CN106148998B - 废盐再利用回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种废盐再利用回收系统，包括电解槽，电解槽包括阳极室、阴极室、设置于阳极室与阴极室之间的隔膜，隔膜上具有若干微孔，微孔直径小于0.5μm，阳极室的上方设置有阳极高位槽，阳极高位槽与阳极室之间通过阳极进液管道以及阳极排气管道相连通，阴极室的上方设置有阴极高位槽，阴极高位槽与阴极室之间通过阴极排放管道相连通，阳极高位槽连接有原料供料机构以及阳极产物回收机构，阴极高位槽连接有阴极液排放管以及氢气排放管，阴极液排放管上连接有回收支管以及回流支管，回流支管与阴极腔相连通，回收支管与阴极液收集桶相连接，对废盐进行电解再利用生产基础化工原料及减少废盐的排放。

Description

废盐再利用回收系统
技术领域
本发明涉及废盐回收，特别涉及一种废盐再利用回收系统。
背景技术
废盐为一种常见的固体废弃物，废盐内含有各种杂质，使其无法进入对原材料要求高的生产系统。现有的对于危害不大的废盐采用集中排放的方式进行处理。这种对于废盐的处理方式即对环境产生了一定的危害，同时浪费了盐资源。若是将废盐进行回收利用，首先减少了对环境的危害性，同时对废盐进行电解可产生基础化工原料，增加公司的产值及利润。采用新型的废盐电解再利用工艺进行废盐的回收利用，对废盐进行简单的过滤即可送入电解槽进行电解，无需对盐水进行多次的精制处理。废盐电解再利用工艺占地面积小，处理速率快，所得到的阳极与阴极气体达到要求后可通过原有管道进行收集使用，大大节省设备的投入及运行费用。因此有必要对废盐进行再利用工艺的研发。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种废盐再利用回收系统，对废盐进行电解再利用生产基础化工原料及减少废盐的排放。
本发明所采用的技术方案是这样的：废盐再利用回收系统，废盐再利用回收系统，其特征在于：包括电解槽，所述电解槽包括阳极室、阴极室、设置于所述阳极室与所述阴极室之间的隔膜，所述隔膜上具有若干微孔，所述微孔直径小于0.5μm，所述阳极室的上方设置有阳极高位槽，所述阳极高位槽与所述阳极室之间通过阳极进液管道以及阳极排气管道相连通，所述阴极室的上方设置有阴极高位槽，所述阴极高位槽与所述阴极室之间通过阴极排放管道相连通，所述阳极高位槽连接有原料供料机构以及阳极产物回收机构，所述阴极高位槽连接有阴极液排放管以及氢气排放管，所述阴极液排放管上连接有回收支管以及回流支管，所述回流支管与所述阴极腔相连通，所述回收支管与阴极液收集桶相连接；
所述阳极产物回收机构包括与所述阳极高位槽相连接的氯气输送管、与所述氯气输送管相连接的喷淋架，所述喷淋架内设置有若干层叠的均流层，所述喷淋架的均流层的下方设置有碱液存储腔，所述氯气输送管的端部与所述碱液存储腔相连接，所述碱液存储腔连接有碱液输送管的一端，所述碱液输送管的另一端设置有喷淋头，所述碱液输送管上设置有磁力泵，所述喷淋头位于喷淋架的均流层的上方，所述碱液存储腔通过连接管道连接有阳极液回收桶。
进一步改进的是：所述隔膜为由聚四氟乙烯制成的隔膜。
进一步改进的是：所述阳极高位槽由钛制成，所述阴极高位槽由镍制成。
进一步改进的是：所述阳极高位槽以及所述阴极高位槽内均设置有温度检测传感器。
进一步改进的是：所述氯气输送管上设置有氯气取样口，所述氢气排放管上设置有氢气取样口，所述阴极液排放管上设置有阴极液取样口，所述回流支管上设置有阴极室取样口，所述碱液输送管上设置有碱液取样口。
进一步改进的是：所述阳极高位槽以及所述阴极高位槽内的上部均设置有冷凝器。
进一步改进的是：所述原料供料机构包括原料桶、通过第一蠕动泵与所述原料桶相连接的原料加热桶，所述原料加热桶与所述阳极高位槽之间通过第二蠕动泵相连接。
进一步改进的是：所述的阳极高位槽内阳极液位较阴极高位槽内阴极液位高5cm。
进一步改进的是：所述阳极高位槽及与电解槽之间相连的阳极进液管道以及阳极排气管道由聚四氟乙烯材质制成，所述阴极高位槽与电解槽之间相连的阴极排放管道由聚四氟乙烯材质制成，所述电解槽的槽框由聚四氟乙烯制成。
进一步改进的是：所述阳极高位槽、所述阴极高位槽以及所述电解槽内均设置有由金属网制成的支撑网架。
进一步改进的是：所述隔膜与所述电解槽的槽框连接处设置有三元乙丙橡胶密封条，所述隔膜四周壁上设置有硅胶涂层。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：该废盐再利用回收系统利用废盐为原料生产基础化工原料，电解槽内采用具有良好抗污染性能的微孔聚四氟乙烯膜为隔膜，离子在电解槽内的移动不仅可在电场的作用进行，同时可随着阳极液通过隔膜往阴极液的渗透进行，将废盐用于化工原材料的再生产，可显著的减少废盐的排放及废盐的处理费用，同时增加企业的盈利能力。
附图说明
图1是本发明示意图。
其中：1、阳极室；2、阴极室；3、隔膜；4、阳极高位槽；5、阴极高位槽；6、阴极液排放管；7、氢气排放管；8、回收支管；9、回流支管；10、阴极液收集桶；11、氯气输送管；12、喷淋架；13、碱液存储腔；14、碱液输送管；15、喷淋头；16、阳极液回收桶；17、原料桶；18、原料加热桶。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
如图1所示，本发明公开一种废盐再利用回收系统，包括电解槽，所述电解槽包括阳极室1、阴极室2、设置于所述阳极室1与所述阴极室2之间的隔膜3，所述隔膜3上具有若干微孔，所述微孔直径小于0.5μm，所述阳极室1的上方设置有阳极高位槽4，所述阳极高位槽4与所述阳极室1之间通过阳极进液管道以及阳极排气管道相连通，所述阴极室2的上方设置有阴极高位槽5，所述阴极高位槽5与所述阴极室2之间通过阴极排放管道相连通，所述阳极高位槽4连接有原料供料机构以及阳极产物回收机构，所述阴极高位槽5连接有阴极液排放管6以及氢气排放管7，所述阴极液排放管6上连接有回收支管8以及回流支管9，所述回流支管9与所述阴极腔相连通，所述回收支管8与阴极液收集桶相连接；
所述阳极产物回收机构包括与所述阳极高位槽4相连接的氯气输送管11、与所述氯气输送管11相连接的喷淋架12，所述喷淋架12内设置有若干层叠的均流层，所述喷淋架12的均流层的下方设置有碱液存储腔13，所述氯气输送管11的端部与所述碱液存储腔13相连接，所述碱液存储腔13连接有碱液输送管14的一端，所述碱液输送管14的另一端设置有喷淋头15，所述碱液输送管14上设置有磁力泵，所述喷淋头15位于喷淋架12的均流层的上方，所述碱液存储腔13通过连接管道连接有阳极液回收桶16，氢氧化钠吸收氯气反应：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O，此处的氢氧化钠可以是阴极产物，也可以是另外添加的。
本实施例中优化的实施方式为，所述隔膜3为由聚四氟乙烯制成的隔膜3，当然隔膜3的材质并不局限于聚四氟乙烯，除此以外PTFE亲水隔膜、尼龙滤膜、PVDF亲水隔膜、PES聚砜滤膜等也可以在此使用。
本实施例中优化的实施方式为，所述阳极高位槽4由钛制成，所述阴极高位槽5由镍制成。
为了能够实现对高位槽内液体温度的控制，本实施例中优化的实施方式为，所述阳极高位槽4以及所述阴极高位槽5内均设置有温度检测传感器。
为了方便取样检测，本实施例中优化的实施方式为，所述氯气输送管11上设置有氯气取样口，所述氢气排放管7上设置有氢气取样口，所述阴极液排放管6上设置有阴极液取样口，所述回流支管9上设置有阴极室取样口，所述碱液输送管14上设置有碱液取样口。
由于阴极液位槽以及阳极液位槽均具有一定的气液分离效果，为了提高气液分离效果，所述阳极高位槽4以及所述阴极高位槽5内的上部均设置有冷凝器。
本实施例中优化的实施方式为，所述原料供料机构包括原料桶17、通过第一蠕动泵与所述原料桶17相连接的原料加热桶18，所述原料加热桶18与所述阳极高位槽4之间通过第二蠕动泵相连接，原料桶17内的原料在进入原料桶17之前还需经过过滤器除掉固体杂质。
本实施例中优化的实施方式为，所述的阳极高位槽4内阳极液位较阴极高位槽5内阴极液位高5 cm。
本实施例中优化的实施方式为，所述阳极高位槽4及与电解槽之间相连的阳极进液管道以及阳极排气管道由聚四氟乙烯材质制成，所述阴极高位槽5与电解槽之间相连的阴极排放管道由聚四氟乙烯材质制成，所述电解槽的槽框由聚四氟乙烯制成，此外电解槽的槽框还可以由钛材制成。
为了提高支撑效果，本实施例中优化的实施方式为，所述阳极高位槽4、所述阴极高位槽5以及所述电解槽内均设置有由金属网制成的支撑网架。
防止电解液通过聚四氟乙烯微孔隔膜3而发生漏液现象，所述隔膜3与所述电解槽的槽框连接处设置有三元乙丙橡胶密封条，所述隔膜3四周壁上设置有硅胶涂层。
工作原理：由废盐配置好的阳极液通过过滤器除掉固体杂质后进入原料桶17，经第一蠕动泵送入原料加热桶18内进行加热，待原料液达到电解所需温度后由第二蠕动泵送入阳极高位槽4，原料液由阳极高位槽4流入电解槽的阳极室1，并在阳极室1内发生电化学反应，阳极主要反应：2Cl--2e-→Cl2↑，次要反应：2H2O-4e-→4H++O2↑，电解后阳极液部分通过隔膜3渗透进阴极室2，大部分通过阳极腔室内产生的气体形成的压力重新流入阳极高位槽4内，阴极无需补充电解液，由阳极通过微孔隔膜3渗透来的阳极液在阴极区域发生电化学反应产生阴极产物形成阴极液，阴极反应：2H2O+2e-→H2↑+OH-，阴极液通过阴极产生的气体所形成的压力使阴极液流入阴极高位槽5中，当阴极液达到要求的浓度时，收集部分阴极液，另一部分回流至阴极室2内继续进行反应，阳极高位槽4还起到气液分离器的作用，所述的阴极液主要为高温的NaOH溶液，阴极区高位槽同样起到气液分离作用。
通过将废盐引入隔膜3电解系统中，从而将废盐转变为基本的化工原料；电解槽内采用具有微孔结构聚四氟乙烯膜作为隔膜3使用，可以防止阴阳极产物破坏隔膜3，同时对于废盐内包含的各种不易除去的杂质具有强的抗污染特性，电解过程中，离子不仅在电场作用下发生迁移，同时在液体流动过程中发生迁移；阳极高位槽4内溶液较阴极高位槽5内溶液高5cm，可保证电解槽内阳极室1的压力略大于阴极室2的压力，在电解过程中，阳极室1溶液可通过隔膜3渗透入阴极室2，且固定的高位差使得阳极液在电解时可平缓的流入阴极室2。
本发明以电解废弃NaCl为主要的目标，以废盐NaCl为例，将NaCl溶解形成饱和溶液，通过过滤，加热后进入阳极高位槽4流入电解槽阳极室1，Cl-在阳极表面失去电子后转变为化工原料Cl2;由阳极渗透进阴极的溶液，H2O在阴极表面得到电子生成H2与OH-, OH-与从阳极转移过来的Na+相结合形成NaOH，阳极高位槽4连续的补充饱和NaCl溶液，可连续的产生Cl2、H2及NaOH溶液。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.废盐再利用回收系统，其特征在于：包括电解槽，所述电解槽包括阳极室、阴极室、设置于所述阳极室与所述阴极室之间的隔膜，所述隔膜上具有若干微孔，所述微孔直径小于0.5μm，所述阳极室的上方设置有阳极高位槽，所述阳极高位槽与所述阳极室之间通过阳极进液管道以及阳极排气管道相连通，所述阴极室的上方设置有阴极高位槽，所述阴极高位槽与所述阴极室之间通过阴极排放管道相连通，所述阳极高位槽连接有原料供料机构以及阳极产物回收机构，所述阴极高位槽连接有阴极液排放管以及氢气排放管，所述阴极液排放管上连接有回收支管以及回流支管，所述回流支管与所述阴极腔相连通，所述回收支管与阴极液收集桶相连接；
所述阳极产物回收机构包括与所述阳极高位槽相连接的氯气输送管、与所述氯气输送管相连接的喷淋架，所述喷淋架内设置有若干层叠的均流层，所述喷淋架的均流层的下方设置有碱液存储腔，所述氯气输送管的端部与所述碱液存储腔相连接，所述碱液存储腔连接有碱液输送管的一端，所述碱液输送管的另一端设置有喷淋头，所述碱液输送管上设置有磁力泵，所述喷淋头位于喷淋架的均流层的上方，所述碱液存储腔通过连接管道连接有阳极液回收桶；
所述的阳极高位槽内阳极液位较阴极高位槽内阴极液位高5 cm，所述阳极高位槽以及所述阴极高位槽内均设置有温度检测传感器。
2.根据权利要求1所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述隔膜为由聚四氟乙烯制成的隔膜。
3.根据权利要求1所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述阳极高位槽由钛制成，所述阴极高位槽由镍制成。
4.根据权利要求1所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述氯气输送管上设置有氯气取样口，所述氢气排放管上设置有氢气取样口，所述阴极液排放管上设置有阴极液取样口，所述回流支管上设置有阴极室取样口，所述碱液输送管上设置有碱液取样口。
5.根据权利要求1所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述原料供料机构包括原料桶、通过第一蠕动泵与所述原料桶相连接的原料加热桶，所述原料加热桶与所述阳极高位槽之间通过第二蠕动泵相连接。
6.根据权利要求1所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述阳极高位槽及与电解槽之间相连的阳极进液管道以及阳极排气管道由聚四氟乙烯材质制成，所述阴极高位槽与电解槽之间相连的阴极排放管道由聚四氟乙烯材质制成，所述电解槽的槽框由聚四氟乙烯制成。
7.根据权利要求6所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述阳极高位槽、所述阴极高位槽以及所述电解槽内均设置有由金属网制成的支撑网架。
8.根据权利要求7所述的废盐再利用回收系统，其特征在于：所述隔膜与所述电解槽的槽框连接处设置有三元乙丙橡胶密封条，所述隔膜四周壁上设置有硅胶涂层。
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