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一种基于离子交换膜的有机料液中氢氧化钾净化工艺


技术摘要:
本发明公开了一种基于离子交换膜的有机料液中氢氧化钾净化工艺,包括如下步骤:(1)预处理:对有机料液进行过滤处理,去除杂质,使其符合扩散渗析器的要求;(2)将经步骤(1)预处理后的有机料液和水分别输送至扩散渗析膜堆,节相对应的阀门开度,使预处理有机料液和水的流  全部
背景技术:
现代工业上经常产生各种氢氧化钾有机物料液。例如,染料、人造纤维等纺织工 业。在生产染料时,需要加入大量的氢氧化钾以达到强碱性条件,反应之后,有大量的含碱 有机物料液,一般来说可稀释之后再加些氢氧化钾回用,但有机物的浓度一旦过高就会影 响染料的成品率和品质,有机料液无法再回用,只能通过加入大量的酸去中和,再通过生化 除去有机物。这样做不仅污染环境,还浪费了大量的氢氧化钾和酸。 传统的处理含碱废水主要包括:酸中和处理法、絮凝法、化学沉淀法,采用投加酸 性物质处理碱性废水,让两者中和后得到中性废水。以上传统废碱液的方法或者能耗高,或 者操作复杂,或者方法适用范围小,没办法通用。目前有一种新的处理方法,也在逐步被推 广,即扩散渗析碱回收法,其是一种以浓度梯度作为传质驱动力的离子交换膜分离过程。在 浓度梯度的推动下,阳离子优先进入到回收室,在电荷推动下,OH-水合半径小和电荷少可 优先通过离子通道,从而实现废碱中的碱得到有效回收。运行过程中能耗低,在常压下进 行,且操作简单,是一种理想的用来进行碱回收的膜分离技术。 扩散渗析氢氧化钠分离工艺,近几年被研究的较多,相对比较成熟,回收率一般是 70-80%,回收浓度比一般是70-80%,进料流量一般是0.6-0.8L/(h.m2),但有机物料液中 氢氧化钾分离研究的相对少,有少数研究结果显示,氢氧化钾的回收效果会比氢氧化钠差。
技术实现要素:
针对上述现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种基于离子交换膜 的有机料液中氢氧化钾净化工艺,通过扩散渗析的方法来回收有机料液中氢氧化钾,操作 方便,能耗极低,回收液中氢氧化钾浓度可灵活控制或者被浓缩,回收率可以达到90%以 上。 本发明采取的具体技术方案是: 一种基于离子交换膜的有机料液中氢氧化钾净化工艺,包括如下步骤: (1)预处理:对有机料液进行过滤处理,去除杂质,使其符合扩散渗析器的要求,所 述有机料液中氢氧化钾的质量分数为20-35%,有机物的质量分数为5-10%,有机料液的密 度为1.1-1.6g/mL; (2)将经步骤(1)预处理后的有机料液和水分别输送至扩散渗析膜堆,节相对应的 阀门开度,使预处理有机料液和水的流量比达到1:1-1:2,进行扩散渗析; (3)通过扩散渗析分离得到高氢氧化钾含量的回收液和低氢氧化钾含量的残液。 优选地,步骤(1)所述的过滤处理为用1-5微米的PP棉过滤,去除大颗粒杂质,以免 堵塞扩散渗析器组件。 3 CN 111592013 A 说 明 书 2/5 页 更优选地,所述PP棉为3-5微米的PP棉。 优选地,所述有机料液中氢氧化钾的质量分数为25-33%,有机物的质量分数为6- 8%,有机料液的密度为1.2-1.5g/mL。 优选地,将有机料液和水分别输送至扩散渗析膜堆前,分别用料液和水分别对蠕 动泵进行流量校准。 优选地,步骤(2)中有机料液和水的流量比为1:1.2-1:1.5。 优选地,步骤(2)中有机料液的流量为0.8-1.8L/(h.m2),优选2.0-1.5L/(h.m2)。 优选地,步骤(2)中水的流量为1.0-2.0L/(h.m2),优选1.2-1.8L/(h.m2)。 本发明的有益效果是:本发明工艺通过控制有机料液中有机物和氢氧化钾的含量 并设置合适的进料和进水流量,以及进料和进水流量比,来实现有机物和氢氧化钾的分离, 达到氢氧化钾净化和浓缩的目的。净化效果好,氢氧化钾的回收率大于90%,有机物的截留 率大于90%。且本发明操作简单,稳定,能耗极低,是一种绿色经济的氢氧化钾净化工艺。 附图说明 图1显示为有机料液中氢氧化钾的净化工艺流程图; 图2显示为有机料液中氢氧化钾的净化工艺原理图。
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