膜蒸馏对盐酸的浓缩

2020-05-22

盐酸的用途

盐酸是重要的化工原料和化学试剂,用于医药、食品、电镀、焊接、搪瓷、等工业。盐酸工业原料的主要来源为氯碱工业中,通过电解饱和氯化钠溶液从而获得氢气和氯气,将氢气于氯气中燃烧,得到氯化氢气体,将氯化氢气体溶于水获得盐酸溶液。
膜蒸馏浓缩后高浓度三氯化铁溶液自然冷却结晶盐酸一个最重要的用途是酸洗钢材。在后续处理铁或钢材(挤压、轧制、镀锌等)之前,可用盐酸反应掉表面的锈或铁氧化物。通常使用浓度为18%的盐酸溶液作为酸洗剂来清洗碳钢。此过程以及后续的水洗过程会产生大量的废酸溶液。盐酸的另一大主要用途是制备有机化合物,例如合成PVC塑料的原料氯乙烯、二氯乙烷、聚碳酸酯的前体双酚A、催化胶黏剂聚乙烯醇缩甲醛、抗坏血酸等。此用途过程中较少产生废酸溶液。盐酸可以发生酸碱反应,故能制备许多无机化合物,例如处理水所需的化学品氯化铁与聚合氯化铝。
膜蒸馏对于盐酸溶液的浓缩
1 直接浓缩盐酸
LEMON®膜蒸馏系统可直接将低浓度的盐酸溶液进行浓缩提浓。盐酸在一定压力下能形成共沸溶液。在常温条件下,氯化氢的质量分数为20.24%时,盐酸溶液产生共沸现象,对应最高沸点108.6。此时不能通过蒸发手段来继续将盐酸的浓度提高,故而膜蒸馏技术对于纯的盐酸的浓缩极限一般在19%-20%左右,此时中也会有一部分的盐酸随着蒸发过程而进入产水中。但如果要求的浓水盐酸浓度在15%以下时,产水中盐酸浓度可维持在比较低的水平,约为1%以下。
2 浓缩氯化铁溶液
对于酸洗阶段产生的氯化亚铁溶液或氧化后的三氯化铁溶液,由于其中含有高浓度的铁离子和一定量的剩余的盐酸,所以溶液氧化性较强,常规蒸发器难以承受溶液的强氧化性和强腐蚀性。中科瑞升的LEMON®膜蒸馏设备,由于采用了全系非金属的材质,有效避免了腐蚀性问题,对于此种强氧化性溶液,有较好的浓缩效果。经实验验证,对于常规的浓度在18%左右的三氯化铁溶液,LEMON®膜蒸馏可浓缩至56%-57%左右,接近于固体六水合三氯化铁溶液中氯化铁的质量分数60%。三氯化铁浓缩液经过冷却降温以后,即可自行结晶成为六水合三氯化铁固体。亦可将18%的三氯化铁溶液浓缩到40%左右,此时可将其做为絮凝沉淀净水剂来使用或销售。此工艺路线可有效地解决酸洗废水资源化利用的难题。

膜蒸馏浓缩后高浓度三氯化铁溶液自然冷却结晶

3 浓缩盐酸-金属盐溶液

膜蒸馏可直接浓缩盐酸-金属盐溶液,包括盐酸-氯化铝、盐酸-氯化镁等。对于很多特殊金属加工行业,会使用盐酸对铝、镁等金属进行清洗,产生盐酸-金属离子溶液。此溶液含金属离子和酸,比较难以处理,直接外送成本较高,中和处理会产生污泥等后续问题。使用LEMON®膜蒸馏可直接将低浓度的盐酸-金属离子溶液进行浓缩减量,使得溶液体积大幅度减少,从而达到降低危废处理费用的目的。
膜蒸馏在盐酸浓缩领域的业绩


山东某金属加工企业盐酸-三氯化铁溶液浓缩

江苏某电子企业盐酸-氯化铝溶液浓缩




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