CN112758957A - 一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺 - Google Patents

一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，包括如下步骤：1)将粘胶纤维生产工艺残余回收的硫酸钠溶解为浓度5％‑20％的粘胶纤维硫酸钠废液；2)硫酸钠废液进行多效蒸发浓缩结晶，结晶后进行pH调节；3)加入除盐水去除杂质过滤；4)将过滤后的硫酸钠溶液通入双极膜电渗析膜组器的硫酸钠流道中，最后制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；5)氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤后通过电渗析组件分离成高浓碱液和低浓碱液，高浓碱液直接用于一浸碱液和二浸碱液使用，低浓碱液返回步骤3)中重复利用。本发明通过对粘胶纤维生产产生的产物Na2SO4进行回收处理生成酸液和碱液重复利用，变Na2SO4废为宝，同时大大降低烧碱使用，达到碱液循环使用的目的。

Description

一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺
技术领域
本发明涉及粘胶纤维生产技术领域，具体涉及一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺。
背景技术
在粘胶纤维的生产过程中，浆粕的一次浸渍、二次浸渍、三次浸渍以及黄化溶解等多个工序均需要使用烧碱调配合适浓度的碱液，因此整个工艺流程过程中烧碱使用量巨大，成本较高；同时在后续工艺中产生的产物Na2SO4也是采用***的方式进行处理，造成Na2SO4的大量废弃。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有粘胶纤维的生产工艺需要使用大量烧碱、成本高，同时产物Na2SO4大量废弃，目的在于提供一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，通过对粘胶纤维生产产生的产物Na2SO4进行回收处理生成酸液和碱液重复利用，变Na2SO4废为宝，同时大大降低烧碱使用，达到碱液循环使用的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，包括如下步骤：1)将粘胶纤维生产工艺残余回收的硫酸钠溶解为浓度5％-20％的粘胶纤维硫酸钠废液；2)硫酸钠废液进行多效蒸发浓缩结晶，结晶后进行pH调节；3)加入除盐水去除杂质过滤；4)将过滤后的硫酸钠溶液通入双极膜电渗析膜组器的硫酸钠流道中，然后向双极膜电渗析膜组器的酸流道和碱流道中通入除盐水，最后制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；5)硫酸溶液返回步骤2)用于多效蒸发浓缩利用，氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤后通过电渗析组件分离成高浓碱液和低浓碱液，高浓碱液直接用于一浸碱液和二浸碱液使用，低浓碱液返回步骤3)中重复利用。
步骤5)中氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤处的残留硫酸钠返回步骤3)回收处理。
步骤1)中硫酸钠采用除盐水直接溶解。
步骤2)的具体过程如下：粘胶废液浓缩后结晶后经过离心机分离，得含有硫酸钠、硫酸锌及硫酸的粉状固体及浓硫酸溶液，通过管道直接将浓硫酸溶液输送至粘胶生产工艺中的酸浴工序，将含有硫酸钠、硫酸锌及稀硫酸的粉状固体置于中转槽中进行下一道工序。
步骤3)具体过程为向中转槽内添加除盐水，使粉状固体溶解，得含硫酸钠5％-30％、硫酸锌及硫酸的溶解液。
步骤3)中将溶解液依次进行一次初过滤、二次初过滤、离子交换过滤和pp微孔过滤精滤。
步骤3)中的过滤过程具体依次为调配罐沉降、一级袋式过滤器过滤、调配罐二次沉降、袋式过滤器二次过滤、树脂塔一级吸附和树脂塔二级吸附。
调配罐沉降的具体操作为：向溶解液中通过加碱中和形成弱碱性环境，杂质金属离子形成固体絮状沉淀，进行沉淀沉降分离，利用U形排污装置排污口将物理沉降后的沉淀排出回收利用，上清液抽出进入后过滤工序。
本发明的处理方法，通过对粘胶纤维生产产生的产物Na2SO4进行回收处理生成酸液和碱液，硫酸溶液用于酸站多效蒸发浓缩利用，4-9％的氢氧化钠经过纳滤膜去除残留Na2SO4后可直接用于粘胶纤维生产工艺中黄化溶解碱、一浸碱液、二浸碱液的调配，但是在这种情况下，仍需要加入一定量烧碱才能达到一浸23％氢氧化钠(双极膜滤出液：烧碱＝3：1)，二浸12％氢氧化钠(双极膜滤出液：烧碱＝10：1)浓度要求，仍然还是需要使用大量的烧碱。
因此本发明在4％-9％氢氧化钠纳滤膜滤出液的基础上进一步经过电渗析组件后分离成高浓碱液、低浓碱液，高浓碱液能够满足一、二浸碱浓要求，直接使用，不再需要使用额外的烧碱调配，大大降低烧碱使用，变Na2SO4废为宝，达到碱液循环使用的目的，低浓碱液回用至于盐水预处理，做到碱、水充分利用。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，在大大降低烧碱使用的同时，变Na2SO4废为宝，减少了Na2SO4的废弃量，达到了碱液循环使用的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为现有粘胶纤维生产工艺流程图；
图2为本发明碱液循环使用流程图；
图3为本发明碱液循环使用流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，包括如下步骤：1)将粘胶纤维生产工艺残余回收的硫酸钠溶解为浓度5％-20％的粘胶纤维硫酸钠废液；2)硫酸钠废液进行多效蒸发浓缩结晶，结晶后进行pH调节，经过离心机分离，得含有硫酸钠、硫酸锌及硫酸的粉状固体及浓硫酸溶液，通过管道直接将浓硫酸溶液输送至粘胶生产工艺中的酸浴工序，将含有硫酸钠、硫酸锌及稀硫酸的粉状固体置于中转槽中；3)向中转槽内添加除盐水，使粉状固体溶解，得含硫酸钠5％-30％、硫酸锌及硫酸的溶解液，将溶解液依次通过调配罐沉降、一级袋式过滤器过滤、调配罐二次沉降、袋式过滤器二次过滤、树脂塔一级吸附和树脂塔二级吸附完成一次初过滤、二次初过滤、离子交换过滤和pp微孔过滤精滤；4)将过滤后的硫酸钠溶液通入双极膜电渗析膜组器的硫酸钠流道中，然后向双极膜电渗析膜组器的酸流道和碱流道中通入除盐水，最后制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；5)硫酸溶液返回步骤2)用于多效蒸发浓缩利用，氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤后通过电渗析组件分离成高浓碱液和低浓碱液，高浓碱液直接用于一浸碱液和二浸碱液使用，低浓碱液返回步骤3)中重复利用。
如图1为现有粘胶纤维生产工艺流程图，可以看出在生产过程中会需要加入大量的烧碱进行碱液的调配，烧碱使用量巨大，而且工艺末端产生的硫酸钠也大量废弃；图2为采用本发明方法对工艺末端产生的硫酸钠循环利用的过程，从图2流程图可以看出，将硫酸钠经过一定的处理能够生成酸液和4-9％的氢氧化钠溶液，4-9％的氢氧化钠溶液能够回到粘胶纤维生产工艺中用于黄化溶解碱液、一浸碱液、二浸碱液的调配；图3则是在4-9％的氢氧化钠溶液溶液的基础上进一步进行电渗析处理，从而能够得到高浓度23％氢氧化钠溶液、12％氢氧化钠溶液，满足了粘胶纤维生产工艺中一浸碱浓和二浸碱浓的要求，可以直接使用，无需再使用烧碱调配，从而减小烧碱的使用，将废弃硫酸钠变废为宝，实现碱液的循环使用，大大的节省了整个工艺流程中烧碱的使用量，降低生产成本。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)将粘胶纤维生产工艺残余回收的硫酸钠溶解为浓度5％-20％的粘胶纤维硫酸钠废液；2)硫酸钠废液进行多效蒸发浓缩结晶，结晶后进行pH调节；3)加入除盐水去除杂质过滤；4)将过滤后的硫酸钠溶液通入双极膜电渗析膜组器的硫酸钠流道中，然后向双极膜电渗析膜组器的酸流道和碱流道中通入除盐水，最后制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；5)硫酸溶液返回步骤2)用于多效蒸发浓缩利用，氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤后通过电渗析组件分离成高浓碱液和低浓碱液，高浓碱液直接用于一浸碱液和二浸碱液使用，低浓碱液返回步骤3)中重复利用。
2.根据权利要求1所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤5)中氢氧化钠溶液经过纳滤膜过滤处的残留硫酸钠返回步骤3)回收处理。
3.根据权利要求1所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤1)中硫酸钠采用除盐水直接溶解。
4.根据权利要求1所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤2)的具体过程如下：粘胶废液浓缩后结晶后经过离心机分离，得含有硫酸钠、硫酸锌及硫酸的粉状固体及浓硫酸溶液，通过管道直接将浓硫酸溶液输送至粘胶生产工艺中的酸浴工序，将含有硫酸钠、硫酸锌及稀硫酸的粉状固体置于中转槽中进行下一道工序。
5.根据权利要求4所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤3)具体过程为向中转槽内添加除盐水，使粉状固体溶解，得含硫酸钠5％-30％、硫酸锌及硫酸的溶解液。
6.根据权利要求5所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤3)中将溶解液依次进行一次初过滤、二次初过滤、离子交换过滤和pp微孔过滤精滤。
7.根据权利要求6所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，步骤3)中的过滤过程具体依次为调配罐沉降、一级袋式过滤器过滤、调配罐二次沉降、袋式过滤器二次过滤、树脂塔一级吸附和树脂塔二级吸附。
8.根据权利要求7所述的一种电渗析提纯氢氧化钠浓度的工艺，其特征在于，调配罐沉降的具体操作为：向溶解液中通过加碱中和形成弱碱性环境，杂质金属离子形成固体絮状沉淀，进行沉淀沉降分离，利用U形排污装置排污口将物理沉降后的沉淀排出回收利用，上清液抽出进入后过滤工序。
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