一種閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種膜濃縮系統(tǒng)，尤其涉及一種閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)，用于高濃度鹽水除硫酸根或碳酸根系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，特別用于電解槽淡鹽水脫硫酸根。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的膜濃縮系統(tǒng)對(duì)高濃度的氯化鈉體系中的硫酸根的濃縮遠(yuǎn)低于硫酸鈉的結(jié)晶飽和度，且膜的濃縮液外排量比較大，能耗比較高。
[0003]另外，常規(guī)的膜濃縮體系在運(yùn)行時(shí)是連續(xù)性地邊進(jìn)邊出，流量和操作壓力均相對(duì)穩(wěn)定，造成運(yùn)行時(shí)膜表面的濃差極化比較嚴(yán)重，膜也容易受污染，使得膜的性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能耗低、膜的濃縮液外排量大、膜不易受污染的膜濃縮系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)，包括膜單元、循環(huán)栗、電磁三通閥、硫酸根濃度在線測(cè)定儀、增壓栗和高壓栗;其中，膜單元的一端與進(jìn)液管連接，另一端分別與清液外排管和濃液管路連接;在進(jìn)液管上依次設(shè)置有增壓栗和高壓栗;在濃液管路上，依次設(shè)置有硫酸根濃度在線測(cè)定儀、電磁三通閥和循環(huán)栗，膜單元、硫酸根濃度在線測(cè)定儀、電磁三通閥、循環(huán)栗構(gòu)成閉路循環(huán)。
[0006]進(jìn)一步地，電磁三通閥上連接有濃液外排管，電磁三通閥根據(jù)硫酸根濃度在線測(cè)定儀測(cè)得的濃液中的硫酸根的濃度確定開(kāi)啟方向:當(dāng)測(cè)得濃液中的硫酸根濃度達(dá)到過(guò)飽和時(shí)，濃液通過(guò)電磁三通閥由濃液外排管排至系統(tǒng)外；當(dāng)測(cè)得濃液中的硫酸根濃度未達(dá)到過(guò)飽和時(shí)，濃液通過(guò)電磁三通閥和循環(huán)栗回到膜單元繼續(xù)進(jìn)行濃縮。
[0007]進(jìn)一步地，硫酸根濃度達(dá)到的過(guò)飽和度不小于1.1，優(yōu)選地不小于1.2，更優(yōu)選地不小于1.3。
[0008]進(jìn)一步地，為了防止進(jìn)液存在少量懸浮物，污堵膜單元中的膜元件，因此增壓栗和高壓栗之間設(shè)置有保安過(guò)濾器，經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器的鹽水通過(guò)高壓栗輸入膜單元中進(jìn)行分離過(guò)濾。
[0009]進(jìn)一步地，沿進(jìn)液管中的進(jìn)液的流動(dòng)方向，高壓栗的后面、膜單元的前面連接有進(jìn)膜壓力表;沿濃液管中的濃液的流動(dòng)方向，循環(huán)栗的前面、電磁三通閥的后面連接有濃液壓力表;進(jìn)膜壓力表、硫酸根濃度在線測(cè)定儀和電磁三通閥均與PLC控制系統(tǒng)連接，PLC控制系統(tǒng)能夠根據(jù)硫酸根濃度在線測(cè)定儀的測(cè)定值調(diào)節(jié)高壓栗的操作壓力。
[0010]進(jìn)一步地，膜單元設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)膜單元為并聯(lián)連接;每個(gè)膜單元包括一個(gè)或多個(gè)膜元件。由于膜元件的濃縮特性，一般膜單元設(shè)置為I個(gè)，特殊情況下不超過(guò)3個(gè)。
[0011 ]進(jìn)一步地，膜單元設(shè)置有I個(gè)，膜單元包括一個(gè)或多個(gè)膜元件。
[0012]進(jìn)一步地，閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)中的液體濃度一直處于動(dòng)態(tài)變化，極大地降低了膜元件表面的濃差極化。
[0013]進(jìn)一步地，膜元件的抗壓比低于70bar，對(duì)氯化鈉的截留率不高于5%，對(duì)硫酸鈉等二價(jià)離子的截留率高于95%。
[0014]進(jìn)一步地，膜元件為芳香聚酰胺膜，經(jīng)過(guò)了醇酯的抗污染處理。
[0015]進(jìn)一步地，高壓栗的揚(yáng)程至少為200m。
[0016]進(jìn)一步地，高壓栗的揚(yáng)程至少為300m，根據(jù)處理的系統(tǒng)不同，高壓栗的揚(yáng)程也不同，最高的揚(yáng)程達(dá)到700m。
[0017]進(jìn)一步地，閉路循環(huán)中的循環(huán)量比高壓栗的流量至少高2倍。
[0018]進(jìn)一步地，濃液的排放為間歇式排放，排放時(shí)間不超過(guò)1秒。
[0019]進(jìn)一步地，閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)處理的鹽水中一價(jià)鹽的濃度不低于150g/l，優(yōu)選地不低于180g/l，不高于290g/l;鹽水中的硫酸根的濃度不低于7g/l。
[0020]進(jìn)一步地，閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)還包括晶格畸變劑添加系統(tǒng)，用于閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)添加晶格畸變劑，防止系統(tǒng)結(jié)晶。沿進(jìn)液管中進(jìn)液的流動(dòng)方向，晶格畸變劑添加系統(tǒng)設(shè)置在增壓栗的前面或后面。
[0021]本發(fā)明的閉路循環(huán)超級(jí)膜濃縮系統(tǒng)主要用于在高濃度一價(jià)離子鹽中分離硫酸根，其中一價(jià)鹽在體系中的濃度大于150g/l，硫酸根的濃度不低于7g/l。本發(fā)明的閉路循環(huán)超級(jí)膜濃縮系統(tǒng)將一價(jià)高濃度離子中的硫酸根濃縮到過(guò)飽和(過(guò)飽和度不小于1.1)后再外排。外排的濃液由于達(dá)到過(guò)飽和，可以直接析出晶體，從而達(dá)到液體的固液分離，即省去了蒸發(fā)結(jié)晶的過(guò)程，最大限度地降低了能耗。
[0022]本發(fā)明的閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)的對(duì)鹽水的濃縮的過(guò)程中通過(guò)測(cè)試硫酸根離子的濃度調(diào)節(jié)進(jìn)膜的壓力，系統(tǒng)排出的濃液為過(guò)飽和液體，從而排出的體積大大降低，應(yīng)用這種系統(tǒng)進(jìn)行濃縮要比現(xiàn)有的濃縮體系至少要下降能耗20%，運(yùn)用的膜的數(shù)量也要下降20%。
[0023]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例提供了一種閉路循環(huán)膜濃縮系統(tǒng)，包括膜單元1、增壓栗2、高壓栗3、硫酸根濃度在線測(cè)定儀4、電磁三通閥5和循環(huán)栗6。其中，膜單元I的一端與進(jìn)液管11連接，另一端分別與清液外排管12和濃液管路13連接，使得進(jìn)液經(jīng)過(guò)膜單元I中的膜元件15過(guò)濾后，清液通過(guò)清液外排管12排出，含硫酸根的濃液進(jìn)入濃液管路13。在進(jìn)液管11上依次設(shè)置有增壓栗2和高壓栗3;在濃液管路13上，依次設(shè)置有硫酸根濃度在線測(cè)定儀4、電磁三通閥5和循環(huán)栗6，膜單元1、硫酸根濃度在線測(cè)定儀4、電磁三通閥5、循環(huán)栗6構(gòu)成閉路循環(huán)。圖1中的箭頭方向表示了各管路中液體的流動(dòng)方向。
[0026]電磁三通閥5上連接有濃液外排管16，電磁三通閥5根據(jù)硫酸根濃度在線測(cè)定儀4測(cè)得的濃液中的硫酸根的濃度確定開(kāi)啟方向:當(dāng)測(cè)得濃液中的硫酸根濃度達(dá)到過(guò)飽和時(shí)，濃液通過(guò)電磁三通閥5由濃液外排管16排至系統(tǒng)外；當(dāng)測(cè)得濃液中的硫酸根濃度未達(dá)到過(guò)飽和時(shí)，濃液通過(guò)電磁三通閥5和循環(huán)栗6回到膜單元繼續(xù)進(jìn)行濃縮。
[0027]本實(shí)施例中，硫酸根濃度達(dá)到的過(guò)飽和度不小于1.1，在其它實(shí)施例中也可能不小于 1.2 或 1.3。
[0028]為了防止進(jìn)液存在少量懸浮物，污堵膜單元I中的膜元件15，因此增壓栗2和高壓栗3之間設(shè)置有保安過(guò)濾器7，經(jīng)過(guò)保安過(guò)濾器7的鹽水通過(guò)高壓栗3輸入膜單元I中進(jìn)行分離過(guò)濾。
[0029]沿進(jìn)液管11中的進(jìn)液的流動(dòng)方向，高壓栗3的后