[发明专利]一种电渗析装置和利用电渗析装置分离酸和盐的方法

说明书

本发明提供了一种电渗析装置和利用电渗析装置分离酸和盐的方法，涉及资源回收利用技术领域。本发明提供的电渗析装置从左到右，包括依次设置的阳极、阳极隔板、阴离子交换膜、隔板B、若干重复膜单元、双极膜、隔板A、阴离子交换膜、阴极隔板和阴极；从左到右，所述膜单元包括依次设置的双极膜、隔板A、阴离子交换膜和隔板B；所述双极膜的阴面朝向所述阳极。采用本发明提供的电渗析装置分离酸和盐，分离效率高，分离出的酸的纯度以及酸的回收率均明显提高；并且，靠电进行离子迁移，对酸和盐混合液的处理量大；此外，靠近阴极和阳极的膜设置为阴离子交换膜，可防止双极膜被氧化，从而提高电渗析装置中膜的运行寿命。

技术领域

本发明涉及资源回收利用技术领域，特别涉及一种电渗析装置和利用电渗析装置分离酸和盐的方法。

背景技术

很多行业，如电镀行业、冶金行业、金属加工行业等，在生产过程中会产生大量的含金属盐的废酸溶液。

现有技术通常采用扩散渗析装置(DD)分离酸和盐，但是扩散渗析装置主要依靠浓度差进行分离，在应用中存在着很多弊端，主要有：(1)对待处理液的浓度要求较高，只对高浓度的废酸液有效；(2)分离的效率低，酸的回收率只有85％左右，纯度只能达到80％左右；(3)对废酸液的处理量小；(4)处理后的废酸液无利用渠道。因此，采用扩散渗析装置分离酸和盐存在明显的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电渗析装置和利用电渗析装置分离酸和盐的方法。采用本发明提供的电渗析装置处理酸和盐的混合液，可针对低酸浓度的混合液进行酸和盐的分离回收，而且分离效率高，处理量大，无废酸液产生。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种电渗析装置，从左到右，包括依次设置的阳极、阳极隔板、阴离子交换膜、隔板B、若干重复膜单元、双极膜、隔板A、阴离子交换膜、阴极隔板和阴极；

从左到右，所述膜单元包括依次设置的双极膜、隔板A、阴离子交换膜和隔板B；所述双极膜的阴面朝向所述阳极。

优选地，所述膜单元的个数为5～30个，相邻膜单元为叠加设置。

优选地，所述隔板A和隔板B均含有隔板流道；所述阳极隔板和阴极隔板均为无流道隔板。

优选地，所述阳极隔板和阳极构成阳极隔室；所述阴极隔板和阴极构成阴极隔室；

所述隔板A的隔板流道设置为酸溶液循环进出流道；所述隔板B的隔板流道设置为酸和盐混合溶液循环进出流道。

优选地，从左到右，所述膜单元依次划分为两个隔室；其中，隔室一的的左侧为双极膜，右侧为阴离子交换膜；隔室二的左侧为阴离子交换膜，右侧为下一个膜单元的双极膜；所述隔板A的隔板流道作为隔室一的流道；所述隔板B的隔板流道作为隔室二的流道。

本发明提供了以上方案所述电渗析装置分离酸和盐的方法，包括以下步骤：

向所述电渗析装置中分别通入电极液、酸和盐混合溶液和纯水，开泵打循环，在恒电压条件下进行电渗析，分别得到酸溶液和盐溶液。

优选地，所述电极液分别通入阳极隔室和阴极隔室中；所述纯水通入隔室一中；所述酸和盐混合溶液通入隔室二中；所述得到的酸溶液和盐溶液分别从隔室一和隔室二流出。

优选地，所述酸和盐混合溶液、纯水和电极液的体积比为3:(2.0～3.0):(1.5～2.5)；开泵打循环后，所述酸和盐混合溶液、纯水和电极液的流量独立地为100～400L/h。

优选地，所述酸和盐混合溶液中酸的质量浓度为1～35％、盐的质量浓度为1～20％；所述电极液的质量浓度为1～10％。