CN102167293A - 一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法 - Google Patents

一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法 Download PDF

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周海波
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Abstract

本发明涉及一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，该方法是将硫酸钠溶液注入到阴离子选择膜和阳离子选择膜形成的隔室中，将水注入到双极膜与阴离子选择膜、阳离子选择膜形成的隔室中，在直流电场力作用下，在阳离子选择膜与双极膜面向阳极的阴离子选择面形成的隔室和/或阳离子选择膜与阴极形成的隔室中得到氢氧化钠，在阴离子选择膜与双极膜面向阴极的阳离子选择面形成的隔室和/或阴离子选择膜与阳极形成的隔室中得到硫酸。本发明采用的方法能够重新利用硫酸钠废液，生产出可以二次利用的硫酸和氢氧化钠，使其变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益。

Description

一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法
技术领域
本发明属于电化学领域，更具体涉及一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法。
背景技术
在使用硫酸沉淀法生产白炭黑的过程中，会产生大量的硫酸钠废液，如不加以处理，会造成大量的污染和浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，该方法能够重新利用硫酸钠废液，生产出可以二次利用的硫酸和氢氧化钠，使其变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益。
本发明是通过如下技术方案实施的：
一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，是将硫酸钠溶液注入到阴离子选择膜和阳离子选择膜形成的隔室中，将水注入到双极膜与阴离子选择膜、阳离子选择膜形成的隔室中，在直流电场力作用下，在阳离子选择膜与双极膜面向阳极的阴离子选择面形成的隔室和/或阳离子选择膜与阴极形成的隔室中得到氢氧化钠，在阴离子选择膜与双极膜面向阴极的阳离子选择面形成的隔室和/或阴离子选择膜与阳极形成的隔室中得到硫酸。
所述方法在直流电场力作用下，施加的电压为70-150V。
所述施加的电压的最佳值为100V。
所述方法加入的硫酸钠溶液的质量浓度为4-7%。
所述方法形成的硫酸的质量浓度为8-12%。
所述方法形成的氢氧化钠的质量浓度为8-12%。
所述方法经过电渗析后的硫酸钠溶液的浓度为0.5-1.5%。
本发明的优点为：本发明采用的方法能够重新利用硫酸钠废液，生产出可以二次利用的硫酸和氢氧化钠，使其变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益。
附图说明
图1为本发明使用的双极性膜电渗析装置，其中1为阴离子选择膜，2为阳离子选择膜，3为双极膜。
具体实施方式
首先将白炭黑母液水经微孔精密过滤机过滤得到澄清透明的硫酸钠溶液，泵入高位槽备用。将水注入双极膜与阴、阳离子选择膜的隔室中，硫酸钠溶液注入阴、阳离子选择膜组成的隔室。开启直流电源，电压为100V，在直流电场力作用下，阳离子(Na+)通过阳膜到阳离子选择膜和双极膜面向阳极的阴离子选择面形成的隔室中去和/或到阳离子选择膜与阴极形成的隔室中去，与来自双极性膜中间层水分裂的(OH-)离子一起生成NaOH，而阴离子SO4 2-通过阴膜到阴离子选择膜与双极膜面向阴极的阳离子选择面形成的隔室和/或阴离子选择膜与阳极形成的隔室中去，与来自双极性膜中间层水分裂成的(H+)离子一起生成H2SO4。流出的NaOH和H2SO4溶液盛于碱槽和酸槽中。通过调节硫酸钠溶液和水的流量，可以得到相应浓度的酸、碱。
较佳浓度为：硫酸钠溶液进入浓度为6%，流出的NaOH和H2SO4溶液的质量浓度分别为10%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1. 一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法是将硫酸钠溶液注入到阴离子选择膜和阳离子选择膜形成的隔室中，将水注入到双极膜与阴离子选择膜、阳离子选择膜形成的隔室中，在直流电场力作用下，在阳离子选择膜与双极膜面向阳极的阴离子选择面形成的隔室和/或阳离子选择膜与阴极形成的隔室中得到氢氧化钠，在阴离子选择膜与双极膜面向阴极的阳离子选择面形成的隔室和/或阴离子选择膜与阳极形成的隔室中得到硫酸。
2.根据权利要求1所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法在直流电场力作用下，施加的电压为70-150V。
3. 根据权利要求2所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述施加的电压的最佳值为100V。
4. 根据权利要求1所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法加入的硫酸钠溶液的质量浓度为4-7%。
5.根据权利要求1所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法形成的硫酸的质量浓度为8-12%。
6. 根据权利要求1所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法形成的氢氧化钠的质量浓度为8-12%。
7. 根据权利要求1所述的一种使用双极性膜电渗析装置生产硫酸和氢氧化钠的方法，其特征在于：所述方法经过电渗析后的硫酸钠溶液的浓度为0.5-1.5%。
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