公布日：2023.06.23
申请日：2022.12.30
分类号：C01B25/18(2006.01)I;C01B25/30(2006.01)I;C01D1/04(2006.01)I;C25B1/20(2006.01)I;C25B1/01(2021.01)I;C25B1/50(2021.01)I
摘要
本发明公开了一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺和装置，属于化工和农药生产领域。工艺具体如下：将待处理的含磷酸钠杂盐废水依次经超滤和螯合树脂处理，以去除废水中的有机物、钙离子和镁离子，得到含有磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液；利用三隔室双极膜电渗析技术，将所述混合溶液通过电渗析生成磷酸溶液和氢氧化钠溶液。本发明可以将磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液高效且高利用的转化为高价值的磷酸和氢氧化钠，同时不产生其他副产物。
权利要求书
1.一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，具体如下：将待处理的含磷酸钠杂盐废水依次经超滤和螯合树脂处理，以去除废水中的有机物、钙离子和镁离子，得到含有磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液；利用三隔室双极膜电渗析技术，将所述混合溶液通过电渗析生成磷酸溶液和氢氧化钠溶液。
2.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述超滤过程中，采用的超滤膜满足1000-2000Da。
3.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述混合溶液中，钙离子和镁离子含量满足1ppm以下。
4.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述混合溶液中，磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的总浓度为18％-40％。
5.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，生成的所述磷酸溶液的质量浓度为8％-12％。
6.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，生成的所述氢氧化钠溶液的质量浓度为6％-9％。
7.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述螯合树脂的种类为S930Plus。
8.根据权利要求1所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述三隔室双极膜电渗析装置包括与直流电源相连的阳极板、阴极板以及夹在阳极板和阴极板之间的膜堆，所述膜堆由至少一个电渗析单元组成且膜堆两端均为双极膜；所述电渗析单元是由双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜和双极膜依次排列构成的三隔室结构，所述三隔室分别为双极膜和阴离子交换膜构成的酸室、阴离子交换膜和阳离子交换膜构成的盐室、阳离子交换膜和双极膜构成的碱室。
9.根据权利要求8所述的一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，其特征在于，所述酸室、盐室和碱室分别通入纯水、混合溶液和纯水，在电场力作用下，酸室和碱室分别得到磷酸溶液和氢氧化钠溶液。
10.一种用于实现权利要求1～9任一所述含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺的装置，其特征在于，包括沿水流方向依次设置的超滤设备、螯合树脂设备和三隔室双极膜电渗析设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，并提供含一种磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺和装置。
第一方面，本发明提供了一种含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺，具体如下：
将待处理的含磷酸钠杂盐废水依次经超滤和螯合树脂处理，以去除废水中的有机物、钙离子和镁离子，得到含有磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液；利用三隔室双极膜电渗析技术，将所述混合溶液通过电渗析生成磷酸溶液和氢氧化钠溶液。
作为优选，所述超滤过程中，采用的超滤膜满足1000-2000Da。
作为优选，所述混合溶液中，钙离子和镁离子含量满足1ppm以下。
作为优选，所述混合溶液中，磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的总浓度为18％-40％。
作为优选，生成的所述磷酸溶液的质量浓度为8％-12％。
作为优选，生成的所述氢氧化钠溶液的质量浓度为6％-9％。
作为优选，所述螯合树脂的种类为S930Plus。
作为优选，所述三隔室双极膜电渗析装置包括与直流电源相连的阳极板、阴极板以及夹在阳极板和阴极板之间的膜堆，所述膜堆由至少一个电渗析单元组成且膜堆两端均为双极膜；所述电渗析单元是由双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜和双极膜依次排列构成的三隔室结构，所述三隔室分别为双极膜和阴离子交换膜构成的酸室、阴离子交换膜和阳离子交换膜构成的盐室、阳离子交换膜和双极膜构成的碱室。
进一步的，所述酸室、盐室和碱室分别通入纯水、混合溶液和纯水，在电场力作用下，酸室和碱室分别得到磷酸溶液和氢氧化钠溶液。
第二方面，本发明提供了一种用于实现第一方面任一所述含磷酸钠杂盐废水制备磷酸和氢氧化钠的工艺的装置，包括沿水流方向依次设置的超滤设备、螯合树脂设备和三隔室双极膜电渗析设备。
本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：能耗低，占地面积小，操作简单，噪音小。同时，本发明可以将磷酸钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的混合溶液高效且高利用的转化为高价值的磷酸和氢氧化钠，同时不产生其他副产物。
（发明人：张嘉琪;方玮娟;楼照;杨本仙;朱丹）
