利用雙極膜制取氫氧化鈉的研究.pdf

1、　　當(dāng)前陸地淡水資源危機嚴(yán)重制約著社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,海水作為淡水的一種替代資源受到了高度重視,工業(yè)生產(chǎn)中對廉價酸堿源的需求很大,尋求新的制取稀酸、堿技術(shù)顯得十分必要。本研究的開展可以獲得一條高轉(zhuǎn)化率、低能耗的電滲析工藝,為進(jìn)一步實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ),對推廣海水的應(yīng)用、節(jié)約淡水資源具有重要的意義。
　　本研究以預(yù)處理的軟化海水為進(jìn)水原料,采用雙極膜電滲析法制備稀酸和稀堿,以產(chǎn)品濃度、電流效率、產(chǎn)能和能耗為指標(biāo)因素,通過比

2、對FBM型和BPM-Ⅰ型雙極膜、AAV型和 JAM-Ⅱ型陰離子交換膜選取了合適的實驗用膜,在低溫、低流量條件下采用電流-電壓法測定了極限電流曲線,考察了海水體系下海水鹽量、操作電壓、流量等因素對雙極膜性能的影響。結(jié)果表明,FBM型雙極膜和AAV陰離子交換膜在水滲透性、電流效率、能耗等方面具有明顯優(yōu)勢,電滲析器兩端施加的電壓應(yīng)該保持在 13-30V 的范圍內(nèi),產(chǎn)品濃度和產(chǎn)能隨著海水鹽量和操作電壓的升高呈現(xiàn)增長趨勢,能耗隨著流量和操作電壓的

3、升高也呈現(xiàn)升高的趨勢。
　　不同的進(jìn)料方式對應(yīng)不同的電滲析效果,針對廉價易得的海水原料宜采用連續(xù)單一恒定濃度進(jìn)料的方式,確定了較適宜的操作條件：利用總鹽量為 2.96%的軟化海水,在恒壓22.5V,極室流量20 L?h-1,鹽室、酸室和堿室流量9 L?h-1的條件下,電流效率可達(dá)86.22%,平均能耗為3.74 kwh?kg-1,氫氧化鈉濃度可達(dá)9.51%,鹽酸濃度達(dá)8.12%；實驗開始時用稀酸(8.12%)稀堿(9.51%)代