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鉀鹽廢水為何跟鈉鹽差這么多?

來(lái)源:環(huán)保節(jié)能網(wǎng)
時(shí)間:2020-02-11 09:05:03
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鉀鹽廢水為何跟鈉鹽差這么多?水處理網(wǎng)訊:盡管目前市面上有很多雙極膜的應(yīng)用案例,不過(guò)你會(huì)發(fā)現(xiàn)鉀鹽的雙極膜系統(tǒng)非常少。這里面到底有哪些原因?雙極膜有進(jìn)水要求(詳情介紹),所以系統(tǒng)基本應(yīng)

水處理網(wǎng)訊:盡管目前市面上有很多雙極膜的應(yīng)用案例,不過(guò)你會(huì)發(fā)現(xiàn)鉀鹽的雙極膜系統(tǒng)非常少。這里面到底有哪些原因?雙極膜有進(jìn)水要求(詳情介紹),所以系統(tǒng)基本應(yīng)用于一價(jià)陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的鹽系統(tǒng)。根據(jù)元素周期表,再結(jié)合日常應(yīng)用系統(tǒng)可知,主要就四類:鋰、鈉、鉀、銨根等。

其中鈉鹽最常見,鋰鹽附加值最高。而針對(duì)于雙極膜的應(yīng)用,除了解決廢水的環(huán)保問(wèn)題,其次雙極膜系統(tǒng)產(chǎn)生的酸、堿附加值尤為重要。

四類一價(jià)陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的氫氧化物,氫氧化鋰的附加值最高,氫氧化鉀其次,氫氧化鈉第三,一水合氨最低。

鋰鹽、鈉鹽目前雙極膜應(yīng)用案例非常多,介于兩者之間的鉀鹽為什么遲遲不動(dòng)?

工藝上可行性分析最好結(jié)合具體的系統(tǒng)組成,而對(duì)于經(jīng)濟(jì)性方面,鉀鹽具有非常高的經(jīng)濟(jì)可行性。

以硫酸鈉和硫酸鉀為例,采用雙極膜轉(zhuǎn)化1T硫酸鉀(以固體折算)的投資約為1T硫酸鈉的80%左右。而且同樣生成1T對(duì)應(yīng)的堿液(折百),氫氧化鉀對(duì)應(yīng)的雙極膜系統(tǒng)運(yùn)行能耗僅為氫氧化鈉的70-80%。

氫氧化鉀的價(jià)格遠(yuǎn)比氫氧化鈉、氨水貴。所以大方向上,鉀鹽比鈉鹽更適合雙極膜轉(zhuǎn)化,核心還是在于鉀鹽雙極膜轉(zhuǎn)化的特殊性。

國(guó)內(nèi)鉀鹽、氫氧化鉀的大致情形?

鉀鹽形式多為氯化鉀和硫酸鉀,我國(guó)鉀資源其實(shí)匱乏,大部分均為進(jìn)口,特別是高品質(zhì)鉀鹽。

國(guó)產(chǎn)氯化鉀主要來(lái)源于鹽湖,60%晶、粉等產(chǎn)品價(jià)格約為2100-2200元/t。硫酸鉀則主要以氯化鉀為主體原料合成得到,50%粉體產(chǎn)品約為2600-3100元/t不等。

國(guó)內(nèi)氫氧化鉀產(chǎn)品,主要為以下產(chǎn)品形式:45/48工業(yè)堿液、90/95工業(yè)片堿。氫氧化鉀合成工藝主要為:離子膜法、隔膜法、水銀法。

國(guó)內(nèi)鉀鹽價(jià)格較低,使得沒有資源的鉀鹽企業(yè)利潤(rùn)非常有限,而且目前做鉀鹽加工提純的企業(yè)也比較難做,但是對(duì)于氫氧化鉀的需求卻逐年增加,并且能帶來(lái)較好的利潤(rùn)空間。

既然如此,雙極膜就非常好切入了。

以鉀鹽為原料,采用雙極膜技術(shù)制備氫氧化鉀稀溶液,然后再輔助其它熱法濃縮工藝,可制備對(duì)應(yīng)濃度要求的氫氧化鉀溶液產(chǎn)品。

基于目前市場(chǎng)的反饋而言。對(duì)于企業(yè),他更希望以成本更低的氯化鉀為原料;而以工藝和產(chǎn)品要求角度來(lái)說(shuō),硫酸鉀更合適。

在這類系統(tǒng)中,雙極膜主要對(duì)比離子膜法工藝,其中不管是對(duì)于原鹽溶液的預(yù)處理要求,還是運(yùn)行能耗、工藝要求,雙極膜技術(shù)都具有非常高的優(yōu)勢(shì)。

除了制備KOH產(chǎn)品,雙極膜也適用于鉀鹽廢水資源化處理。

鉀鹽的產(chǎn)生基本都是工藝中酸、堿中和產(chǎn)生,而常規(guī)能用氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水等的地方,正常很少用KOH。

鉀鹽廢水的產(chǎn)生,目前基本源于有機(jī)化工工藝系統(tǒng),比如:戊唑醇農(nóng)藥產(chǎn)品、鄰羥基苯甲酸等生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生鉀鹽廢水,而且基本為硫酸鉀。

硫酸鉀這種鹽,溶解度很有特點(diǎn),110g/L (20℃),易溶于水。這類系統(tǒng)中,硫酸鉀往往最終都制備得到硫酸鉀副產(chǎn)品外售。

針對(duì)于系統(tǒng)中的雜質(zhì),主要通過(guò)預(yù)處理工藝進(jìn)行控制。而對(duì)于硫酸鉀的濃度,進(jìn)水濃度偏低時(shí),可以采用膜濃縮技術(shù)進(jìn)行濃縮。

硫酸鉀高鹽廢水,采用雙極膜電滲析制備硫酸和氫氧化鉀,其中硫酸濃度7-10%,氫氧化鉀濃度7-12%,HCl和KOH都可以直接進(jìn)行回用。

硫酸鉀的雙極膜系統(tǒng),轉(zhuǎn)化1kg硫酸鉀,處理能耗僅為2.3-3.0kwh,生產(chǎn)1kg氫氧化鉀,處理能耗僅為1.5-2.0kwh。

除了硫酸鉀,工藝過(guò)程中或者廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的氯化鉀廢水也是如此,如馬尾藻制碘氯化鉀廢水、二水間苯三酚工藝氯化鉀廢水、某類醫(yī)藥中間體廢水等。

氯化鉀高鹽廢水,采用雙極膜電滲析制備鹽酸和氫氧化鉀,其中鹽酸濃度5-8%,氫氧化鉀濃度7-12%,HCl和KOH都可以直接進(jìn)行回用。

氯化鉀的雙極膜系統(tǒng),轉(zhuǎn)化1kg氯化鉀,處理能耗僅為1.4-2.0kwh,生產(chǎn)1kg氫氧化鉀,處理能耗僅為1.1-1.5kwh。

總而言之。

源頭上,企業(yè)常規(guī)選擇鉀類添加藥劑偏少;末端廢水處理上,鉀鹽容易處置。

鉀鹽系統(tǒng)具有特殊性,而雙極膜具有很好的匹配性。

雙極膜既可作為KOH的生產(chǎn)設(shè)備切入,也可作為末端鉀鹽廢水資源化設(shè)備切入。


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