海水淡化副产浓海水电渗析制盐工艺研究

摘要

海水作为水资源的重要组成部分，其有效利用是解决我国水资源短缺的重要途径之一。海水淡化技术的成熟，催生了海水淡化项目建设，在一定程度上缓解了沿海地区尤其是经济发展迅速的沿海城市用水紧张问题。在大型海水淡化工程项目建设时，其副产的高浓度海水将对封闭海域的生态环境产生一定的影响，根据循环经济发展规划及海洋生态环境保护要求，浓海水高效利用技术研究将成为海水资源开发利用的先决条件。
　　电渗析作为高效膜分离技术是选择性分离电解质离子的有效方法之一，在国外已被广泛应用。在国内制盐行业中应用电渗析技术，最近几年取得了一定的研究进展，但至今未见工业化应用报道。
　　本文以某电厂排出的5.4Be'浓海水为原料，研究浓海水的净化、电渗析、蒸发浓缩、析盐、析钾、制取低钠盐等工艺及其工业化的可行性。发现，浓海水净化后通过电渗析膜组件，Na+、K+、Cl-等一价离子选择透过性较好，控制脱盐率80％时，所得浓盐水盐度≥20%，其中：NaCl≥210g/l、KCl≥6g/l；浓水量为原料量的15.5%，浓缩回收率：NaCl≥80%、KCl≥85%，电渗析能耗≤40KW·h/m3。浓盐水在蒸发结晶过程中：108.5℃时析出精制盐，回收率60%；浓缩液蒸发终止115℃，氯化钠结晶析出率≥97%，精制盐经脱水干燥后NaCl≥99.1%；冷却结晶温度25℃氯化钾结晶析出率≥60%，精制氯化钾产品中KCl≥99.1%；低温蒸发真空度0.098MPa，溶液蒸发终止温度42℃，低钠盐产品NaCl≥68%、KCl≥30%、杂质盐含量<1%；蒸发结晶母液NaCl≤2%、KCl≤3.5%，浓海水提取率：NaCl≥80%、KCl≥85%，高于盐田制盐海水利用率，精制盐产品折合市场价成本约350元/吨，研究的海水淡化浓海水电渗析制盐工艺具有工业化生产应用价值。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

前言

第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 海水制盐工业的发展及前景

1.3 电渗析技术简介及应用

1.4 研究目的与内容

第二章 实验材料、仪器装置及实验方法

2.1 实验材料及装置

2.2 实验操作及分析

2.3 工艺技术指标

第三章 电渗析技术在浓海水制卤过程中的应用研究

3.1 浓海水净化处理

3.2 电渗析过程影响因素考察

3.3 电渗析过程控制与优化

3.4 浓海水电渗析经济效益分析

3.5 本章小结

第四章 电渗析浓盐水制盐工艺研究

4.1 电渗析浓盐水的蒸发结晶理论分析

4.2 精制盐制取过程研究

4.3 精制钾制取过程研究

4.4 低钠盐制取过程研究

4.5 工艺控制点下的验证实验

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢