CN2661678Y - 电渗式酸碱提取器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的电渗式酸碱提取器，涉及工业废水处理装置，特别是利用电渗现象，分离工业废水、酸解工业废液中的酸、碱的处理装置。旨在解决已有技术投资处理费高、有二次污染、回收效果差的问题。包含绝缘的外壳(1)、与电源联接的并置的电极板(2、3、14、15、16)，外壳中有并置的至少一个提取单元，提取单元包含相邻的上述电极板及其间的一张半透膜(6、17、20、23)形成的有进口(10、12)和出口(11、13)的流道式的正极侧的电解室(8、19、22、25)和负极侧的电解室(7、18、21、24)。上述半透膜(6)是中性半透膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜。适用于工业废水的净化的处理，酸解工业中提取酸碱，如从酸解多糖、酸解蛋白质后的液体中提取酸液。

Description

电渗式酸碱提取器

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理装置，特别是利用电渗现象，分离工业废水中的酸、碱污染物和提取酸解工业的酸、碱的处理装置。

背景技术

工业废水，特别的造纸过程产生的工业废水中的造纸黑液，污染河川，破坏水源，危害极大。造纸黑液中的污染物主要是强碱和木质素，使用一般的化学方法或生物方法不能去除这类污染物。因此，处理造纸黑液去除碱和木质素，回收清水、碱、含木质素的有机物，实现造纸废水零排放，是当今一大研究课题。

目前所有涉及酸碱的化工工业，在需要去除酸碱时，都采用中和的方法及其设备来达到目的。目前还没有“酸碱提取器”的设备或器械。

发明内容

鉴于以上原因，本实用新型的目的是提供一种设备投资低、处理费用低、设备耗能低、使用寿命长、占地面积小、方便从含酸、碱的工业中间产品或工业废水中提取酸、碱的装置。

本实用新型根据电解、电渗、电离的原理，采用在已有的电解室结构基础上，在电解室中设置半透膜将电解室分隔成正极侧和负极侧两个电解室。在电场作用下，被处理水中的金属离子向负电极方向泳动并渗过半透膜而分离并重新生成碱；酸根离子向正电极方向泳动并渗过半透膜而分离并重新生成酸来实现目的。

本实用新型的电渗式酸碱提取器(参见附图)，包含绝缘的外壳(1)、与电源联接的并置的电极板(2、3、14、15、16)，外壳中有并置的至少一个提取单元，提取单元包含相邻的上述电极板及其间的一张半透膜(6、17、20、23)形成的有进口(10、12)和出口(11、13)的流道式的正极侧的电解室(8、19、22、25)和负极侧的电解室(7、18、21、24)。

上述的电解室中有中可以空蜂窝状贯通形的支撑架(9)。

上述的半透膜(6、17、20、23)可以是中性半透膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜。

上述的位于并置两端的电极板(2、3)与电源相联接。也可以是各电极板都与电源相联接。

上述的电极板(2、3)可以有与电源相联接的接线柱(4、5)。上述的正极侧的电解室(8、19、22、25)的进口(12)和出口(13)分别与正极侧进流总管(28)和正极侧出流总管(29)连通，负极侧的电解室(7、18、21、24)的进口(10)和出口(11)分别与负极侧进流总管(26)和负极侧出流总管(27)连通。

上述的电源是间隔式交替地输出正负极性的直流电源。

本实用新型的电渗式酸碱提取器使用时，将两个电解室两侧的电极板分别接手动控制或自动控制的直流电源的正极和负极，靠近正电极的电极板的电解室成为正极侧的电解室，靠近负电极的电解室成为负极侧的电解室。本电渗式酸碱提取器的运行过程：将被处理水，分别送入正极侧的电解室和负极侧的电解室。经处理后，从正极侧的电解室排出酸化污水或酸溶液，负极侧的电解室排出碱化污水或碱溶液。在经过足够长时间的运行而在电极上凝结有水垢时，可将电极板的原正极接换成负极，原负极接换正极，使凝结在电极上的水垢从电极上脱落，脱落的水垢可以用水冲清而排出电渗式酸碱提取器。

本电渗式酸碱提取器中电场的电压值，根据被处理水中的电离物质的含量和安全操作来确定。如用于处理造纸黑液时，由于造纸黑液的导电规律不遵守固体导电规律(欧姆定律)。其电压—电流特性曲线是一条下摆曲线，当电压上升到特定值以后，电流将急剧上升，电流做功用于分解水成氢气和氧气，分解造纸黑液中Cl-成氯气等，这些副反应将耗掉30～90％的电能，电流越大，分解反应所耗掉的电能越多。其余电能主要成为热能，而将金属离子从造纸黑液中穿过半透膜送入清水中几乎不消耗能量。所以，在设备的安装调试过程中，应将电流控制在特定值以下，以使设备的电能耗量控制在经济核算许可之内。

本电渗式酸碱提取器中电场的电流值根据被处理水经处理后的pH值进行调整，pH应为6.5～7.5。如用净处理造纸黑液，电流值应根据造纸黑液含碱量不同而不同。对于含碱量分别为2％和4％的造纸黑液，当调节到同样电流时，处理4％含碱量时所用的电压比处理2％碱含量使用的电压低40％。需要两台本提取器的提取单元串联工作，才能将处理效果达到和处理2％含碱量的造纸黑液同样的效果。同时，调节的电流大，处理后的造纸黑液的pH值低，电流小，流出的黑液的pH值高。

因此，使用本电渗式酸碱提取器时，调节电压、电流是根据需要处理的造纸黑液的含碱量和已处理造纸黑液的pH值来确定。对于同样含碱量的造纸黑液，如果期望处理后的造纸黑液的pH值为4.5，比已处理造纸黑液的pH值为7.5的电压和电流，要高50％。

本电渗式酸碱提取器在用于提取酸的工艺中，依照上述原则调整电场强度。

使用本本电渗式酸碱提取器时，送入的被处理水的压力为3～10米水柱，根据电渗式酸碱提取器中产生的气泡的排出情况和半透膜的机械强度来确定。当水压过低时，电渗式酸碱提取器中产生的气泡不能顺利排出；水压过高时，半透膜的寿命降低。最好是半透膜的两侧即正极侧的电解室与负极侧的电解室的压力相等，以降低水压对半透膜的损伤。

本电渗式酸碱提取器可以应用于如下处理技术。

一、净化处理污水：将污水分别送入正极侧的电解室和负极侧的电解室后，在电场作用下，污水中的生物污染物的有机分子分别带上正负电荷，由于半透膜的存在，污染物的有机分子在处理器内和离开处理器后都将因电荷的改变和pH值的改变而发生分子间结构的重新排列、分子间因相互吸引而结絮、沉淀。污水中的化学污染物的大部份阴阳有机离子，分别被负电极和正电极吸引，穿过半透膜，因此而改变正负极侧的电解室的pH值，这种改变又加速有机污染物的沉淀；污水中的化学污染物的部份无机离子，特别是重金属离子也发生沉淀。污水中的卤素离子在正电极上失去电子而生成次卤酸，次卤酸产生原子态的氧杀死水中的微生物，消除污水的臭味。从而将污水净化。

二、净化处理造纸黑液：将含有金属离子的污水如造纸黑液，流过正极侧的电解室，将清水流过负极侧的电解室，在电场的作用下，污水中正电荷的金属离子，如钠离子Na⁺，钾离子K⁺，钙离子Ca⁺⁺等，必然向负电极方向泳动，穿过半透膜，进入负极侧的电解室的清水中，同时负极侧的电解室清水中的水分子在正电极性的金属离子的作用下电离，生成OH^-离子，与金属离子结合，生成碱，如NaOH，即烧碱，以及KOH、Ca(OH)₂等；并在负电极上放出氢气。从而，从负极侧的电解室的出口中流出的便是碱溶液并排出氢气。同时污水在流经正极侧的电解室时，失去了带正电荷的金属离子后，去除了其碱性成份，pH值下降，从正极侧的电解室的出口中流出的是不含碱性的已处理液。倘若已处理液中不含有机物杂质，则已处理液本身为清水；倘若已处理液中含有机物杂质，可用沉淀剂沉淀分离后，获得有机物和清水。污水经本污水处理器处理后，能回收碱、有机物、清水。回收物均可被再利用。

三、净化处理含酸碱的污水，并回收酸碱：将含有酸根离子的污水如酸洗金属原件的含硫酸的洗液污水，流过负极侧的电解室，将清水流过正极侧的电解室，在电场的作用下，污水中带负电荷的酸根离子，如硫酸根(SO₄ ^--)、磷酸根(PO₄ ^---)、硝酸根(NO₃ ^-)等，必然向负电极方向泳动，穿过半透膜，进入正极侧的电解室的清水中，同时正极侧的电解室清水中的水分子在酸根离子的作用下电离生成H⁺离子，与酸根离子结合，生成酸，如硫酸(H₂SO₄)、磷酸(H₃PO₄)、硝酸(HNO₃)等；从而，从正极侧的电解室的出口中流出的便是酸溶液。同时污水在流经负极侧的电解室时，失去了带负电荷的酸根离子后，去除了其酸性成份，pH值上升，从负极侧的电解室的出口中流出的是不含酸性的已处理液。倘若已处理液中不含其它杂质，则已处理液本身为清水；倘若已处理液中含其它杂质，可再用其它方法处理后获得清水。污水经本处理器处理后，能回收酸、有用的其它物质、清水。回收物均可被再利用。

四、净化处理酸解工业废水，并回收酸：如酸解工业如酸解蛋白质提取氨基酸、酸解淀粉提取葡萄糖等工业中的废酸提取。将酸解液和清水分别流经负极侧的电解室和正极侧的电解室时，由于在正侧极的电解室中，Cl^-、SO₄ ⁺⁺在电场中受到正极电场的吸引，向正极方向泳动。在半透膜的隔离作用下，当越过半透膜后就不再回到酸解液中。当酸解液中的Cl^-、SO₄ ⁺⁺浓度降低以后，H⁺离子和电极作用生成H₂气体，离开酸解液。这样，负极侧的电解室的酸解液中的酸少，pH值上升，被净化后排出；而透过半透膜泳到正极侧解室的酸根离子与清水中的水分子作用，生成盐酸或硫酸而排出回收。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下的优点和效果。

一、本实用新型的用半透膜将电解室分隔为正极侧的电解室和负极侧的电解室的结构，能分离造纸黑液中的各种碱中带正电荷的金属离子(钠离子为主，此外，还有部分来源于植物细胞的钾、钙、铁、镁离子)而分离各种碱，从而能彻底地将造纸黑液中的碱与含木质素的有机物分离。本提取器对造纸黑液中的碱、含木质素的有机物、水的分离回收率均接近100％。因此，使用本提取器具有对造纸黑液处理彻底，不形成二次污染，能实现造纸黑液废水的零排放的优点，并具有能分别回收碱、含木质素的有机物、清水的优点。回收的碱和清水可以被造纸工业再利用。含木质素的有机物可以经加工后生产有机肥用于农作物或植树造林，或生产饲料、化工原料。

二、本实用新型的用半透膜分隔电解室的结构，能分离酸解液中的硫酸、盐酸酸根离子，分离回收率均接近100％。因此，本酸碱提取器能用于酸解工业提取废酸，使酸解工业的后续处理工艺不需要添加碱，即省去碱中和工艺，使经提取处理后的酸解液可以直接供发酵工业利用，或者干燥浓缩，或者柱层析分离而不必考虑中和工艺带来的盐的负面影响。从而能简化酸解工业的工艺程序，降低成本，提高产品质量。

三、本实用新型中采用中性半透膜的结构，利用中性半透膜能渗过正离子和负离子的特性，在对造纸黑液的处理过程中，当采用不太纯净的清水时，还能让负极侧的电解室清水中的少量带负电荷的微粒，穿过中性半透膜而进入正极侧的电解室，从而提高从负极侧的电解室流出的碱液的纯净度，因此，使用本提取器具有回收碱的纯度高的优点。

四、本实用新型中采用阴离子交换膜的结构，利用阴离子交换膜不透过阳离子的特性，在提取酸解液中的酸成分时，可以在流进正极侧的电解室的清水中添加廉价的碱如石灰水，以降低电耗量。

五、本实用新型采用的中性半透膜，和能间隔式交替地输出正负极性的直流电源的结构，由于中性半透膜允许正离子和负离子通过，因此，能采用互换正负电极的方法，即将电极板的原正极接换成负极，原负极接换成正极，使凝结在电极上的水垢从电极板上脱落，脱落的水垢可以用水冲清而清除。因此，本实用新型具有不需要拆卸而清洗酸碱提取器，延长无拆卸使用周期，延长的使用寿命，降低运行处理费用的优点。

六、本实用新型的酸碱提取器结构简单、制造容易，体积小巧、占地面积小，投资费用低、耗能低、运行费用低。

本实用新型的酸碱提取器适用于工业废水的净化处理和酸碱提取，如发酵工业废水、木材加工工业废水、粮食加工业废水；本酸碱提取器也适用于处理印染、石油、制药等工业废水，处理造纸工业产生的造纸黑液，特别是能分离工业废水中的特定污染物，如印染工业废水中的染料等，石油工业废水中的添加剂、制药及发酵工业废水中的化合物。也适用于酸解工业，如提取回收酸解多糖、酸解蛋白质后的液体中的酸液，并能使酸解工业省去碱中和工艺而提高产品质量。

下面，再用实施例及其附图对本实用新型作进一步地说明。

附图说明

图1  是本实用新型的一种电渗式酸碱提取器的结构示意图。显示一个提取单元结构。

图2  是本实用新型的一种电渗式酸碱提取器的结构示意图。显示有呈串联的多个提取单元的结构。

图3  是图2的多块电极板的电场原理图。

图4  是使用本实用新型电渗式酸碱提取器的处理系统图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的一种电渗式酸碱提取器，如附图1所示。呈提取单元结构，由外壳、电极板、半透膜、支撑架等构成。

参见图1，上述的外壳1，采用通常绝缘的塑料制成内腔横截面为圆形的圆筒形，截面采用圆形有利气泡的排出，在气泡能正常排出的前提下，内腔横截面也可以采用其他几何形状如四方形。外壳内靠近相对向的两侧内壁各有一块通常材料的电极板2和电极板3，并分别接装有长圆柱形的接线柱4和接线柱5。电极板2和电极板3均呈形状和大小相同的矩形，且相互平行对称。电极板2和电极板3间有与两电极板等距离且相互平行的半透膜6，半透膜选用通常的中性半透膜，可以采用纤维薄膜如玻璃纸。当需要离子单向穿越半透膜时，可采用离子膜。如在回收造纸黑液中的碱时，只需要造纸黑液中的金属离子穿越离子膜进入清水，不需要清水中的负离子进入造纸黑液时，可采用阳离子交换膜。半透膜6将外壳1的内腔分隔为电解室7和电解室8。在电解室7和电解室8中分别装有支撑架9，支撑架9用塑料制成中空蜂窝状贯通形结构，用于分别从两侧支撑半透膜6。在外壳1的下端和上端，分别有与电解室7连通的进口10和出口11，与电解室8连通的进口12和出口13。从而构成呈提取单元结构的本实施例的电渗式酸碱提取器。

本电渗式酸碱提取器使用时，采用全自动的直流电源(图中未表示)，也可采用手动控制电源以降低成本。将接线柱4和接线柱5分别与电源的负极和正极接通，则电极板2成为负电极、电极板3成为正电极。两电极板的电场电压值为3～18伏特，电场电压根据被处理水中的电离物质的含量和安全操作来确定。电流值根据被处理水经处理后的pH值进行调整，pH值由处理水所要达到的目的而定。

使用本实施例的电渗式酸碱提取器组装成造纸黑液的处理系统。造纸黑液呈深棕黑色，多泡沫，不透明。含碱量为3.5％，pH值14，木质素及其它有机物总含量4.9％。

造纸黑液的处理系统的处理程序，参见图4，处理系统中使用本实施例的电渗式酸碱提取器30。处理过程如下：

将清水池31中的清水经进口10、阀33送入电渗式酸碱提取器30的电解室7，并将造纸黑液池32中的造纸黑液经进口12、阀34送入电渗式酸碱提取器30的电解室8。清水和造纸黑液的流量为1升/分钟，送入压力为3～10米水柱，以电渗式酸碱提取器运行时产生的气体能顺畅的排出为准。送入两电解室的水压相等，使半透膜的两则等压，以降低水压对膜的损伤，延长使用寿命。按流量调整电源，供给电流为5安培，电压为9.2伏特的直流电。处理后，从负极侧的电解室7经出口11、阀35排出的碱溶液排入碱回收池36，碱液的浓度为8％左右，可以直接供造纸浆使用，也可再经提纯。将从正极侧的电解室8经出口13、阀37排出含木质素的有机物的处理液的pH值为7.5，排入搅拌池38，加入多聚三氯化铝沉淀剂，缓慢搅拌，经管道送入沉淀池39，经沉淀分离放出清水，沉淀物从沉淀池放出用离心机或过滤机40分离获得含木质素的有机物和清水。回收的木质素经烘烤后成为深棕色粉末，经包装后出售。回收的水为稍带棕色的透明状，含有机物0.2％，pH值6.8，可以直接用作造纸浆用水，也可以再处理后排放。

在经过足够长时间的运行而在电极上凝结有水垢后，交换电极板的极性并调换送入电解室的处理物和送出电解室的产物，即将电渗式酸碱提取器30的电极板2换接成正电极、电极板3换接成负电极。同时，将清水池31中的清水经进口10及其支管10′、阀33′送入电渗式酸碱提取器30的电解室8，将造纸黑液池32中的造纸黑液经进口12及其支管12′、阀34′送入电渗式酸碱提取器30的电解室7；从电解室8经出口13及其支管13′、阀37′排出的碱溶液排入碱回收池36，从正极侧的电解室7经出口11及其支管11′、阀35′排出含木质素的有机物的处理液排入搅拌池38。使其在处理过程中将凝结在电极上的水垢从电极上脱落，脱落的水垢排出电渗式酸碱提取器。

实施例2

本实用新型的另一种电渗式酸碱提取器，如图2所示。其结构和运行过程与实施例1基本相同，其特点如下：由4个提取单元并联构成的四联式结构的电渗式酸碱提取器。四联式结构能提高处理量。

本电渗式酸碱提取器有5块电极板，置于外侧的相互平行的电极板2和电极板3各有接线柱4和接线柱5，且分别与全自动的直流电源(图中未表示)的负极和正极接通。在壳体中部有与电极板2相互平行的电极板14、电极板15、电极板16。半透膜有4张均与电极板相平行。位于电极板2和电极板14之间有半透膜6，并形成电解室7和电解室8。位于电极板14和电极板15之间有半透膜17，并形成电解室18和电解室19。位于电极板15和电极板16之间有半透膜20，并形成电解室21和电解室22。位于电极板16和电极板3之间有半透膜23，并形成电解室24和电解室25。电解室7、电解室18、电解室21、电解室24下端的各自的进口10分别与进流总管26接通，上端的各自的出口11分别与出流总管27接通；电解室8、电解室19、电解室22、电解室25下端的各自的进口12分别与进流总管28接通，上端的各自的出口13分别与出流总管29接通。在各电解室中均有支撑架9。从而成为由4个提取单元并联构成的四联式结构的电渗式酸碱提取器。四联式结构能提高处理量。

本电渗式酸碱提取器的每个提取单元的工作电压为3.5～16伏特。因为被处理物带电，为能安全操作，最高工作电压不得超过110伏特，所以本处理器电源供给的总电压＝提取单元数×单元工作电压＝14～64伏特＜110伏特。再者金属离子在设备内的移动速率与工作电压成正比，电压越高(计算单位为V/cm)设备的效率越高；但速率过高，电极板和半透膜的损耗加快，电能的消耗也急剧上升。

本电渗式酸碱提取器的5块电极板的极性结构的说明参见图3，位于外侧的两块电极板2和电极板3联接直流电源，如将电极板2接负极，电极板3接正极，当5块电极板之间充满导电水的被处理水和清水后，则电子从负极的即最左侧的电极板2依次穿过中间的电板14、电极板15、电极板16及其间的清水和被处理水机而流向正极即最右侧的电极板3。由于导电水的导通，因此，每块中间电极板电极性为左侧为正极，右侧为负极。对于两相邻电极板之间的微粒A来说，电极板一侧的板面是正极，另一侧板面为负极。如果微粒A带正电荷，在电场的作用下向负极移动；如果带负电荷，则向正极移动。

使用本实施例的电渗式酸碱提取器可组装成如下的处理系统。

一、使用本实施例的电渗式酸碱提取器组装成如图4的造纸黑液的处理系统。造纸黑液呈深棕黑色，多泡沫，不透明。含碱量为3.5％，pH值14，木质素及其它有机物总含量4.9％。

本实施例中各电解室的处理过程与实施例1相同。将清水经进流总管26、各进口10送入本实施例的电渗式酸碱提取器30中各半透膜左侧的电解室7、18、21、24，将造纸黑液经进流总管28、各进口12送入电渗式酸碱提取器中各半透膜右侧的电解室8、19、22、25。清水和造纸黑液的送入压力为3～10米水柱，经接线柱4、5分别将最左侧的电极板2和最右侧的电极板3与直流电源的负极和正极接通形成电场。电渗式酸碱提取器使用的电源采用全自动的3000W直流电源，电流值根据从电渗式酸碱提取器的排出的已处理造纸黑液的pH值调整，已处理造纸黑液的酸碱度应控制在pH 6.5～7.5之间，即说明造纸黑液中的碱已经提取干净。当处理量为2吨/小时，电流的大小调整为30A，此时的电压为62伏特，已处理造纸黑液的酸碱度应在pH 7.5左右。当pH高于7.5时，则造纸黑液中的烧碱没有提取完；当pH值低于6.5时，则提取碱过量，排出的水呈酸性。造纸黑液和清水经处理后，经各电解室7、18、21、24的出口11、出流总管27排出碱溶液至碱回收池36，也可再经提纯；经各电解室8、19、22、25的出口13、出流总管29排出的含木质素的有机物的已处理液送入搅拌池38，加入三氯化铝，充分而缓慢地搅拌，经管道送入沉淀池39，经沉淀分离放出清水，沉淀物从沉淀池放出用离心机或过滤机40分离获得含木质素的有机物和清水。

电渗式酸碱提取器在经过足够长时间的运行而在电极上凝结有水垢时，可将电极板的原正极接换成负极，原负极接换正极，即将电极板2接成正电极、电极板3接成负电极，并调换处理前后的送入和排出管，即造纸黑液经进流总管26、各进口10送入电渗式酸碱提取器中半透膜左侧的电解室7、18、21、24，将清水经进流总管28、各进口12送入本处理器中各半透膜右侧的电解室8、19、22、25，处理后出口11、出流总管27排出处理液；出口13、出流总管29排出碱溶液。在运行中使凝结在各电极板上的水垢脱落。在每次调换时用清水清洗设备，清除水垢，以利于设备的保养。

经本方法处理后，回收的碱液、木质素和清水的成分、状态和颜色均与实施例1相同。

二、使用本实施例的电渗式酸碱提取器组装成如图4的提取水解蛋白质生产氨基酸水解液中残酸的处理系统。本处理系统的结构和处理过程和酸碱提取器的清洗过程与上述处理造纸黑液的处理系统相同。本电渗式酸碱提取器中的半透膜采用均相阴离子交换膜。

使用本处理系统提取用6M浓度的盐酸在高温下水解毛发产生的氨基酸、盐酸混合液体中的盐酸。

本电渗酸碱提取器中各电解室的处理过程与实施例1相同。将酸解液经进流总管26、各进口10送入电渗式酸碱提取器30中各半透膜左侧的电解室7、18、21、24，将石灰水经进流总管28、各进口12送入电渗式酸碱提取器中各半透膜右侧的电解室8、19、22、25。酸解液和石灰水的送入压力为3～10米水柱，经接线柱4、5分别将最左侧的电极板2和最右侧的电极板3与直流电源的负极和正极接通形成电场。电渗式酸碱提取器使用的电源采用全自动的3000W直流电源，电流值根据从电渗式酸碱提取器的流出的已处理酸解液的pH值调整，已处理酸解液的酸碱度应控制在pH 3.0～3.2之间，有利于下一步沉淀胱氨酸。当处理量为2吨/小时，电流的大小调整为30A，此时的电压为62伏特。

经处理后从正极侧的电解室流出的水为氯化钙或硫酸钙溶液，pH8左右，对环境的污染极小。负极侧的电解室流出的酸解液体的pH值为3.0，稍微加入一点碱液，达到pH3.6，即可沉淀胱氨酸。

三、使用本实施例的电渗式酸碱提取器组装成如图4的提取水解淀粉类多糖生产葡萄糖酸解液中残酸的处理系统。本处理系统的结构和处理过程和酸碱提取器和清洗过程与上述处理造纸黑液的处理系统相同。本电渗式酸碱提取器中的半透膜采用均相阴离子交换膜。

使用本处理系统提取用2M浓度的盐酸在高温下水解淀粉类产生的葡萄糖、盐酸混合液体中的盐酸。

本系统中电渗式酸碱提取器的各电解室的处理过程与实施例1相同。将酸解液经进流总管26、各进口10送入电渗式酸碱提取器30中各半透膜左侧的电解室7、18、21、24，将石灰水经进流总管28、各进口12送入电渗式酸碱提取器中各半透膜右侧的电解室8、19、22、25。清水和造纸黑液的送入压力为3～10米水柱，经接线柱4、5分别将最左侧的电极板2和最右侧的电极板3与直流电源的负极和正极接通形成电场。电渗式酸碱提取器使用的电源采用全自动的3000W直流电源，电流值根据从电渗式酸碱提取器的流出的处理后酸解液的pH值调整，流出的处理后酸解液的酸碱度应控制在pH4.5～6.0之间，有利于下一步浓缩得到葡萄糖。当处理量为5吨/小时，电流的大小调整为20A，此时的电压为300伏特。

经处理后，从正极侧电解室流出的水为氯化钙或硫酸钙溶液，pH8左右，对环境的污染极小。负极侧电解室流出的酸解液体的pH值为3.0，稍微加入一点碱液达到pH5.0，即可分离葡萄糖。

Claims (9)

1.一种电渗式酸碱提取器，包含绝缘的外壳(1)、与电源联接的并置的电极板(2、3、14、15、16)，其特征在于外壳中有并置的至少一个提取单元，提取单元包含相邻的上述电极板及其间的一张半透膜(6、17、20、23)形成的有进口(10、12)和出口(11、13)的流道式的正极侧的电解室(8、19、22、25)和负极侧的电解室(7、18、21、24)。

2.根据权利要求1所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的电解室中有中空蜂窝状贯通形的支撑架(9)。

3.根据权利要求1或2所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的半透膜(6、17、20、23)是中性半透膜、阳离子交换膜或阴离子交换膜。

4.根据权利要求1、2或3所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的位于并置两端的电极板(2、3)与电源相联接。

5.根据权利要求4所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的电极板(2、3)有与电源相联接的接线柱(4、5)。

6.根据权利要求1、2或3所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的正极侧的电解室(8、19、22、25)的进口(12)和出口(13)分别与正极侧进流总管(28)和正极侧出流总管(29)连通，负极侧的电解室(7、18、21、24)的进口(10)和出口(11)分别与负极侧进流总管(26)和负极侧出流总管(27)连通。

7.根据权利要求1、2或3所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的电源是间隔式交替地输出正负极性的直流电源。

8.根据权利要求4所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的电源是间隔式交替地输出正负极性的直流电源。

9.根据权利要求6所述的电渗式酸碱提取器，其特征在于所说的电源是间隔式交替地输出正负极性的直流电源。

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