CN211677201U - 一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置,所述第一模堆中的离子交换膜全部为阴离子交换膜,所述控制中枢根据电导率或pH测试仪的检测示数控制电渗析装置的开启、关闭或除盐水的更新补充,所述还可包括与第一模堆结构相同且依次串联连接的多个下游膜堆,电渗析过程中有机胺液在多个膜堆胺液室内逐级脱盐处理后从有机胺液存储装置中回流到有机胺液脱除酸性气体的作用系统中去,优势如下:阴离子交换膜成本低且可避免有机胺液的流失;无需提前加入碱液,避免加入量把控不准确导致的不良影响;无大量难处理的废水产生;多级脱盐处理的作业效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机胺液净化领域,具体涉及一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置。
背景技术
在石油化工领域内有许多原料气内含有大量酸性气体,比如二氧化碳 (CO2)、硫化氢(H2S)等,需要从中脱除这些酸性气体后才能进入下一步的工艺流程。有机胺法被广泛用于脱除天然气、液化气和烟气中的酸性气体。循环脱除酸性气体的高温再生过程中有机胺会因降解和氧化、气体中携带的无机盐、气体中的强酸性物质等会导致有机胺中热稳盐含量升高,引起有机胺液发泡及管道腐蚀等问题,也进一步加剧了胺液的降解和劣化,形成恶性循环从而导致胺液脱除酸性气体的能力下降甚至无法使用。每年有大量的废弃胺液需要处理,造成资源浪费且处理费用巨大。
为了解决上述问题,现有技术通常是将脱硫胺液过滤后用离子交换法进行净化处理。具体方法如下,通过离子交换树脂吸附脱除胺液中的热稳盐,但是存在问题如下:(1)离子交换树脂对无机酸根离子的吸附能力较强,对有机酸根离子的吸附能力较弱,多次处理后胺液中易产生有机酸根离子的富集从而影响胺液对酸性气体的脱除效果,(2)离子交换树脂吸附饱和后需大量碱液冲洗再生,产生大量碱性废水;也有采用电渗析法来脱除热稳盐,如普通阴阳膜电渗析法和双极膜电渗析法。普通阴阳膜电渗析法是将胺液中热稳定性胺盐的阴阳离子分别通过阴离子交换膜、阳离子交换膜置换脱除,存在缺点如下:(1) 膜堆置换之前需要加入碱液,但无法精确控制碱液的加入量,(2)胺阳离子易通过阳离子交换膜,造成胺液流失,后期需不断补充,(3)由于胺液损失量大,造成置换废液中COD和TN较高,增加处理难度。双极膜电渗析法,无需加入碱液(NaOH),在直流电场作用下,双极膜可将水离解,在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子,能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱,但存在一下缺陷:(1)双极膜价格昂贵,(2)水电解需求的电压较高。
针对上述现有技术中存在的弊端,本实用新型提出一种低成本、避免有机酸根离子富集、无需预先添加NaOH且不会造成胺液损失的方法脱除胺液中的热稳定性胺盐。
实用新型内容
一种脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置,所述第一膜堆包括阳极板、阴极板、离子交换膜,所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜,所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ,多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室、废液室,所述废液室的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口,所述除盐水存储装置的出液口与废液室的除盐水进口之间通过除盐水进管连接,所述除盐水存储装置的设置有与除盐水源连接的除盐水补液管,所述多个废液室的除盐水出口均通过管道与废液排放管道连接,所述废液排放管道与除盐水回流管连接,所述除盐水回流管的出液口与除盐水存储装置的进液口连接且所述除盐水回流管上设置有第一电磁调节阀,所述废液排放管道的出液口前端设置第二电磁调节阀,所述除盐水补液管上设置有第三电磁调节阀;所述胺液室的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口,所述有机胺液存储装置的出液口与胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液进管连接,所述有机胺液存储装置的进液口与胺液室的有机胺液出口之间通过有机胺液回流管连接,所述有机胺液进管中设置有第一循环泵为有机胺液的循环提供动力,所述除盐水进管中设置有第二循环泵为除盐水的循环提供动力,所述除盐水存储装置中设置有pH测试仪,所述有机胺液进液管的进液前端设置有电导仪、第四电磁调节阀,所述有机胺液存储装置设置有机胺液进液管、有机胺液出液管,所述有机胺液进液管、有机胺液出液管中分别设置有与控制中枢连接的第五电磁调节阀、第六电磁调节阀,所述离子交换膜均为阴离子交换膜,所述pH测试仪、电导仪、第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵均与控制中枢连接;
所述的脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,具体步骤如下:脱盐系统中的有机胺液通过有机胺液进液管流入有机胺液存储装置,所述有机胺液存储装置中存储的有机胺液在第一循环泵作用下进入第一膜堆的胺液室中,所述除盐水存储装置中的除盐水在第二循环泵的作用下进入第一膜堆废液室,第一膜堆中的阳极板、阴极板分别与电源的正极、负极连接,有机胺液中的阴离子穿过阴离子交换膜进入废液室中,除盐水中的OH-离子穿过阴离子交换膜进入胺液室中与胺阳离子形成不导电的胺液,渗析后的有机胺液回流到所述有机胺液存储装置中,所述pH测试仪随时监控所述除盐水存储装置中碱液pH值,并根据pH值的大小调控第一电磁调节阀、第二电磁调节阀的开度大小,当pH值小于设定下限值则减小或关闭第一电磁调节阀、调大或打开第二电磁调节阀使废液室中的废液排放到废液储存装置中且同时打开第三电磁调节阀进行补液,补液过程中当 pH测试仪的检测数据大于设定上限值后,控制中枢打开第一电磁调节阀、关闭第二电磁调节阀及第三电磁调节阀,经过膜堆电渗析处理后的有机胺液通过机胺液出液管回流到脱盐系统中,其中电导仪实时检测进入电渗析装置中的有机胺液的电导率,当电导率达到设定下限值后说明整个系统用于脱酸性气体的有机胺液作业能力较好,无需有机胺液电渗析操作的进行,即关闭第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀,阻止电渗析装置运行,节省能源,当电导仪实时检测数据大于等于设定上限值后,控制中枢开启电渗析装置运行对有机胺液进行在线脱盐处理。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,电渗析装置包括依次串联且与第一膜堆结构相同的第二膜堆、…、第N膜堆,有机胺液进管的出液口与第一膜堆中的胺液室有机胺液进口连接,第N-1膜堆中胺液室的有机胺液出口与下游膜堆中胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液支流管连接,第N膜堆中胺液室的有机胺液出口通过有机胺液回流管与所述有机胺液存储装置的进液口连接,N个膜堆中的废液室的除盐水进口与所述除盐水存储装置的出液口之间通过除盐水进管连接,N个膜堆中的废液室的除盐水出口均通过管道与同一废液排放管道连接,其中N为大于等于2的自然数;
所述的电渗析方法如下:电导仪测得流入有机胺液存储装置的电导率大于设定下限值,控制中枢控制第五电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵打开、N 个膜堆通电,有机胺液、除盐水分别进入膜堆中的胺液室、废液室中循环,有机胺液从上游膜堆的胺液室中流出后会沿着有机胺液支流管进入下游膜堆的胺液室中进行电渗析脱盐过程,直至有机胺液从第N膜堆中流出后流入所述有机胺液存储装置中,此过程中,电导仪持续检测流入有机胺液存储装置中有机胺液的电导率,外部脱盐系统中的待脱盐有机胺液持续不断进入有机胺液存储装置,有机胺液存储装置中暂存的有机胺液持续不断的在N个膜堆中进行逐级脱盐电渗析处理,直至电导率小于设定下限值后停止电渗析装置的运行。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,所述控制第三电磁调节阀打开的pH值下限值为11.5~12.5,所述控制第三电磁调节阀关闭的pH值上限值为13~14。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,所述除盐水存储装置中的除盐水为NaOH溶液。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,所述除盐水进管包括除盐水总汇流管段、与除盐水总汇流管段连通的N个除盐水支流管段,其中所述第二循环泵设置于除盐水总汇流管段,所述除盐水总汇流管段进液口与除盐水存储装置出液口连接,所述N个除盐水支流管段的出液口分别与N个膜堆的废液室的除盐水进口连接;
所述的电渗析方法如下:所述控制中枢控制第二循环泵将除盐水存储装置中的除盐水同时循环引进N个膜堆的废液室中。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,所述电渗析装置中串联膜堆的数量为2~4,即N=2~4。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,膜堆中阴离子分离膜的pH 耐受范围是0~14,抗压强度大于23kg/cm2,抗有机物污染能力强。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,每个膜堆中的阴离子分离膜对数为100~160且电渗析电压为2.1~2.2V/膜对。
优选的,所述脱除热稳定性胺盐的电渗析方法,阴离子交换膜中粒子通过孔的直径大小为40nm~180nm。
附图说明
下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明,其中:
图1是本实用新型涉及的除热稳定性胺盐的电渗析方法用电渗析装置连接示意图;
图2是本实用新型涉及的除热稳定性胺盐的电渗析方法用电渗析装置连接示意图;
附图中编号对应的结构如下:
第一膜堆1,有机胺液存储装置2,除盐水存储装置3,控制中枢4,废液排放管道5,第一电磁调节阀71,第二电磁调节阀72,第三电磁调节阀73,第四电磁调节阀74,第五电磁调节阀75,第六电磁调节阀76,第一循环泵81,第二循环泵82,pH测试仪91,电导仪92,阳极室Ⅰ,阴极室Ⅱ,胺液室A,废液室B,除盐水进管101,除盐水总汇流管段1011,除盐水支流管段1012,除盐水回流管102,有机胺液进管103,有机胺液回流管104,有机胺液支流管105,除盐水补液管111,有机胺液进液管112,有机胺液出液管113,
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
具体实施案例1:
一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆1、控制中枢4、有机胺液存储装置2、除盐水存储装置3,所述第一膜堆 1包括阳极板、阴极板、离子交换膜,所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜,所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ,多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室A、废液室B,所述废液室B的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口,所述除盐水存储装置3的出液口与废液室B的除盐水进口之间通过除盐水进管101连接,所述除盐水存储装置3设置有与除盐水源连接的除盐水补液管111,所述多个废液室B中除盐水出口均通过管道与废液排放管道5连接,所述废液排放管道5与除盐水回流管102连接,所述除盐水回流管102的出液口与除盐水存储装置3的进液口连接且所述除盐水回流管102上设置有第一电磁调节阀71,所述废液排放管道5的出液口前端设置第二电磁调节阀72,所述除盐水补液管 111上设置有第三电磁调节阀73;所述胺液室A的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口,所述有机胺液存储装置2的出液口与胺液室A的有机胺液进口之间通过有机胺液进管103连接,所述有机胺液存储装置2的进液口与胺液室 A的有机胺液出口之间通过有机胺液回流管104连接,所述有机胺液进管103 中设置有第一循环泵81为有机胺液的循环提供动力,所述除盐水进管101中设置有第二循环泵82为除盐水的循环提供动力,所述除盐水存储装置3中设置有 pH测试仪91,所述有机胺液进液管112的进液前端设置有电导仪92、第四电磁调节阀74,所述有机胺液存储装置2设置有机胺液进液管112、有机胺液出液管113,所述有机胺液进液管112、有机胺液出液管113中分别设置有与控制中枢4连接的第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76,用与将需电渗析处理的有机胺液暂时存储在有机胺液存储装置2中,所述离子交换膜均为阴离子交换膜,所述pH测试仪91、电导仪92、第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73、第四电磁调节阀74、第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76、第一循环泵81、第二循环泵82均与控制中枢4连接;
所述的脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,具体步骤如下:脱盐系统中的有机胺液通过有机胺液进液管112流入有机胺液存储装置2,所述有机胺液存储装置2中存储的有机胺液在第一循环泵81作用下进入第一膜堆1的胺液室A中,所述除盐水存储装置3中的除盐水在第二循环泵82的作用下进入第一膜堆1中的废液室B中,第一膜堆1中的阳极板、阴极板分别与电源的正极、负极连接,有机胺液中的阴离子穿过阴离子交换膜进入废液室B中,除盐水中的OH-离子穿过阴离子交换膜进入胺液室A中与胺阳离子形成不导电的胺液,渗析后的有机胺液回流到所述有机胺液存储装置2中,所述pH测试仪91随时监控所述除盐水存储装置3中碱液pH值,并根据pH值的大小调控第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72的开度大小,当pH值小于设定下限值则减小或关闭第一电磁调节阀71、调大或打开第二电磁调节阀72使废液室B中的废液排放到废液储存装置中且同时打开第三电磁调节阀73进行补液,补液过程中当pH测试仪91的检测数据大于设定上限值后,控制中枢4打开第一电磁调节阀71、关闭第二电磁调节阀72及第三电磁调节阀73,经过膜堆电渗析处理后的有机胺液通过机胺液出液管113回流到脱盐系统中,其中电导仪92实时检测进入电渗析装置中的有机胺液的电导率,当电导率达到设定下限值后说明整个系统用于脱酸性气体的有机胺液作业能力较好,无需有机胺液电渗析操作的进行,即关闭第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73、第四电磁调节阀74、第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76关闭电渗析装置运行,节省能源,当电导仪92实时检测数据大于等于设定上限值后,控制中枢4开启电渗析装置运行对有机胺液进行在线脱盐处理。
上述用于脱除热稳定性胺盐的电渗析装置及方法中,利用第一膜堆1中阴离子交换膜的阴离子选择通过特性,具有如下优势:一、阴离子交换膜价格低廉;二、阴离子交换膜不允许阳离子通过,可避免胺阳离子的流失,后期无需不断补充有机胺液;三、无需为第一膜堆1中的阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ设置专用的电极液循环回路,简化电渗析系统的连接;四、前期无需在有机胺液存储装置2预先加入NaOH等碱液,可在电渗析进行的过程中控制中枢4会根据pH测试仪91的数据传送相对控制第一电磁调节阀71、关闭第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73的开闭或开度大小。
其中,所述除盐水存储装置中的除盐水为NaOH溶液,所述控制第三电磁调节阀73打开的pH值下限值为11.5或12,所述控制第三电磁调节阀73关闭的 pH值上限值为13.5或14。第三电磁调节阀73用于控制除盐水补液管111中除盐水的补充及更新,当pH值较低时代表除盐水的有效成分过低,需要及时补充除盐水以保证有机胺液的电渗析有效性,控制中枢4根据pH测试仪91的检测示数及时开启或关闭除盐水的更新过程。
进一步的,膜堆中阴离子分离膜的pH耐受范围是0~14,抗压强度大于 23kg/cm2,抗有机物污染能力强。
进一步的,每个膜堆中的阴离子分离膜对数为110或140或150且电渗析电压为2.1V/膜对。
进一步的,阴离子交换膜中粒子通过孔的直径大小为60nm或80nm。阴离子交换膜中的例离子交换孔要满足下述条件:一、保证阴离子可通过,二、截留有机胺液,避免造成有机胺液有效成分的流失,三,避免粒子交换过程中发生孔堵塞现象。
具体实施案例2:
一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,电渗析装置包括用于电渗析的膜堆、控制中枢4、有机胺液存储装置2、除盐水存储装置3,膜堆包括串联且与结构相同的第一膜堆、第二膜堆、第三膜堆,膜堆1包括阳极板、阴极板、离子交换膜,所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜,所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ,多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室A、废液室B,所述废液室B 的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口,所述胺液室A的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口;由有机胺液存储装置2出液口引出的有机胺液进管103的出液口与第一膜堆中的胺液室A有机胺液进口连接,第二膜堆中胺液室A的有机胺液出口与第三膜堆中胺液室A的有机胺液进口之间通过有机胺液支流管105连接,第三膜堆中胺液室A的有机胺液出口通过有机胺液回流管104 与所述有机胺液存储装置2的进液口连接,三个膜堆中的废液室B的除盐水进口与所述除盐水存储装置3的出液口之间通过除盐水进管101连接,三个膜堆中的废液室B的除盐水出口均通过管道与同一废液排放管道5连接,所述除盐水存储装置3设置有与除盐水源连接的除盐水补液管111,所述废液排放管道5 与除盐水回流管102连接,所述除盐水回流管102的出液口与除盐水存储装置 3的进液口连接且所述除盐水回流管102上设置有第一电磁调节阀71,所述废液排放管道5的出液口前端设置第二电磁调节阀72,所述除盐水补液管111上设置有第三电磁调节阀73;所述有机胺液进管103中设置有第一循环泵81为有机胺液的循环提供动力,所述除盐水进管101中设置有第二循环泵82为除盐水的循环提供动力,所述除盐水存储装置3中设置有pH测试仪91,所述有机胺液进液管112的进液前端设置有电导仪92、第四电磁调节阀74,所述有机胺液存储装置2设置有机胺液进液管112、有机胺液出液管113,所述有机胺液进液管112、有机胺液出液管113中分别设置有与控制中枢4连接的第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76,用与将需电渗析处理的有机胺液暂时存储在有机胺液存储装置2中,所述离子交换膜均为阴离子交换膜,所述pH测试仪91、电导仪92、第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73、第四电磁调节阀74、第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76、第一循环泵81、第二循环泵82均与控制中枢4连接;
所述的脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,具体步骤如下:脱盐系统中的有机胺液通过有机胺液进液管112流入有机胺液存储装置2,所述有机胺液存储装置2中存储的有机胺液在第一循环泵81作用下进入第一膜堆1的胺液室A中进而依次进入第二膜堆胺液室A、第三膜堆胺液室A中进行有机胺液的逐级脱盐处理,所述除盐水存储装置3中的除盐水在第二循环泵82的作用下进入第一膜堆1、第二膜堆、第三膜堆的废液室B中,第一膜堆1中的阳极板、阴极板分别与电源的正极、负极连接,有机胺液中的阴离子穿过阴离子交换膜进入废液室B中,除盐水中的OH-离子穿过阴离子交换膜进入胺液室A中与胺阳离子形成不导电的胺液,渗析后的有机胺液回流到所述有机胺液存储装置2中,所述 pH测试仪91随时监控所述除盐水存储装置3中碱液pH值,并根据pH值的大小调控第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72的开度大小,当pH值小于设定下限值则减小或关闭第一电磁调节阀71、调大或打开第二电磁调节阀72使废液室B中的废液排放到废液储存装置中且同时打开第三电磁调节阀73进行补液,补液过程中当pH测试仪91的检测数据大于设定上限值后,控制中枢4打开第一电磁调节阀71、关闭第二电磁调节阀72及第三电磁调节阀73,经过膜堆三级电渗析处理后的有机胺液通过机胺液出液管113回流到脱盐系统中,其中电导仪92实时检测进入电渗析装置中的有机胺液的电导率,当电导率达到设定下限值后说明整个系统用于脱酸性气体的有机胺液作业能力较好,无需有机胺液电渗析操作的进行,即关闭第一电磁调节阀71、第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73、第四电磁调节阀74、第五电磁调节阀75、第六电磁调节阀76 关闭电渗析装置运行,节省能源,当电导仪92实时检测数据大于等于设定上限值后,控制中枢4开启电渗析装置运行对有机胺液进行在线脱盐处理。
上述用于脱除热稳定性胺盐的电渗析装置及方法中,利用第一膜堆1、第二膜堆、第三膜堆中阴离子交换膜的阴离子选择通过特性,具有如下优势:一、阴离子交换膜价格低廉;二、阴离子交换膜不允许阳离子通过,可避免胺阳离子的流失,后期无需不断补充有机胺液;三、无需为第一膜堆1中的阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ设置专用的电极液循环回路,简化电渗析系统的连接;四、前期无需在有机胺液存储装置2预先加入NaOH等碱液,可在电渗析进行的过程中控制中枢4会根据pH测试仪91的数据传送相对控制第一电磁调节阀71、关闭第二电磁调节阀72、第三电磁调节阀73的开闭或开度大小。
其中,所述除盐水存储装置中的除盐水为NaOH溶液,所述控制第三电磁调节阀73打开的pH值下限值为12或12.5,所述控制第三电磁调节阀73关闭的 pH值上限值为13.5或14。第三电磁调节阀73用于控制除盐水补液管111中除盐水的补充及更新,当pH值较低时代表除盐水的有效成分过低,需要及时补充除盐水以保证有机胺液的电渗析有效性,控制中枢4根据pH测试仪91的检测示数及时开启或关闭除盐水的更新过程。
进一步的,所述除盐水进管101包括除盐水总汇流管段1011、与除盐水总汇流管段1011连通的三个除盐水支流管段1012,其中所述第二循环泵82设置于除盐水总汇流管段1011,所述除盐水总汇流管段1011进液口与除盐水存储装置3出液口连接,所述三个除盐水支流管段1012的出液口分别与三个膜堆的废液室的除盐水进口连接。
所述的电渗析方法如下:所述控制中枢4控制一个第二循环泵82即可完成将除盐水存储装置3中的除盐水同时循环引进三个膜堆中的废液室B中,无需单独为每个膜堆配备单独的第二循环泵82,节省设备成本、简化装置连接结构。
进一步的,膜堆中阴离子分离膜的pH耐受范围是0~14,抗压强度大于 30kg/cm2,抗有机物污染能力强,现有技术中的膜堆多种多样,根据本实用新型电渗析处理对象的特点及除盐方法要选择满足上述要求的阴离子交换膜使用,优化有机胺液的除盐效果及电渗析装置的使用寿命。
进一步的,每个膜堆中的阴离子分离膜对数155或160且电渗析电压为 2.2V/膜对。
进一步的,阴离子交换膜中粒子通过孔的直径大小为100nm或120nm或 160nm。阴离子交换膜中的例离子交换孔要满足下述条件:一、保证阴离子可通过,二、截留有机胺液,避免造成有机胺液有效成分的流失,三,避免离子交换过程中发生孔堵塞现象。
上表是针对A、B、C三种不同反应环境使用中的有机胺液电渗析脱盐后测得的实验数据,其中电解质装置采用具体实施案例2中三级膜堆电渗析处理方法,膜堆中的阴离子分离膜对数120、电渗析电压为2.2V/膜对、循环时间1h 后,其中A为石油催化裂化除硫领域用有机胺液,B为石油催化加氢除硫领域用有机胺液,C为原料气(天然气)除硫领域用有机胺液。实验结果:从上表可知,A、B、C三种使用环境下的待处理有机胺液经过三级电渗析处理后的脱盐效果显著,且在考虑有机胺液在电渗析装置及循环管道中的遗留情况下有机胺液的基本可达到零损失状态(传统有机胺液脱除方法的有机胺液损失率高达 5%~8%,损失较大),本实用新型专利涉及的多级脱盐处理大大提高了有机胺液的脱盐速度、降低脱盐成本的同时还可减轻甚至避免机胺液损失的现象。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,电渗析装置包括用于电渗析的第一膜堆、控制中枢、有机胺液存储装置、除盐水存储装置,所述第一膜堆包括阳极板、阴极板、离子交换膜,所述阳极板、阴极板之间设置有多个离子交换膜,所述膜堆两侧的阳极板、阴极板与离子交换膜之间的区域形成阳极室Ⅰ、阴极室Ⅱ,多个离子交换膜在膜堆中分隔出多个周期性交替排布的胺液室、废液室,所述废液室的两侧分别设置有除盐水进口、除盐水出口,所述除盐水存储装置的出液口与废液室的除盐水进口之间通过除盐水进管连接,所述除盐水存储装置的设置有与除盐水源连接的除盐水补液管,所述多个废液室的除盐水出口均通过管道与废液排放管道连接,所述废液排放管道与除盐水回流管连接,所述除盐水回流管的出液口与除盐水存储装置的进液口连接且所述除盐水回流管上设置有第一电磁调节阀,所述废液排放管道的出液口前端设置第二电磁调节阀,所述除盐水补液管上设置有第三电磁调节阀;所述胺液室的两侧分别设置有机胺液进口、有机胺液出口,所述有机胺液存储装置的出液口与胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液进管连接,所述有机胺液存储装置的进液口与胺液室的有机胺液出口之间通过有机胺液回流管连接,所述有机胺液进管中设置有第一循环泵为有机胺液的循环提供动力,所述除盐水进管中设置有第二循环泵为除盐水的循环提供动力,所述除盐水存储装置中设置有pH测试仪,有机胺液进液管的进液前端设置有电导仪、第四电磁调节阀,所述有机胺液存储装置设置有机胺液进液管、有机胺液出液管,所述有机胺液进液管、有机胺液出液管中分别设置有与控制中枢连接的第五电磁调节阀、第六电磁调节阀,其特征在于:所述离子交换膜均为阴离子交换膜,所述pH测试仪、电导仪、第一电磁调节阀、第二电磁调节阀、第三电磁调节阀、第四电磁调节阀、第五电磁调节阀、第六电磁调节阀、第一循环泵、第二循环泵均与控制中枢连接。
2.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:电渗析装置包括依次串联且与第一膜堆结构相同的第二膜堆、…、第N膜堆,有机胺液进管的出液口与第一膜堆中的胺液室有机胺液进口连接,第N-1膜堆中胺液室的有机胺液出口与下游膜堆中胺液室的有机胺液进口之间通过有机胺液支流管连接,第N膜堆中胺液室的有机胺液出口通过有机胺液回流管与所述有机胺液存储装置的进液口连接,N个膜堆中的废液室的除盐水进口与所述除盐水存储装置的出液口之间通过除盐水进管连接,N个膜堆中的废液室的除盐水出口均通过管道与同一废液排放管道连接,其中N为大于等于2的自然数。
3.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:所述控制第三电磁调节阀打开的pH值下限值为11.5~12.5,所述控制第三电磁调节阀关闭的pH值上限值为13~14。
4.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:所述除盐水存储装置中的除盐水为NaOH溶液。
5.如权利要求2所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:所述除盐水进管包括除盐水总汇流管段、与除盐水总汇流管段连通的N个除盐水支流管段,其中所述第二循环泵设置于除盐水总汇流管段,所述除盐水总汇流管段进液口与除盐水存储装置出液口连接,所述N个除盐水支流管段的出液口分别与N个膜堆的废液室的除盐水进口连接。
6.如权利要求2或5中任一所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:所述电渗析装置中串联膜堆的数量为2~4,即N=2~4。
7.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:膜堆中阴离子分离膜的pH耐受范围是0~14,抗压强度大于23kg/cm2。
8.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:每个膜堆中的阴离子分离膜对数为100~160且电渗析电压为2.1~2.2V/膜对。
9.如权利要求1所述脱除热稳定性胺盐用电渗析装置,其特征在于:阴离子交换膜中粒子通过孔的直径大小为40nm~180nm。
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