一种带预处理的酸回收电渗析提纯装置的制作方法

1.本实用新型属于酸回收循环利用技术领域，具体涉及一种带预处理的酸回收电渗析提纯装置。


背景技术：

2.酸回收是指对在工业生产过程中产生的大量酸性废液进行回收利用，不仅避免了资源的浪费、污染环境还对人类的健康造成威胁，同时又产生经济效益和社会效益。钢铁工业、金属制品业在生产过程中需要清除钢材表面氧化铁皮而使用盐酸进行酸洗，酸洗过程中会产生大量的废酸液，盐酸酸洗废液的成分主要是:游离酸、氯化亚铁和水，其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材材质、规格不同而异，一般含氯化亚铁:20％-26％，游离酸:5％～8％，其余为水。一般生产每吨钢材可产生酸洗废液约55-72kg。目前钢铁工业已成为用水大户，同时也是废液产生大户。
3.电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合；在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。现有的电渗析槽由于没有预处理部分，使电渗析槽内经常沉积大分子有机物和胶体，使电极受到污染，影响电渗析槽的提纯效率，并且因电极的电阻增大，还会造成电耗的增加，影响酸回收的经济效益。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种带预处理的酸回收电渗析提纯装置，克服现有技术的不足，通过在电渗析槽的前级增加预处理箱，先过滤掉废酸中大部分胶体和有机大分子杂质，同时使酸液完成初步浓缩，提高后续电渗析提纯效率，提纯后的酸溶液浓度更高；减少电极污染，使电渗析的耗电量减少。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下方案实现：
6.一种带预处理的酸回收电渗析提纯装置，其特征在于，立式的箱体的上部设有预处理箱，下部设有电渗析箱，所述电渗析箱是由阴离子膜区格的双室箱体，包括正极电极室和负极电极室，正电极和负电极分别与直流电源的正负极相连接，所述正极电极室的进口与补水箱相连通；所述预处理箱内沿液流方向依次设有第一滤罐、第二滤罐、增压泵和反渗透滤芯，所述反渗透滤芯为ro反渗透膜标准滤芯，其纯水出水口与补水箱相连通，其废水出水口经管路与树脂罐的进口相连通，树脂罐的出口与电渗析箱的负极电极室进水口相连通。
7.进一步的，所述预处理箱与废酸槽通过管路和给料泵相连通，废酸槽为磷酸槽、硝酸槽、硫酸槽中的任一种。
8.进一步的，所述第一滤罐为20-50微米pp熔喷棉滤芯，第二滤罐为5-10微米pp熔喷
棉滤芯。
9.进一步的，所述树脂罐中层叠设置有pp针刺毡，两层pp针刺毡之间填充有t-62mp 除铝树脂。
10.进一步的，所述正极电极室和负极电极室的底部各设有一个出液口，正极电极室通过管路和阀门与提纯的酸浓液槽相连通，负极电极室通过管路和阀门与废液槽相连通。
11.进一步的，所述树脂罐出口与负极电极室进水口之间设有过渡槽。
12.进一步的，所述过渡槽与负极电极室之间，正极电极室与补水箱之间均通过带阀门的管路相连通。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
14.1)在电渗析槽的前级增加预处理箱，使酸液得到初步浓缩，有利于提高电渗析提纯效率，提纯浓度比单纯电渗析处理至少提升10％；
15.2)一体式结构，结构简单易操作，预处理减少了废酸中的杂质，废酸中大部分胶体和有机大分子杂质均被去除，避免了对电极的污染，从而降低了酸回收的电量消耗。
16.3)不需要额外提供纯水，使电渗析提纯酸溶液的操作更优化。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例的应用工艺结构示意图；
19.图3是本实用新型实施例中树脂罐内结构示意图。
20.图中：1-预处理箱，2-电渗析箱，3-阴离子膜，4-正电极，5-负电极，6-直流电源， 7-补水箱，8-第一滤罐，9-第二滤罐，10-增压泵，11-反渗透滤芯，12-树脂罐，13-废酸槽，14-pp针刺毡，15-除铝树脂，17-正极电极室，18-负极电极室，19-酸浓液槽，20-废液槽，21-过渡槽。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。
26.见图1-3，是本实用新型一种带预处理的酸回收电渗析提纯装置实施例结构示意图，立式的箱体的上部设有预处理箱1，下部设有电渗析箱2，电渗析箱2是由阴离子膜3区格的双室箱体，包括正极电极室17和负极电极室18，正电极4和负电极5分别与直流电源6的正负极相连接，正极电极室17的进口与补水箱7相连通；预处理箱1内沿液流方向依次设有第一滤罐8、第二滤罐9、增压泵10和反渗透滤芯11，反渗透滤芯11为ro 反渗透膜标准滤芯，其纯水出水口与补水箱7相连通，用于为电渗析箱2内补充纯水，其废水出水口经管路与树脂罐12的进口相连通，废水出水口流出的是初步浓缩的废酸液，树脂罐12的出口与电渗析箱2的负极电极室18进水口相连通。树脂罐12出口与负极电极室18进水口之间设有过渡槽21。树脂罐12出口连接过渡槽21，保证电渗析箱内的废酸液补充。补水箱7和过渡槽21中均设有液位开关，当液位到达高点时，控制增加泵10 停止工作，此部分控制技术为常规技术，不作缀述。
27.树脂罐12中层叠设置有pp针刺毡14，两层pp针刺毡14之间填充有t-62mp除铝树脂15，t-62mp除铝树脂使加载在聚合物基质上的酸性官能团与同类型的矿物质酸具有相同的化学性质，实现了在酸性环境中去除阳离子的性质，并且易于从混合的产品中分离出来的目的。t-62mp是催化剂级强酸型核子级阳离子交换树脂。凭借其大孔的特性，而允许快速反应物扩散到其内部。t-62mp的大比表面积能够使大量的官能团参与到离子交换反应中去。这将有助于离子交换更快更好的运行。它具有优良的机械坚强度，耐磨性和对较高温度，氧化性，溶剂等的适应性。t-62mp特别适用于用酸性环境中铝(铝阳极反应)，铁，铜等阳离子的去除回收，反应速度快，去除程度高。
28.第一滤罐8为20微米pp熔喷棉滤芯，第二滤罐9为5微米pp熔喷棉滤芯，这两道滤芯完成对废酸中杂质的吸附去除，需定期更换，这两道过滤可使废酸中的胶体和有机大分子被去除。过渡槽21与负极电极室18之间，正极电极室17与补水箱7之间均通过带阀门的管路相连通，实现对补液的控制和补给速度调节。
29.使用时，预处理箱1与废酸槽13通过管路和给料泵相连通，废酸槽13为磷酸槽、硝酸槽、硫酸槽中的任一种。电渗析箱通电后，正电极4和负电极5分别形成电场，酸液中的阳离子向负电极5移动，阴离子向正电极4移动，而中间的阴离子膜3可以阻止酸液中阳离子移动到正极电极室17内，溶液中的酸离子(阴离子)也因此向正极电极室17内移动，起到提纯酸液的效果。反应完全后，正极电极室17排出提纯的酸液，负极电极室18 排出反应后的废酸。正极电极室17和负极电极室18的底部各设有一个出液口，正极电极室17通过管路和阀门与提纯的酸浓液槽19相连通，负极电极室18通过管路和阀门与废液槽20相连通，实现提纯的酸浓液和反应后的废酸的收集，方便后续再利用。
30.以上所述，以上仅是本发明的有限实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化，均属于本发明技术方案的范围内。