高品相沸石滤料生产厂家双极膜电渗析的平衡问题

　　高品相沸石滤料生产厂家双极膜电渗析的平衡问题

　　高品相沸石滤料厂家双极膜电渗析的平衡问题。双极膜电渗析系统盐与水的平衡相对于常规电渗析而言，要复杂一些。这次讲解主要是针对于无机盐制备转化成酸和碱的系统。

　　计算前的核心要点：

　　(1)双极膜电渗析的核心作用：盐制酸、碱;

　　(2)核心的两个性能参数：酸碱的浓度、膜的透水性;

　　(3)双极膜电渗析常规都按满负荷的参数运行设计，系统出水稀盐水的浓度一般控制在0.5-0.9个当量;

　　(4)离子守恒、盐平衡、水平衡等多方向推进;

　　(5)既要放眼于全局，也要着眼于单个过程;

　　(6)附各双极膜产品性能测试结果，源于膜工业协会官网提供的数据。

　　100%转化系统——案例讲解：

　　案例1：水量20m3/h，进水TDS=170g/L，盐分为硫酸钠;

　　出水要求：NaOH浓度70g/L;硫酸浓度90g/L;水回用标准：电导率≤10us/cm。

　　计算1：双极膜+膜浓缩系统

　　(1)钠离子平衡：20*170/71=X*70/40;

　　(2)硫酸根平衡：20*170/142=Y*90/98;

　　因此可得X=27.36m3/h ;Y=26.07m3/h 。

　　系统的产碱能力：1.92t/h ; 产酸能力：2.35t/h。结合计算前的核心要点中第6点初步可得膜面积：约2800m2;双极膜系统碱室迁移水量：3.94m3/h;双极膜系统酸室迁移水量：约3.94m3/h。

　　由于W=X+Y-3.94-3.94;因此可得：W=45.55m3/h 。

　　由系统整体水平衡可知：20+W=X+Y+Z;因此可得Z=12.12m3/h。

　　上述中的A、B参数按系统稳定性及设计要求，结合计算前的核心要点，合理设定A=170g/L，B=50g/L。

　　膜浓缩系统的细分工艺组合较多，可以根据需求选择，因此针对于膜浓缩系统，可得以下平衡：

　　(3)水平衡：D=C+Z;

　　(4)盐平衡：50*D=170*C;

　　因此可得C=5.05m3/h ;D=17.17m3/h 。综合上述参数，最终得到以下平衡：

　　针对于系统回用的这一部分水(电导率≤10us/cm)，可以用于双极膜系统的酸、碱补水。

　　部分转化系统——案例讲解：

　　案例2：水量20m3/h，进水TDS=170g/L，盐分为硫酸钠;

　　出水要求：NaOH浓度70g/L;硫酸浓度90g/L;稀盐水直接回用。

　　计算2：双极膜系统

　　同理，在没有特殊要求的情况下，A可以合理设定，如A=50g/L。

　　(1)钠离子平衡：

　　20*170/71-50*Z/71=X*70/40;

　　(2)硫酸根平衡：

　　20*170/142-50*Z/142=Y*90/98;

　　(3)系统迁移水量：

　　20000-1000Z=70X/40*82+90Y/49*82;

　　因此可得：X=21.86m3/h ;Y=21.86m3/h ，Z=13.73m3/h

　　(4)整体水平衡：20+W=X+Y+Z;

　　因此可得W=37.45m3/h。综合上述参数，最终得到以下平衡：

　　最后的话：

　　(1)明确双极膜系统出水的回用要求：稀盐水、酸、碱;

　　(2)了解各双极膜的产品特点及相关基础数据(建议咨询厂家);

　　(3)整体工艺系统内水循环或套用，用合理设定+单个平衡来计算;

　　(4)参数没有绝对，合理的设定，带来更优的系统配置(投资成本、运行成本)。

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