浙江藍極膜技術有限公司作者
在鋼鐵、金屬加工等行業(yè),廢酸系統(tǒng)往往還混有其它重金屬離子雜質(zhì),擴散滲析在實現(xiàn)酸回收的同時,還能實現(xiàn)大部分金屬離子的截留,可以得到純度相對較高的酸液,滿足回用標準。
擴散滲析回收酸系統(tǒng)靠膜性能和濃度差實現(xiàn)酸的回收,系統(tǒng)配套簡單,常壓運行、運行成本非常低,主要為輸送泵的能耗費用。
擴散滲析是利用半透膜或選擇透過性離子交換膜使溶液中的溶質(zhì)由高濃度一側(cè)通過膜向低濃度一側(cè)遷移的過程。擴散滲析回收廢酸:用一張陰離子均相膜隔開成滲析室和擴散室,采用逆流操作,在陰離子均相膜的兩側(cè)分別通入廢酸液及接受液(自來水)時,廢酸液側(cè)的酸及其鹽的濃度遠高于水的一側(cè),根據(jù)擴散滲析原理,由于濃度梯度的存在,廢酸及其鹽類有向擴散室滲透的趨勢,但膜對陰離子具有選擇透過性,故在濃度差的作用下,廢酸側(cè)的陰離子被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側(cè)。同時根據(jù)電中性要求,也會夾帶陽離子。由于H+的水化半徑比較小,電荷較少;而金屬鹽的水化離子半徑較大,電荷較多,因此H+會優(yōu)先通過膜,這樣廢液中的酸就會被分離出來。同理可以回收廢堿。
將擴散滲析陽膜、滲析室隔板以及擴散室隔板按一定順序排列起來,在兩側(cè)放置配水板并用夾緊板夾緊的分離堿的設備。
堿回收擴散滲析過程以濃差為驅(qū)動力,利用陽離子交換膜對堿的選擇透過性和對鹽或其它組分的高截留性,實現(xiàn)溶液中堿與鹽或其它組分的分離,分離出的堿溶液回用于生產(chǎn)工藝。
與傳統(tǒng)的電滲析不同,擴散滲析只用單一的膜,即用陽膜分離陰離子(如堿的回收)或用陰膜分離陽離子(如酸的回收)。這里以陰膜進行酸回收為例介紹擴散滲析的原理。一張陰膜隔開的兩室中,分別通入廢酸液及接收液(自來水),廢酸液側(cè)的硫酸及其鹽的濃度遠高于水的一側(cè),因此由于濃度梯度的存在,廢酸及其鹽類有向接收液室滲透的趨勢,但由于膜的選擇透過性,它不會讓每種離子以均等的機會通過。
首先陰離子膜骨架本身帶正電荷,在溶液中具有吸引帶負電水化離子而排斥帶正電荷水化離子的特性,故在濃度差的作用下,廢酸側(cè)的陰離子被吸引而順利地透過膜孔道進入水的一側(cè)。同時根據(jù)電中性要求,也會夾帶正電荷的離子。由于H+的水化半徑比較小,電荷較少;而金屬鹽的水化離子半徑較大,又是高價的,因此質(zhì)子會優(yōu)先通過陰膜,這樣廢液中的酸就會被分離出來。如果一定數(shù)量的上述單元組合在一起,就構成了擴散滲析器,平板式擴散滲析器與電滲析基本相同,只是擴散滲析器不需要電極。
關鍵詞:輸送泵
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