CN214495828U - 一种电渗析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电渗析系统，所述电渗析系统包括电渗析装置、硝酸钠配制罐、钙镁离子检测仪、以及控制装置；所述电渗析装置为交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的膜堆；所述硝酸钠配置罐的两端分别与所述膜堆的硝酸钠进料端和硝酸钠出料端连接，所述钙镁离子检测仪的一端与所述硝酸钠配制罐和所述膜堆的硝酸钠进料端之间的管路连接，另一端与所述硝酸钠配制罐连接。本实用新型提供的电渗析系统在硝酸钠溶液的进料处设有钙镁离子检测仪，能够随时对管路里硝酸钠溶液中钙镁离子含量进行检测，根据钙镁离子含量判定硝酸钠溶液是否需要重新配置或流量调节，避免发生酸碱离子失衡，减少烧膜现象的发生，保障生产稳定运行。

Description

一种电渗析系统

技术领域

本实用新型涉及材料制备技术领域，特别是涉及一种电渗析系统。

背景技术

在盐湖卤水提钾工艺中，盐湖卤水提钾后，形成硼锂卤水，经提硼处理得到硼酸盐产品和含锂卤水，含锂卤水经过电渗析系统电解，除去钙、镁、硼及硫酸根后得到氯化锂溶液，氯化锂溶液与碳酸钠反应得到碳酸锂沉淀，清洗干燥后得到电池级碳酸锂产品。

上述过程中电渗析系统通过膜堆对含锂卤水进行电解，常加入硝酸钠溶液做辅助电解质来控制膜堆两端电极的离子平衡，一般定期对硝酸钠溶液中钙镁离子含量进行取样以化验室分析，判定硝酸钠溶液是否需要重新配置或流量调节。由于原卤杂质浓度变化不定，定期取样间隔时间长，很容易发生酸碱离子失衡，导致膜堆两端电极浓度差，发生离子反向迁移，造成烧膜，严重影响产品质量，生产难以稳定持续运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电渗析系统以解决现有技术中硝酸钠溶液定期取样间隔时间长、易发生酸碱离子失衡造成烧膜严重影响产品生产的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电渗析系统，所述电渗析系统包括电解含锂卤水的电渗析装置、提供硝酸钠溶液的硝酸钠配制罐、以及检测管路中钙镁离子含量的钙镁离子检测仪；所述电渗析装置为交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的膜堆；所述硝酸钠配制罐的两端分别与所述膜堆的硝酸钠进料端和硝酸钠出料端连接，提供的硝酸钠溶液经所述膜堆后重新循环至所述硝酸钠配制罐，所述钙镁离子检测仪的一端与所述硝酸钠配制罐和所述膜堆的硝酸钠进料端之间的管路连接，另一端与所述硝酸钠配制罐连接。

进一步地，所述膜堆的硝酸钠进料端至少为两个，分别设于所述膜堆的两侧。

进一步地，所述硝酸钠配制罐和所述膜堆的硝酸钠进料端之间的管路设有电磁阀，所述钙镁离子检测仪与所述电磁阀连接。

进一步地，所述膜堆设有出气口，所述出气口安装有自动排气阀。

进一步地，所述电渗析系统还包括回收废气的废气回收管，所述废气回收管与所述自动排气阀连接。

相比于现有技术，本实用新型提供的自控仪表的连接装置具有以下优势：

本实用新型提供的电渗析系统在硝酸钠溶液的进料处设有钙镁离子检测仪，能够随时对管路里硝酸钠溶液中钙镁离子含量进行检测，根据钙镁离子含量判定硝酸钠溶液是否需要重新配置或流量调节，避免发生酸碱离子失衡，减少烧膜现象的发生，保障生产稳定运行。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种优选实施方式的电渗析系统的结构示意图。

附图标记：

1电渗析装置、11硝酸钠进料端、12硝酸钠出料端、13自动排气阀、 2硝酸钠配制罐、21电磁阀、3钙镁离子检测仪、4废气回收管、5废水回收管。

具体实施方式

本实用新型提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本实用新型的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本实用新型的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本实用新型范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，图1为本实用新型提供的一种优选实施方式的电渗析系统的结构示意图。

本实施例为一种电渗析系统，所述电渗析系统包括电解含锂卤水的电渗析装置1、提供硝酸钠溶液的硝酸钠配制罐2、以及检测管路中钙镁离子含量的钙镁离子检测仪3、以及控制装置；所述电渗析装置1为交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的膜堆；所述硝酸钠配制罐2的两端分别与所述膜堆的硝酸钠进料端11和硝酸钠出料端12连接，提供的硝酸钠溶液经所述膜堆后重新循环至所述硝酸钠配制罐2，所述钙镁离子检测仪3的一端与所述硝酸钠配制罐2和所述膜堆的硝酸钠进料端11之间的管路连接，另一端与所述硝酸钠配制罐2连接；所述控制装置分别与所述硝酸钠配制罐2、所述钙镁离子检测仪3连接，所述控制装置根据所述钙镁离子检测仪3的检测结果控制所述硝酸钠配制罐 2的流量。

本申请提供的电渗析系统在硝酸钠溶液的进料处设有钙镁离子检测仪，能够随时对管路里硝酸钠溶液中钙镁离子含量进行检测，根据钙镁离子含量判定硝酸钠溶液是否需要重新配置或流量调节，避免发生酸碱离子失衡，减少烧膜现象的发生，保障生产稳定运行。

所述电渗析装置1为交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的膜堆；膜堆两侧设有阴阳两极，其中，阳离子交换膜和阴离子交换膜之间形成交替排列的浓缩室和脱盐室，膜堆两侧分别形成阳极室和阴极室；将脱盐原液通入所述膜堆中，在直流电场的作用下，脱盐原液中的锂离子通过阳离子交换膜从脱盐室迁移至浓缩室，在浓缩室获得浓缩液，在脱盐室获得淡化液。

所述膜堆既可以用作一段膜堆，即含锂卤水作为脱盐原液，经所述膜堆电解得到一段浓缩液和一段淡化液，硝酸钠溶液的流量控制在 50m3/h，一段浓缩液中锂离子浓度控制在5.5％-7.5％之间，合格的一段浓缩液送入二段进行加工，不合格的一段浓缩液重新电解；也可以用作二段膜堆，即一段浓缩液作为脱盐原液，经所述膜堆电解得到二段浓缩液和二段淡化液，硝酸钠溶液的流量控制在12m3/h，二段浓缩液中锂离子浓度控制在9.0％-10.6％之间。图1中，脱盐原液的流向做省略处理，并未示出。

所述膜堆的硝酸钠进料端11至少为两个，分别设于所述膜堆的两侧。所述硝酸钠配制罐2提供的硝酸钠溶液作为辅助电解质，从所述膜堆的两侧进入所述膜堆。

所述膜堆设有出气口，所述出气口安装有自动排气阀13。

在本实施例中，所述膜堆有24组，所述出气口有72个，电解卤水过程中产生大量废气如：氢气、氧气、氯气。所述自动排气阀13设定压力值(0.5bar)，达到设定自动打开所述自动排气阀13，排完废气后所述自动排气阀13自动复位，解决了人工排除废气，排放不完全，排除不及时的问题，电解产生的气体及时排除，就不会产生气泡阻碍离子迁移通道，减少了因离子富集于气泡周围而导致的发生化学反应、产生沉淀物、使膜粘结、造成烧膜的现象。

所述电渗析系统还包括回收废气的废气回收管4，所述废气回收管4 与所述自动排气阀13连接，进一步将废气回收利用。

所述硝酸钠配制罐2用于提供硝酸钠溶液，所述硝酸钠溶液自所述膜堆的硝酸钠进料端11进入，经过所述膜堆后，自所述硝酸钠出料端 12流出，形成循环，由于返回所述硝酸钠配制罐2的硝酸钠溶液中，携带大量在所述膜堆中电离后出来的钙镁离子，当达到一定的浓度后，就要进行排放，并重新进行配制。在本实施例中，以镁离子的含量为主要检测目标，当所述硝酸钠溶液中镁离子超过5g/L，就需要重新配制硝酸钠溶液，进行硝酸钠溶液置换。当然，在其他实施例中，也可以钙离子的含量或同时检测钙镁离子含量为主要检测目标。

所述硝酸钠配制罐2和所述膜堆的硝酸钠进料端12之间的管路设有电磁阀21，所述钙镁离子检测仪3与所述电磁阀21连接。所述电磁阀 21在所述控制装置的控制下调节所述硝酸钠溶液的流量。

所述钙镁离子检测仪3用于检测管路中钙镁离子的含量，超过范围自动报警。

所述控制装置为DCS控制装置，与所述钙镁离子检测仪3之间进行数据传输，并根据所述钙镁离子检测仪3的检测结果控制所述电磁阀21 以自动调节所述硝酸钠溶液的流量，若所述硝酸钠溶液需要重新配置，所述控制装置控制所述电磁阀21停止所述硝酸钠溶液的输入。

所述电渗析系统还包括回收废水的废水回收管5，所述废气回收管4 与所述膜堆连接，所述膜堆产生的淡化液自所述膜堆两侧导出，作为废水回收利用。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (5)

1.一种电渗析系统，其特征在于，所述电渗析系统包括电解含锂卤水的电渗析装置(1)、提供硝酸钠溶液的硝酸钠配制罐(2)、以及检测管路中钙镁离子含量的钙镁离子检测仪(3)、以及控制装置；

所述电渗析装置(1)为交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜组成的膜堆；所述硝酸钠配制罐(2)的两端分别与所述膜堆的硝酸钠进料端(11)和硝酸钠出料端(12)连接，提供的硝酸钠溶液经所述膜堆后重新循环至所述硝酸钠配制罐(2)，所述钙镁离子检测仪(3)的一端与所述硝酸钠配制罐(2)和所述膜堆的硝酸钠进料端(11)之间的管路连接，另一端与所述硝酸钠配制罐(2)连接；

所述控制装置分别与所述硝酸钠配制罐(2)、所述钙镁离子检测仪(3)连接，所述控制装置根据所述钙镁离子检测仪(3)的检测结果控制所述硝酸钠配制罐(2)的流量。

2.根据权利要求1所述的一种电渗析系统，其特征在于，所述膜堆的硝酸钠进料端(11)至少为两个，分别设于所述膜堆的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种电渗析系统，其特征在于，所述硝酸钠配制罐(2)和所述膜堆的硝酸钠进料端(11)之间的管路设有电磁阀(21)，所述钙镁离子检测仪(3)与所述电磁阀(21)连接。

4.根据权利要求1所述的一种电渗析系统，其特征在于，所述膜堆设有出气口，所述出气口安装有自动排气阀(13)。

5.根据权利要求4所述的一种电渗析系统，其特征在于，所述电渗析系统还包括回收废气的废气回收管(4)，所述废气回收管(4)与所述自动排气阀(13)连接。

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