專利名稱：一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電化學(xué)領(lǐng)域，更具體涉及一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法。
背景技術(shù)：
在使用硫酸沉淀法生產(chǎn)白炭黑的過程中，會產(chǎn)生大量的硫酸鈉廢液，如不加以處理，會造成大量的污染和浪費。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，該方法能夠重新利用硫酸鈉廢液，生產(chǎn)出可以二次利用的硫酸和氫氧化鈉，使其變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實施的
一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，是將硫酸鈉溶液注入到陰離子選擇膜和陽離子選擇膜形成的隔室中，將水注入到雙極膜與陰離子選擇膜、陽離子選擇膜形成的隔室中，在直流電場力作用下，在陽離子選擇膜與雙極膜面向陽極的陰離子選擇面形成的隔室和/或陽離子選擇膜與陰極形成的隔室中得到氫氧化鈉，在陰離子選擇膜與雙極膜面向陰極的陽離子選擇面形成的隔室和/或陰離子選擇膜與陽極形成的隔室中得到硫酸。所述方法在直流電場力作用下，施加的電壓為70-150V。所述施加的電壓的最佳值為100V。所述方法加入的硫酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為4-7%。所述方法形成的硫酸的質(zhì)量濃度為8-12%。所述方法形成的氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為8-12%。所述方法經(jīng)過電滲析后的硫酸鈉溶液的濃度為0. 5-1. 5%。本發(fā)明的優(yōu)點為本發(fā)明采用的方法能夠重新利用硫酸鈉廢液，生產(chǎn)出可以二次利用的硫酸和氫氧化鈉，使其變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。


圖1為本發(fā)明使用的雙極性膜電滲析裝置，其中1為陰離子選擇膜，2為陽離子選擇膜，3為雙極膜。
具體實施例方式首先將白炭黑母液水經(jīng)微孔精密過濾機過濾得到澄清透明的硫酸鈉溶液，泵入高位槽備用。將水注入雙極膜與陰、陽離子選擇膜的隔室中，硫酸鈉溶液注入陰、陽離子選擇膜組成的隔室。開啟直流電源，電壓為100V，在直流電場力作用下，陽離子(Na+)通過陽膜到陽離子選擇膜和雙極膜面向陽極的陰離子選擇面形成的隔室中去和/或到陽離子選擇膜與陰極形成的隔室中去，與來自雙極性膜中間層水分裂的(0H_)離子一起生成NaOH，而陰離子SO/—通過陰膜到陰離子選擇膜與雙極膜面向陰極的陽離子選擇面形成的隔室和/或陰離子選擇膜與陽極形成的隔室中去，與來自雙極性膜中間層水分裂成的(H+)離子一起生成吐504。流出的NaOH和H2SO4溶液盛于堿槽和酸槽中。通過調(diào)節(jié)硫酸鈉溶液和水的流量， 可以得到相應(yīng)濃度的酸、堿。較佳濃度為硫酸鈉溶液進入濃度為6%，流出的NaOH和溶液的質(zhì)量濃度分別為10%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，其特征在于所述方法是將硫酸鈉溶液注入到陰離子選擇膜和陽離子選擇膜形成的隔室中，將水注入到雙極膜與陰離子選擇膜、陽離子選擇膜形成的隔室中，在直流電場力作用下，在陽離子選擇膜與雙極膜面向陽極的陰離子選擇面形成的隔室和/或陽離子選擇膜與陰極形成的隔室中得到氫氧化鈉，在陰離子選擇膜與雙極膜面向陰極的陽離子選擇面形成的隔室和/或陰離子選擇膜與陽極形成的隔室中得到硫酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法， 其特征在于所述方法在直流電場力作用下，施加的電壓為70-150V。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，其特征在于所述施加的電壓的最佳值為100V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，其特征在于所述方法加入的硫酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為4-7%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法， 其特征在于所述方法形成的硫酸的質(zhì)量濃度為8-12%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，其特征在于所述方法形成的氫氧化鈉的質(zhì)量濃度為8-12%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，其特征在于所述方法經(jīng)過電滲析后的硫酸鈉溶液的濃度為0. 5-1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用雙極性膜電滲析裝置生產(chǎn)硫酸和氫氧化鈉的方法，該方法是將硫酸鈉溶液注入到陰離子選擇膜和陽離子選擇膜形成的隔室中，將水注入到雙極膜與陰離子選擇膜、陽離子選擇膜形成的隔室中，在直流電場力作用下，在陽離子選擇膜與雙極膜面向陽極的陰離子選擇面形成的隔室和/或陽離子選擇膜與陰極形成的隔室中得到氫氧化鈉，在陰離子選擇膜與雙極膜面向陰極的陽離子選擇面形成的隔室和/或陰離子選擇膜與陽極形成的隔室中得到硫酸。本發(fā)明采用的方法能夠重新利用硫酸鈉廢液，生產(chǎn)出可以二次利用的硫酸和氫氧化鈉，使其變廢為寶，具有顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
文檔編號C01B17/74GK102167293SQ20111005731
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者周海波 申請人:福建省三明匯豐化工有限公司