探究碱卤母液电渗析精制研究

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1、天津大学硕士学位论文碱卤母液电渗析精制研究姓名：赵欣申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：解利昕20070601摘要摘要天然碱母液为NaEC03一NaCl—Na2S04一H20四元体系，为保证蒸发结晶过程的顺利进行，及提高产品质量，需要适时适量排放母液，才可使溶液固相点始终保持在Na2C03·H20结晶区，这样就损失大量的有效成份Na2C03。电渗析是电驱动的建立在离子交换膜的选择性透过阴、阳离子的特性基础上的膜分离过程，适用于不同离子特性物质的分离。开展电渗析处理由强电解质和弱电解质组成的天然碱母液研究，将NaC

2、l和Na2S04强电解质从母液中取出的同时，保留Na2C03等有效成份，能够减少天然碱母液的排放，将取得巨大的经济和社会效益。试验对各离子组分初始浓度均为0．0625mol／L的溶液进行的试验显示，当膜对电压0．5V时，Cl’与l／2总碱的选择透过比在1．6_-2之间，S042。与1／2总碱的选择透过比在0．8—1．4之间。这说明用电渗析处理天然碱母液主要成分组成的溶液时，能够选择性的实现强电解质和弱电解质的分离。论文进一步对天然碱卤模拟溶液进行了电渗析处理试验，研究了不同膜对电压、浓室及淡室液体流量、浓室及淡室流体温

3、度、淡室初始浓度、极水浓度及不同离子交换膜对电渗析处理天然碱卤离子迁移量、选择透过比及系统能量消耗的影响。发现各离子的迁移量随膜对电压的升高而增大，选择透过比随温度的升高而下降，淡水初始浓度对能耗、迁移量、选择透过比影响不大；增加极水浓度有利于去除碱卤母液的C1。和S042。，并且能耗降低；使用含水率较低的膜，选择透过比有较大的提高，能耗也降低。在浓，淡水流量为60L／h时，膜对电压0．5V时，温度28℃，极水浓度0．05mol／L，Cl‘与1／2总碱的选择透过比在1．7仁3．27之间，S042-与l／2总碱的选择透过

4、比在1．3—1．7之间，可以实现Cl。和S042-与母液中总碱组分的分离。关键词：电渗析碱卤母液迁移量选择透过比摘要ABSTRACTThetronasolutionisaNa2C03一NaCl-Na2S04一H20fourcomponentssystem．Toensuretheevaporationandcrystallizationcarrythroughcompletely,andimproveproductionquality,suitableamounttronasolutionneedstObedischar

5、gedtimelyintheproductionprocess，whichmakesolutionsolidphasemaintainatcrystallizingregionofNa2C03"H20．ButlotsofNa2C03inthetronasolutionislostatthesametime．Electrodialysisisanelectricallydrivenmembraneseparationprocessthatiscapableofseparatingionsfromaqueoussoluti

6、ons．Refiningoftronasolutionwhichmakeupofstrongandweakionswasstudiedbyelectrodialysis．InthispaperstrongionssuchasNaCIandNa2S04wereseparatedfromtronasolutionwhiletheavailablecomponentsremainsintheprocess，thusitcallreducethevolumeofejection，andwillgaingreatsocialan

7、deconomicbenefits．Atfirst，solutionwithinitialconcentrationofeverycomponentat0．0625tool／Lwastested．Theresultshownthatwhenmembranevoltageat0．5V,theselectiveratioofCI。andhalftOtalamaliwasbetween1．6-_2，andtheselectiveratioofS042’andhalftOtalalkaliwasbetween0．8—1．4．I

8、tshownrefiningofsolutionwhichhadasamecomponentswithtronabyelectrodialysiscouldachievethegoalsofseparatingthestrongandweakions．Furthermoreanexperimentalinvestigationwa