陶瓷膜微滤硝酸钾原料液中硫酸根离子的研究

摘要

硫酸钡沉淀对工业生产硝酸钾影响很大，它导致了硝酸钾结晶率低、堵塞管道和冷却结晶效果差等问题，通过陶瓷膜微滤处理后，既能够提高硝酸钾的纯度，又能减少企业成本。
　　本文研究了平均孔径分别为0.8μm和0.5μm陶瓷膜对含硫酸根离子工业硝酸钾生产料液的微滤过程，考察了运行时间、跨膜压差、错流速度和温度对膜通量的影响。结果表明：随操作时间延长，膜通量先迅速下降，然后基本不变；随跨膜压差增大或错流速度增大，膜通量上升至趋于稳定；温度升高使得膜通量增大。0.8μm膜适宜操作参数为跨膜压差0.12MPa、错流速度3.0m/s和温度30℃；0.5μm膜适宜操作参数为跨膜压差0.14MPa、错流速度3.4m/s和温度30℃。在浓缩过程中，膜通量快速下降至平缓阶段，再较快降低，截留率约为99％。反冲能有效提高膜通量，且通量可恢复到初始通量的94%以上；该微滤过程符合修正后的完全堵塞数学模型。
　　陶瓷膜微滤处理含硫酸根离子溶液进行了工业化设计，年处理500吨含硫酸根离子溶液，采用膜孔径为0.8μm陶瓷膜，可满足工业要求。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪 论

1.1 硝酸钾的简介及应用

1.2 硫酸根离子的检测方法

1.3 微滤分离技术

1.4 陶瓷膜分离技术

1.5 本文的研究工作

第二章 实验部分

2.1 主要试剂及仪器

2.2 实验装置及仪器

2.3 恒容实验

2.4 计算公式

2.5 分析方法

第三章 陶瓷膜微滤行为的研究

3.1 预处理

3.2 膜管的纯水通量

3.3 膜管的料液膜通量

3.4 浓缩倍数对膜通量和截留率的影响

3.5 反冲洗实验

3.6 本章小结

第四章 陶瓷微滤膜净化含硫酸根离子原料液的数学模型

4.1 模型思路与假设

4.2 四种基本阻塞模型

4.3 建模公式

4.4 模拟值与实验数据的比较

4.5 本章小结

第五章 陶瓷微滤膜净化含硫酸根离子原料液的工艺设计

5.1 设计资料

5.2 工艺设计的产量核算

5.3 经济分析

5.4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢