，特別涉及一種濕法磷酸萃余酸凈化用離子交換膜組件，包括核心膜堆區和夾緊區，所述核心膜堆區由至少有一張酸回收均相離子交換膜，和兩張菱形隔板組成，兩張菱形隔板分別位于酸分離均相離子交換膜的兩側，所述夾緊區包括設置于所述核心膜堆區的平行于膜面兩側的PVC板，所述核心膜堆區一側的PVC板上開設有進口，另一側的PVC板開設有出口，所述進口和出口分別設置在所述膜堆區的垂直于膜面的兩側。本實用新型組件構造簡單，可有效分離純化磷酸，在分離純化過程中具有較高的回收率，使用菱形隔板，可有效防止殘液在組件內部結垢，組件上設置有清洗水進出口，可及時對組件進行清洗，實現連續生產的目的。

技術領域

本實用新型涉及擴散滲析技術領域，特別涉及一種濕法磷酸萃余酸凈化用離子交換膜組件。

背景技術

溶劑萃取法是目前廣泛采用的濕法磷酸凈化方法，其技術核心是將雜質含量較高的濕法磷酸通過有機溶劑萃取分離得到凈化磷酸（工業級磷酸或食品級磷酸）。目前溶劑萃取法凈化磷酸僅能實現50%-70%的P2O5萃取率，副產品萃余酸中還含有大量的P2O5，但其中鐵、鋁、鎂雜質含量也較高。目前，國內萃余酸的利用主要集中在生產磷酸一銨、磷酸二銨等農用化肥。近年來由于高濃度磷復肥產能過剩，磷肥市場價格波動較大。為提高萃余酸的回收利用價值，開發新的萃余酸回收利用技術對濕法磷酸凈化產業的可持續性發展具有現實意義。

擴散滲析是一種以跨膜濃度差作為傳質推動力的膜分離技術，其技術關鍵在于利用陰離子交換膜對H+與金屬離子的選擇透過性不同實現酸和鹽的有效分離，從而實現酸的凈化效果。采用擴散滲析技術進行酸及金屬鹽混合體系的處理已有較多研究報道，主要應用涉及硫酸、鹽酸、氫氟酸、硝酸和各類有機酸廢液的酸回收，涵蓋鋼鐵工業、稀土工業、濕法冶金工業、鈦白粉工業等。擴散滲析法用于磷酸回收的報道較少。擴散滲析法凈化萃余酸回收有效磷的技術探索目前尚未見報道。在實際運行過程中，隨著料液側磷酸含量的降低，料液中的磷酸鹽易沉積，使清洗變困難，從而需要經常拆卸清理，造成不必要的麻煩。

發明內容

為此，需要提供一種濕法磷酸萃余酸凈化用離子交換膜組件，可有效分離純化磷酸，具有較高的回收率，使用菱形隔板，可有效防止殘液在組件內部結垢，組件上設置有清洗水進出口，可及時對組件進行清洗，實現連續生產的目的。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種濕法磷酸萃余酸凈化用離子交換膜組件，包括核心膜堆區和夾緊區，所述核心膜堆區由至少有一張酸回收均相離子交換膜，和兩張菱形隔板組成，兩張菱形隔板分別位于酸分離均相離子交換膜的兩側，所述夾緊區包括設置于所述核心膜堆區的平行于膜面兩側的PVC板，所述核心膜堆區一側的PVC板上開設有進口，另一側的PVC板開設有出口，所述進口和出口分別設置在所述核心膜堆區的垂直于膜面的兩側，所述進口為萃余酸進口和水進口，出口為殘酸出口和回收酸出口，所述殘酸出口上連通有清洗水進口，所述萃余酸進口上連通有清洗水出口，所述清洗水進口、殘酸出口、PVC板、萃余酸進口和清洗水出口依次連通形成清洗通道。通過清洗水進口和清洗水出口的配合，從而引入清洗水將其核心膜堆區內的磷酸鹽易沉積清洗干凈。

進一步的，所述酸回收均相離子交換膜厚度為10-50微米。具有很好的耐酸和耐溶劑性能。

進一步的，所述菱形隔板為長方形，長與寬的比率為2:1，厚度為0.7-0.8 mm，所述菱形隔板中間部分沿著菱形隔板的厚度貫穿設有通孔，所述通孔的內部鑲嵌單層菱形PP網，兩端有偶數個布水器，兩端的布水器呈中心對稱而非軸對稱。菱形隔板，可有效防止殘液在組件內部結垢。

進一步的，所述PVC板上設有固定板，所述固定板設有螺桿，所述螺桿沿著固定板的厚度方向垂直貫穿PVC板設置。使得整個裝置穩定牢固。

進一步的，所述PVC板的厚度為3 mm的長方形，在寬度方向的對稱軸上有一個孔作為排氣口，所述萃余酸進口和水進口，殘酸出口和回收酸出口為對應的PVC板正面上下呈中心對稱非軸對稱。在設備運行時可能會產生些氣體，排氣口的設置增加其設備的安全性。