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双极膜典型应用领域合肥格云流体技术有限公司 发布时间:2019-08-15   点击浏览:440次

基于双极膜的功能化特点,目前双极膜电渗析技术在国内主要应用在以下几个方面:

1. 无机盐制备酸和碱,如氯化钠、硫酸钠、硝酸钠等;

2. 有机酸盐制备有机酸、碱,如苹果酸钠、酒石酸钠、葡萄糖酸钠等;

3. 有机碱盐制备有机碱、酸,如四乙基溴化铵、脱硫剂胺液、有机类盐酸盐产品等。

不难理解,双极膜的主战场为:高盐废水零排放、资源回收领域、有机产品清洁生产等领域。

一、粘胶行业--硫酸钠双极膜

为了解决粘胶企业含碱废水变固体物排放的历史重任,氢氧化钠与硫酸合成工艺开创了粘胶纤维副产元明粉的先河。目前副产硫酸钠的行业,粘胶行业绝对处于领先地位。

生产粘胶纤维时产生的芒硝主要有两个来源:一是稀氢氧化钠会和凝固浴中硫酸反应生产的芒硝,二是配凝固浴时用的硫酸钠与水结合产生的芒硝。

目前副产物硫酸钠双极膜资源化工艺:

粘胶行业是酸、碱消耗大户,所以副产物硫酸钠的资源化利用具有非常高的可行性。目前粘胶行业的双极膜电渗析应用非常成熟,国内多家巨头粘胶企业均有对应的双极膜系统。

粘胶行业双极膜项目应用照片:

目前粘胶行业,采用双极膜电渗析技术资源化处理硫酸钠,国内已上系统产能预计:200t-300t/d(以固体硫酸钠计),还远远小于该行业副产物元明粉产能。

二、煤化工行业--氯化钠双极膜

煤化工行业的零排放非常火,今年7月在银川举办的“全国煤矿矿井水及煤化工废水处理与资源化利用技术研讨会”,其中高盐废水资源化处理依然是技术研讨的主题。

会议上,针对于煤化工行业副产品:工业级氯化钠和硫酸钠,中国煤炭加工利用协会发布了新的团体标准,在匹配市场需求的情况下,这也推进了煤化工含盐废水处理与综合利用。

煤化工零排放工艺中,纳滤分盐工艺很常见,针对于纳滤产水:氯化钠一般膜浓缩后采用MVR蒸发结晶,得到工业级氯化钠;针对于纳滤浓水:硫酸钠为主,一般膜浓缩后采用冷冻结晶工艺,得到工业级硫酸钠。

综合行业应用、市场推广等信息反馈而言,目前煤化工还没有双极膜技术的大系统应用,一方面由于盐转化成酸碱后,酸、碱的去向问题;另一方面一次性投资、技术在行业内应用经验等方面存在一定的劣势。

尽管目前大系统没有直接应用,但其实从行业会议上不难发现,很多设计院、总包公司在一些小系统、中试系统都有在尝试。

针对于煤化工高含盐废水,双极膜资源化工艺、系统照片信息如下:

尽管目前煤化工行业零排放方向相对乐观,但其中系统出口盐的品质、盐的去向依然是用户、总包公司考虑的重点。

三、工业园区--硫酸钠/硝酸钠双极膜

针对于工业园区含盐废水的处理,相对而言,双极膜的应用更加广泛。但是园区高盐废水有很多特点:与园区生产企业有关、水质相对复杂、具有一定的水质波动性等。

园区的含盐废水,盐种类可以是氯化钠、硫酸钠、硝酸钠等一种或多种。这类园区,如电镀园区、印染/化工园区、危/固废处理园区等,针对于双极膜产生的酸、碱等基本都有可以直接使用的地方。

在上述领域,对于用户来说,双极膜电渗析系统除了资金的投入,它有实打实的效益回收,可有效实现园区的废水资源化,这也是双极膜电渗析能得到迅速推广的重要原因。

针对于工业园区含盐废水,双极膜资源化项目应用照片:

四、新能源行业--硫酸锂双极膜

新能源行业具有代表性的应用案例:硫酸锂制备单水氢氧化锂。

目前国内单水氢氧化锂制备工艺一般以苛化法为主,过程中采用冷冻法除硫酸钠,生产1t吨单水氢氧化锂平均会产生2t硫酸钠副产品。尽管目前国内单水氢氧化锂的产能逐步上升,增量很明显,但是没有质的飞跃。

而双极膜技术,不需要添加药剂,可以直接制备单水氢氧化锂,从而可以得到高纯单水氢氧化锂。国内目前三元前驱体从523、622也有逐步转到811的趋势。所以高纯电子级单水氢氧化锂也是趋势所需。

碳酸锂、单水氢氧化锂都在提产,只要有技术和资本,都在赶着上项目,毕竟另一半三元前驱体已经一发不可收拾,越早出产品,越早赚钱。

但是另一方面,行业总会重新洗牌,怎么赢得市场,立于不败之地,其中产品质量就是一个非常重要的因素。双极膜技术则可以带来高品质单水氢氧化锂产品。

锂资源可源于矿石、盐湖、云母等,这些系统出来的锂产品形式多样化,有硫酸锂、氯化锂、碳酸锂等等。其实上述系统都可以使用双极膜技术,如碳酸锂,则可以使用双极膜系统产生的硫酸直接溶解转化成硫酸锂,硫酸根系统守恒,循环利用。

其实锂行业不像废水零排放、资源化,双极膜电渗析是作为一种产品生产工艺,属于日常生产设备。目前锂行业双极膜技术应用其实很成熟,但是这种行业保密一般比较严格,很难查到相关报道信息(图片信息源于厂家,仅供参考)。

五、冶金、稀土行业--硝酸钠/氯化钠双极膜

冶金、稀土等行业其实也是用酸、用碱大户,生产工艺过程中,常规会有氯化铵、氯化钠、硝酸铵、硝酸钠等废水,至于是哪种含盐废水,与最终产品、生产工艺选择有关。

针对上述这类系统,铵盐系统基本上都是走零排放这条路,因为氨氮的指标,国家有要求,最终铵盐也很好处理。其实双极膜系统也可以处理,但是经济性不高,因为此时双极膜系统出水产生的是氨水和酸,尽管厂区能消耗掉,但附加值不高,投资回报期长。

而钠盐系统,则可以有效考虑双极膜技术转化成氢氧化钠和酸,不管是硝酸还是盐酸,其实厂区都可以使用,因为生产前端和末端是一一对应的。

除了少数地区外排无盐浓度限制,不需要考虑零排方向外,其余系统双极膜的应用也在大规模普及,在冶金、稀土等行业,也有相关案例的应用。

六、结束语

双极膜电渗析技术应用远远不止这些行业,即使是同一行业,也会有不同的应用系统。在这类无机盐资源化系统,它既能以环保设备角色切入,也能以生产设备角色切入。

只要有高盐废水需要处理的系统,其实大家都可以尝试考虑双极膜电渗析技术。合理的投入能带来更好的企业运作和发展,谁都乐意干!!!

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