CN107406276A - 使用离子阻滞树脂从盐水中去除碘化物 - Google Patents

Abstract

披露了使用离子阻滞树脂从浓碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物的方法。这些方法适用于基本上包含大于1ppm的碘化物和大于100g/l的碱金属氯化物的溶液，并且可以将该碘化物去除至低于1ppm的水平。为了实现去除，将该溶液的pH调节至小于约10，并且使该溶液在一系列装载和洗提循环中流经包括树脂的分离床。该方法尤其可用于从氯碱电解中使用的浓进料盐水中去除碘化物杂质。

Description

使用离子阻滞树脂从盐水中去除碘化物

技术领域

本发明涉及使用离子阻滞树脂从浓碱金属氯化物溶液中、尤其从氯碱电解中使用的浓氯化钠溶液中去除碘阴离子的方法。

背景技术

盐水的许多来源(即，碱金属氯化物的溶液)含有少于1ppm的碘化物，但在与油气田以及从海水中沉积的盐相关的盐水中发现更高的水平。海水含有约35,000ppm的总盐和0.05ppm的碘化物，相当于浓盐水溶液中大约0.5ppm的碘化物。许多类型的盐水溶液通常被认为是并且用作各种化学加工行业的原料，如氯碱工业。

当存在于用于膜氯碱电解的进料盐水中时，碘化物通常呈碘化钠的形式并且倾向于被阳极电解液室中的溶解氯在电解槽的离子交换膜内被氧化成高碘酸盐，如下所述：

I-+Cl₂+4H₂O→IO₄ ^-+8Cl^-+8H⁺

IO₄ ^-穿过膜电迁移到高pH区域并变成仲高碘酸盐(IO₆ ^-)，该仲高碘酸盐在高选择性羧酸层沉淀为Na₃H₂IO₆并且使得槽电压增加，因此直接导致电流效率降低。当如Ca、Sr以及Ba等阳离子杂质也以ppm浓度存在于进料盐水中时，电压增加的影响进一步加剧了较不溶性金属仲高碘酸盐的沉淀，不仅羧酸层上、而且在导电磺酸层上促进Ba₃(H₂IO₆)₂、Sr₃(H₂IO₆)₂、Ca₃(H₂IO₆)₂。如氯碱操作员报告的电流效率减低可能高达5％，并且由于离子交换膜的不可逆损伤导致膜替代的成本也贡献了总操作成本的很大一部分。

因此，重要的是确保进料盐水中的碘化物杂质保持并控制在规定的限值，以避免膜表面沉淀。目前，膜制造商规定的浓度限值设定为小于约1ppm碘化物，其中Ca、Sr以及Ba在ppb水平。

当前，用于将进料盐水中的碘化物控制到膜氯碱电解所需水平的唯一有效的商业策略似乎是采用盐水清洗，这是昂贵的、且不环保的。最近，在EP0659686中披露了一种离子交换方法，该方法使用强碱阴离子交换树脂经由氧化分离出碘化物杂质，从而形成带负电的碘-氯络合物(ICl₃ ^-)，这些碘-氯络合物对阴离子交换螯合具有较强亲和力。然而，此方法具有整体复杂性以及若干技术问题。例如，碘-氯络合物的形成只发生在氧化环境中的狭窄氧化还原电位区域，并且其稳定性极大地受周围环境的影响。当暴露于强碱阴离子交换树脂时，溶液基质的氧化特性可能促进离子交换树脂的化学降解，因此直接影响整体性能。此外，此方法需要使用还原剂(例如，亚硫酸钠溶液)的化学再生步骤，以使阴离子交换树脂再生。然后，所得废再生剂溶液需要进行化学处理以用于最终处置。因此，一种较不复杂且更可靠的方式将是优选的。

离子阻滞树脂(还称为两性树脂)含有阴离子和阳离子吸附位点两者，这些位点十分密切相关，使得其部分中和各自的电荷。这类树脂详细披露于例如US3078140中。然而，这些位点仍然具有对可移动阴离子和阳离子的足够吸引力，树脂可以从与其接触的溶液中吸附阳离子和阴离子。然后，所吸附的离子可以通过使用水作为洗提剂从离子阻滞树脂中被置换。多种此类树脂市售可得，包含来自陶氏化学公司(Dow Chemical Company)的DowexRetardion 11A8或来自三菱化学株式会社(Mitsubishi Chemical Corporation)的Diaion型。前者11A8树脂(还称为笼中蛇型树脂)在同一树脂中含有弱酸阳离子和强碱阴离子官能团。离子基于其对吸附位点的亲和力而相互分离。后者三菱Diaion型归类为甜菜碱型树脂，涉及具有带正电荷的阳离子官能团和带负电荷的官能团的中性化合物。这两种类型的树脂可以从根本上展现类似的离子阻滞作用。

使用离子阻滞树脂分离离子溶液中的氯化钠、氯酸钠以及硫酸钠已在氯碱工业中得到成功证明和商业应用。取决于各种离子对离子阻滞树脂的亲和力程度，所吸附的离子的洗提可以通过使去矿物质水穿过以将馏高度离子化物质的混合物分级来实现，以使得能够回收和再利用主要化学成分。此更简单的水“再生”不同于常见离子交换树脂所需，其中阳离子或阴离子被离子交换并牢固地保持在交换位点或在交换位点被捕获，因此需要使用可以置换所捕获的离子的再生化学物质。此外，还必须在处置之前处理常规“捕获”离子交换系统中的所得再生流出物溶液。由于离子阻滞只需要用于“再生”的水，因此离子阻滞可以在离子交换是在经济上不实用的情况下更有利地利用，尤其在复杂的离子溶液基质中。

然而，虽然离子阻滞树脂提供某些已知的益处，但本领域技术人员也众所周知，此类树脂的行为只在相对简单组成的稀释溶液方面是稍微可预测的。当高浓度溶液中涉及若干不同阴离子和/或阳离子时，可能发生显著的离子-离子相互作用，从而使情况明显地复杂化。因此，无法轻易预测复杂(多物质)浓溶液中获得的分离结果，并且特别无法预测的是，涉及极小浓度的某些物质并且其他物质的浓度相对极大情况下的分离。

仍然需要开发并且识别用于从碱金属氯化物水溶液中简单且可靠地去除碱金属碘化物的方法，尤其在工业氯碱电解中。本发明解决这个需要并且提供如在此所披露的其他益处。

发明内容

本发明提供经由使用适当的离子阻滞树脂，从浓碱金属氯化物水溶液中去除大量碱金属碘化物的方法。这些方法适用于基本上包含大于1ppm的碘化物和大于100g/l的碱金属氯化物的溶液，并且可以将该碘化物去除至低于1ppm的水平。这尤其可用于从典型工业氯碱电解中使用的浓进料盐水中去除碘化物杂质。

具体来说，该方法涉及一定量的溶液，该溶液中碱金属氯化物的浓度大于100g/l，并且碘化物的浓度大于1ppm。提供分离床，该分离床包括壳体、流体入口、流体出口以及位于该壳体内的离子阻滞树脂，并且该分离床的特征在于用于流体的一定床体积。该方法进一步包括：将该一定量的碱金属氯化物水溶液的pH调节至小于约10；并且使该一定量的碱金属氯化物水溶液在一系列装载和洗提循环中流经分离床。此类装载和洗提循环包括：将装载量的碱金属氯化物水溶液供应至床入口，并且使该装载量流经离子阻滞树脂。这些步骤的结果是，从溶液中优先吸附碘化物，并且获得碱金属碘化物耗尽的溶液。装载和洗提循环进一步包括：从床出口收集碱金属碘化物耗尽的溶液，将洗提量的水供应至床入口，并且使洗提量流经离子阻滞树脂。这些进一步步骤的结果是，洗提所吸附的碘化物，并且获得包含碱金属碘化物的洗提液。最终，从床出口去除洗提液，从而从该一定量的碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。

虽然该方法可以用于涉及包括任何碱金属的物质的情形，但该方法尤其适用于碱金属碘化物为碘化钠并且碱金属氯化物水溶液为氯化钠水溶液的情形。

此外，如下实例所示，该方法特别适用于碘化物的浓度大于或为约10ppm的溶液、和/或氯化钠的浓度大于或为约300g/l的溶液。该方法还特别适用于包含浓度大于或为约20g/l的氯酸钠的溶液、和/或包含浓度大于或为约10g/l的硫酸钠的溶液。另外，甜菜碱型离子阻滞树脂特别适用于这些方法。

在该方法的某些实施例中，可以将一定量的氯化钠水溶液的pH调节至小于约7。在其他实施例中，将pH调节至大于约4是可接受的。

在该方法中，氯化钠水溶液的示例性装载量为大于或为约10床体积的量。此外，水的示例性洗提量为小于或为约10床体积的量。

前述方法有效地用于去除足够的碘化钠，这样使得所收集的碘化钠耗尽的溶液中碘化钠浓度的浓度小于或为约1ppm。

在洗提中，去矿物质水可以用作洗提量的水。然而，有利的是，可以将额外洗提量的氢氧化钠溶液供应至床入口，之后将洗提量的水供应至床入口。氢氧化钠溶液的此额外洗提量可以小于或为约1床体积，浓度小于或为约1N。此外，装载和洗提循环可以在环境温度下进行。

来自洗提液的水可以任选地回收并且用于该方法中的随后循环。例如，可使洗提液经受膜过滤(例如，反渗透或纳米过滤)或离子交换处理，从而产生水和包含更高浓度的碱金属碘化物的洗提液。然后，此处产生的水可以有利地用作供应洗提量的水至床入口的步骤中的水来源。

该方法尤其适用于膜氯碱电解，该膜氯碱电解涉及纯化包含碱金属氯化物水溶液的进料盐水，然后在膜电解槽中电解所纯化的进料盐水。该方法可以用于纯化步骤以从碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。该方法可用于任何碱金属氯化物的电解，但在氯化钠工业电解中得到显著应用。

因此，一种相关膜氯碱电解系统包括膜电解槽和用于纯化该膜电解槽的进料盐水溶液的子系统。该子系统包括包含离子阻滞树脂的分离床，并且该子系统被配置成根据本发明方法从碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。

附图说明

图1a和图1b分别示意性示出了用于本发明方法使用离子阻滞的碘化物去除的装载和洗提循环。

图2示出了根据本发明的方法的工业氯碱设备的简化示意图，该设备包括用于从进料盐水溶液中去除碘化钠的子系统。

图3绘制了使用pH 10进料盐水和用水洗提的以下实例的入口和进口[NaCl]和[I^-]相对于装载和洗提体积。

图4绘制了使用pH 6进料盐水和用少量NaOH洗提、之后用水洗提的以下实例的入口和进口[NaCl]和[I^-]相对于装载和洗提体积。

图5绘制了使用pH 4进料盐水和用少量NaOH洗提、之后用水洗提的以下实例的入口和进口[NaCl]和[I^-]相对于装载和洗提体积。

图6绘制了使用pH 6进料盐水和用较大量NaOH洗提、之后用水洗提的以下实例的入口和进口[NaCl]和[I^-]相对于装载和洗提体积。

图7绘制了使用还含有Na₂SO₄的pH 6进料盐水的以下实例的入口和进口[NaCl]、[I^-]以及[SO₄ ^-]相对于装载和洗提体积。

图8绘制了使用还含有Na₂ClO₃的pH 6进料盐水的以下实例的入口和进口[NaCl]、[I^-]以及[ClO₃ ^-]相对于装载和洗提体积。

具体实施方式

除非上下文另外要求，否则遍及本说明书和权利要求书中，词语“包括(comprise)”、“包括着(comprising)”等等应被解释为开放性的、包容性的意义。词语“一个/一种(a/an)”等等应被认为意指至少一个/一种并且不限于只有一个/一种。

本文中，在数值背景下，词语“约”应解释为意指加或减10％。术语氯碱是指两种物质，氯和碱金属，例如通过电解包含碱金属氯化物盐的盐水所产生的物质。碱金属不仅包括钠，而且包括锂、钾、铷、铯以及钫。

离子阻滞树脂是含有阴离子和阳离子吸附位点两者的树脂，这些位点十分密切相关，使得其部分中和各自的电荷。这类树脂详细描述于例如US3078140中。离子阻滞树脂还称为两性树脂。

本发明总体上涉及使用离子阻滞树脂从浓碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物的方法。已经发现，离子阻滞树脂可以成功用于从碱金属氯化物的浓溶液中去除碘化物。具体来说，这些溶液基本上包含大于1ppm的碘化物并且具有大于100g/l的碱金属氯化物浓度。使用这些方法，可以将碘化物去除至低于1ppm的水平。

虽然本发明可以预期用于从任何碱金属氯化物溶液中去除任何碱金属碘化物，但本发明尤其适用于去除在用作工业氯碱电解设备中的供给的浓进料盐水中可能不希望存在的碘化钠。

在此类应用中，典型的进料盐水中氯化钠的浓度可以为约300g/l或正好低于饱和浓度。发现于此类进料盐水中碘化物的浓度通常可以为10ppm或以上。此外，还可以存在如氯酸钠(例如，20g/l或以上)、硫酸钠(10g/l或以上)等其他物质。因此，典型的进料盐水是一种复杂的浓溶液。

用于从此类浓氯化钠溶液中分离碘化钠的合适离子阻滞树脂为甜菜碱型树脂。其他树脂也可以显示效力并且可能对于其他相关分离是优选的。

分离方法本身是相对简单的并且首先涉及提供含有适当的所选择的离子阻滞树脂的分离床。为了实现有效分离，按需要将待处理的碱金属氯化物水溶液的pH调节至小于约10。然后，使溶液在一系列装载和洗提循环中流经分离床。这示意性展示于图1a和图1b，针对从氯化钠溶液中示例性分离碘化钠。

在图1a和图1b中，分离床1包括离子阻滞树脂2，该离子阻滞树脂被容纳于壳体5中。壳体5具有分别位于树脂2上方和下方的流体入口3和流体入口4。图1a和图1b分别展示了用于此示例性分离的装载和洗提循环。

在图1a的装载循环中，包含NaCl和>10ppm的NaI的一定装载量的溶液被引导至入口3并且流经离子阻滞树脂2。从溶液中优先吸附碘化物，并且从出口4获得并且收集到包含NaCl和<1ppm的NaI的碱金属耗尽的溶液。典型地，选择最大装载量，使得可以在不使具有所吸附碘化物的树脂饱和的情况下进行处理。

然后，在图1b的洗提循环中，一定洗提量的水被引导至入口3并且流经离子阻滞树脂2。所吸附的碘化物从树脂中被洗提，并且从出口4获得包含NaCl、NaI以及水的洗提液，从而去除碘化物。如以上实例所证明，可以通过首先使较少洗提量的NaOH溶液流经树脂，之后使洗提水流经树脂，来明显改进碘化物的洗提。因此，图1b示出了任选的初始洗提量的NaOH被引导至入口3，然后水被引导至该入口。典型地，使用有效去除所吸附的碘化物的最少洗提量的水，从而为另一装载循环做准备。然后，重复装载和洗提循环直到所有的所需溶液已被处理。

有利的是，本发明的分离可以在环境温度下完成。然而，取决于与所预期分离相关的特定情形，其他温度可以被考虑并且甚至是优选的。所预期的是本领域技术人员能够基于本文中的一般披露和以下实例提供的指导，为给定的预期分离选择适当的树脂类型、pH、温度以及其他操作条件。

图2描绘了用于工业氯碱设备的示例性实施例的简化示意图，该设备使用本发明方法从进料盐水溶液中去除碘化钠。此处，工业氯碱设备10包括用于纯化膜电解槽11的碘化物的进料盐水溶液的子系统30。

在图2描绘的氯碱设备10中，经纯化的基于NaCl的盐水在电解槽11中历经电解，产生初级产物：在阳极12处产生氯气并且在阴极13处产生NaOH和氢气。然后，由于这些初级产物之间的额外一系列反应，可以获得其他产物。例如，氯酸钠产物NaClO₃可以经由在适当控制条件下使氯气和NaOH苛性碱混合而获得(未示出)。在设备10中，从阴极电解液贮槽14将阴极电解液提供至电解槽11的阴极入口13a。从阴极出口13b取出废的阴极电解液，一部分再循环回到阴极电解液贮槽14，而另一部分被去除以获得产物供给(例如，NaOH苛性碱产物)。在饱和器15中制备阳极电解液盐水，并且然后将其从饱和器出口15d提供至电解槽11的阳极入口12a。从阳极出口12b取出废的阳极电解液，并且在再循环入口15c处再循环回到饱和器15以再使用。电解过程的NaCl盐水的适当溶度通过分别在饱和器入口15a和15b添加适量过程固体结晶盐和过程水来维持。

氯碱设备10还包含用于纯化和控制目的的其他子系统。例如，氯碱设备10包括初级处理子系统16和二级处理子系统17，这些子系统用于从饱和器15中制备的阳极电解液盐水中去除杂质。在初级处理子系统16中，典型地添加苛性碱和纯碱以沉淀出Ca和Mg杂质。在二级处理子系统17中，通过离子交换技术去除其他微量金属杂质。图2还示出了用于在电解之后从盐水流中去除氯的脱氯子系统18。(应该注意的是，其他组件/子系统，如用于经纯化的进料盐水的储存罐(例如，位于三通阀7与阳极入口12a之间)、泵、热交换器、控制子系统，典型地用于图2所示的工业氯碱设备中，但为了简化起见，省略了这些其他组件/子系统。)

为了去除碘化物，子系统30包含分离床1，该分离床的功能类似于图1a和图1b所示的分离床(因此，类似的参考数字用于指示这些图中共有的元件)。通过设置三通阀6以使盐水从二级处理子系统17的出口流到床入口3并且流经离子阻滞树脂2，来自二级处理子系统17的经处理的阳极电解液盐水中的碘化物在一系列装载循环中被去除。通过适当设置三通阀7，碘化物耗尽的溶液(经纯化的进料盐水)从床出口4被引导至电解槽11的阳极入口12a。

通过适当设置三通阀6和7按需要进行洗提循环，这样使得洗提流体适当地被引导至床入口3，并且从床出口4适当地去除洗提液。此处，膜过滤装置20(例如，反渗透单元、纳米过滤单元)可以任选地被包含在子系统30中，以从洗提液中回收水并且在离子阻滞分离方法中再使用所回收的水。因此，如所示出，在洗提循环期间，来自膜过滤渗透液出口20b的水被引导至床入口3，并且来自床出口4的洗提液被引导至膜过滤进料口20a。浓缩洗提液(例如，大量[NaI])在膜过滤穿过出口20c处被去除。此类安排提供了资源水的有效利用并且减少浪费，同时需要很少的附加能量。

如图2所示，氯碱设备10还包括子系统19，该子系统位于二级处理子系统17与床入口3之间并且被提供用于在进入分离床1之前将盐水流的pH调节(例如，经由添加NaOH)至低于10的值、和/或用于提供NaOH来源以制备任选的额外初始洗提量的稀释NaOH，该NaOH可以希望地在洗提循环期间供应至床。

图2展示了并入了根据本发明的用于去除碘化物的子系统的氯碱设备的一个示例性实施例。然而，对于本领域技术人员将清楚的是，多种其他安排是可能的，包含用于从所产生的洗提液回收水的其他安排。

本发明的方法依赖于饱和碱金属氯化物溶液基质中低水平碘离子(ppm)优于氯离子的出乎意外的优先吸附亲和力。如熟悉常规离子阻滞化学的人士众所周知，一般不可能预测(例如)饱和碱金属氯化物溶液中低(ppm)水平的碘化物会具有优于高浓度的氯离子的足够吸附亲和力，使得碘化物可以被优先吸附并且被分离以产生碘化物<1ppm的纯化盐水。

本方法比现有技术的离子交换方法在商业上相对不复杂且不昂贵得多并且仅涉及两步装载和洗提循环。预期通过显著减低操作费用以及最小化处置所需的废盐水清洗量来显著改进盐水纯化操作的总体经济性。此外，目前可以考虑具有较高水平的碘化物杂质、但原料成本较低的更宽范围的盐水或盐来源。该方法的潜在缺点涉及洗提循环潜在所需的(去矿物质)水的量以及处置之前处理所产生的废洗提液流的要求。然而，如上所披露的，这两个问题都能通过使洗提液经受膜过滤解决，从而因对废洗提液流进行节能高效处理而减少了对水的需求。

以下实例说明本发明的多个方面，但是不应该解释为以任何方式限制。

实施例

进行一系列实验以研究使用离子阻滞分离方法从典型地见于工业氯碱电解中的氯化钠盐水溶液中去除碘化物。在所有情况下，溶液具有300g/l的氯化钠浓度和10mg/l的碘化物浓度。然而，溶液的pH和其他物质的存在情况在如下所示实验中不同。

在各个实验中，在具有已知床体积的分离床中使用新鲜的三菱AMP03两性树脂(甜菜碱型离子阻滞树脂)。使用装载、然后洗提的单一循环。首先，使所指示的装载量的溶液(单位为床体积)流经树脂。然后，使所指示的洗提量流经树脂。装载和洗提均在环境温度下进行。

在所有情况下，去矿物质水主要用于洗提。然而，在所指明之外，在洗提循环期间，最初使少量NaOH溶液流经树脂，之后使用去矿物质水进行洗提的其余部分。

在装载和洗提期间，定期测量床入口和出口处NaCl、I^-及其他物质的浓度。在以下曲线图中，X轴首先表示流经树脂的装载量(床体积)，然后表示流经树脂的洗提量(同样为床体积)。各个曲线图中的竖直实线指示从装载循环过渡到洗提循环。在所有情况下，约10床体积或略微更大床体积的盐水溶液作为装载量流经，之后NaOH溶液(适用时)和至少去矿物质水作为洗提量。各个曲线图中的Y轴是指各个实验中测量的多种物质。碘化物以碘化物ppm绘制，并且NaCl以％绘制。适用时，硫酸盐和氯酸盐以g/L绘制。

在第一实验中，氯化钠盐水具有的pH为10，并且单独使用水洗提。图3绘制了入口和出口[NaCl]和[I^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。这些结果表明在该pH下进料盐水的装载步骤期间几乎没有碘化物的吸取或吸收。

然而，图4示出了类似实验的结果，除了此时盐水pH为6。同样这一次，洗提期间最初使用0.5床体积的0.1N NaOH溶液。再次，绘制了入口和出口[NaCl]和[I^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。这一次，大量碘化物在装载步骤期间被树脂吸附，并且因此证明了pH对吸附过程的重要性。此外，使用初始量的0.1N NaOH溶液洗提似乎提高了洗提步骤期间碘化物的解吸附。洗提期间，床出口处碘化物的浓度上升至最大值15mg/l。

图5示出了类似的实验结果，其中盐水的pH甚至更低，即pH为4。再次，洗提期间最初使用0.5床体积的0.1N NaOH溶液。同样，绘制了入口和出口[NaCl]和[I^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。从图5中显而易见，在此较低pH下碘化物的吸取和吸收并未显著改进。

在另一个变型中，进行了与图4所示相似的实验，除了洗提期间使用更大体积的NaOH溶液，即1床体积的0.1N NaOH溶液。此处同样，图6绘制了入口和出口[NaCl]和[I^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。此处的结果表明在洗提步骤中使用更大初始体积的NaOH对洗提无显著改进。

接下来的两个实验说明：结果通常不受进料盐水溶液中显著量的硫酸钠和/或氯酸钠的存在的影响。使用如上述第二实例中(即，pH为6)的、但额外包含10g/l Na₂SO₄的氯化钠盐水溶液，获得如图7所示的结果。同样，初始0.5床体积的NaOH溶液用于洗提。图7绘制了入口和出口[NaCl]、[I^-]以及[SO₄ ^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。从此图中明显的是，硫酸钠的存在并未显著影响先前从碘化物装载和洗提获得的结果。

以与前述相似的方式，使用pH为6、但额外包含20g/l NaClO₃的氯化钠盐水溶液，获得如图8所示的结果。同样，初始0.5床体积的NaOH溶液用于洗提。图8绘制了入口和出口[NaCl]、[I^-]以及[ClO₃ ^-]相对于装载体积、之后是洗提体积。同样，从图8中明显的是，氯酸钠的存在并未显著影响先前从碘化物装载和洗提获得的结果。

在本说明书中提及的所有以上美国专利、美国专利申请、国外专利、国外专利申请以及非专利公开物以其全文通过引用结合在此。

虽然已经示出并且描述了本发明的具体要素、实施例和应用，当然将理解的是，本发明并不限于此，因为在不偏离本披露的精神和范围的情况下，特别是根据前述传授内容，本领域的普通技术人员可以做出多种修改。此类修改被认为是在所附权利要求书的权限和范围内。

Claims (20)

1.一种用于从一定量的碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物的方法，该溶液中碱金属氯化物的浓度大于100g/l，并且该溶液中碘化物的浓度大于1ppm，该方法包括：

提供分离床，该分离床包括壳体、流体入口、流体出口以及位于该壳体内的离子阻滞树脂，其中该分离床具有用于流体的床体积；

将该一定量的碱金属氯化物水溶液的pH调节至小于约10；以及

使该一定量的碱金属氯化物水溶液在一系列装载和洗提循环中流经该分离床，其中装载和洗提循环包括：

将装载量的该碱金属氯化物水溶液供应至该床入口；

使该装载量流经该离子阻滞树脂，借此从该溶液中优先吸附碘化物，并且获得碱金属碘化物耗尽的溶液；

从该床出口收集该碱金属碘化物耗尽的溶液；

将洗提量的水供应至该床入口；

使该洗提量流经该离子阻滞树脂，借此洗提所吸附的碘化物，并且获得包含碱金属碘化物的洗提液；以及

从该床出口去除该洗提液；以及

从而从该一定量的碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该碱金属碘化物为碘化钠，并且该碱金属氯化物水溶液为氯化钠水溶液。

3.如权利要求2所述的方法，其中，该溶液中碘化物的浓度大于或为约10ppm。

4.如权利要求2所述的方法，其中，该溶液中氯化钠的浓度大于或为约300g/l。

5.如权利要求2所述的方法，其中，该一定量的氯化钠水溶液包括浓度大于或为约20g/l的氯酸钠。

6.如权利要求2所述的方法，其中，该一定量的氯化钠水溶液包括浓度大于或为约10g/l的硫酸钠。

7.如权利要求2所述的方法，其中，该离子阻滞树脂为甜菜碱型离子阻滞树脂。

8.如权利要求2所述的方法，包括将该一定量的氯化钠水溶液的pH调节至小于约7。

9.如权利要求8所述的方法，包括将该一定量的氯化钠水溶液的pH调节至大于约4。

10.如权利要求2所述的方法，其中，该氯化钠水溶液的装载量大于或为约10床体积。

11.如权利要求2所述的方法，其中，该水的洗提量小于或为约10床体积。

12.如权利要求2所述的方法，其中，该所收集的碘化钠耗尽的溶液中碘化钠浓度的浓度小于或为约1ppm。

13.如权利要求1所述的方法，其中，该洗提量的水为去矿物质水。

14.如权利要求2所述的方法，包括将额外洗提量的氢氧化钠溶液供应至该床入口，之后将该洗提量的该水供应至该床入口。

15.如权利要求14所述的方法，其中，该氢氧化钠溶液的额外洗提量小于或为约1床体积。

16.如权利要求14所述的方法，其中，该氢氧化钠溶液的浓度小于或为约1N。

17.如权利要求1所述的方法，其中，这些装载和洗提循环在环境温度下进行。

18.如权利要求1所述的方法，包括：

使该洗提液经受膜过滤，从而产生水和包含更高浓度的碱金属碘化物的洗提液；以及

将该产生的水用于将洗提量的水供应至该床入口的步骤中。

19.一种膜氯碱电解的方法，包括：

纯化包括碱金属氯化物水溶液的进料盐水；以及

在膜电解槽中电解该经纯化的进料盐水；

其中，该纯化步骤包括根据权利要求1所述的方法从该碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。

20.一种膜氯碱电解系统，包括膜电解槽和用于纯化该膜电解槽的进料盐水溶液的子系统，其中该子系统包括包含离子阻滞树脂的分离床，并且该子系统被配置成根据权利要求19所述的方法从该碱金属氯化物水溶液中去除碱金属碘化物。