本发明涉及一种电渗析膜处理工艺，更具体地说，本发明涉及一种粘胶纤维纺丝后酸浴的电渗析膜处理工艺，属于电渗析膜处理技术领域。
背景技术：
在粘胶纤维纺丝过程中，纤维素纤维的再生主要是通过酸碱中和反应的形式产生，酸碱反应的进行主要在酸浴中进行，这就导致了纺丝后的酸浴中硫酸含量下降、硫酸钠降低、同时硫酸锌含量得以消耗的结果。
现有纺丝后的酸浴中硫酸含量的提升主要通过酸浴蒸发的形式实现，主要存在蒸汽消耗量大、硫酸锌不能回收，同时纺丝过程中产生的硫酸钠只能通过高温结晶的方式析出的问题。
国家知识产权局于2013.10.16公开了一件公开号为CN103351041A，名称为“一种粘胶纤维生产中的电渗析碱回收工艺”的发明，该发明提出了一种粘胶纤维生产中的电渗析碱回收工艺。其特征在于：将经预处理后的废碱液和除盐水按1-2∶1的流量比通过泵进入膜组件输送至电渗析膜组器，进行电渗析回收碱液，所述经预处理后的废碱液氢氧化钠浓度为50-200g/L，半纤维含量为20-150g/L。本发明根据粘胶纤维生产过程中产生含半纤维素的高浓度废碱的特性，选择优化的工艺参数，使之具有碱回收率高、能耗低、运行稳定的优点。
国家知识产权局于2013.11.13公开了一件公开号为CN103388198A，名称为“一种双极膜电渗析法从粘胶纤维硫酸钠废液制取酸碱的方法”的发明，该发明公开了一种双极膜电渗析法从粘胶纤维硫酸钠废液制取酸碱的方法，将硫酸钠浓度为5%-20%的粘胶纤维硫酸钠废液经过结晶、调节pH、一次初过滤、O3氧化还原性物质、二次初过滤、活性炭去除有机物、离子交换树脂去除锌离子和pp微孔过滤精滤，然后进入双极膜电渗析膜组器的硫酸钠流道中；作为吸收液的除盐水分别进入双极膜电渗析膜组器的酸流道和碱流道中，制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；所述双极膜电渗析膜组器的工作表压为0.03-0.08MPa。本发明提高了粘胶纤维废液中酸和碱的再生回收率，减少了废液杂质对双极膜造成的损伤，提高双极膜的使用寿命，并保证双极膜电渗析以及后续工序的顺利进行。
上述两件专利申请文件公开了粘胶纤维生产中电渗析法进行废液回收利用的方法，但是都没有公开如何进行纺丝后酸浴的电渗析膜处理。
技术实现要素：
本发明旨在解决现有技术中通过酸浴蒸发提升纺丝后酸浴中硫酸含量存在的蒸汽消耗量大、硫酸锌不能回收，同时纺丝过程中产生的硫酸钠只能通过高温结晶的方式析出的问题，提供一种粘胶纤维纺丝后酸浴的电渗析膜处理工艺，该工艺能够提升纺丝后酸浴中硫酸、硫酸锌含量，同时阻隔部分硫酸钠进入处理过的纺丝后酸浴中，降低硫酸钠含量，使纺丝后酸浴中的硫酸、硫酸钠、硫酸锌含量达到纺丝前的酸浴工艺要求。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种粘胶纤维纺丝后酸浴的电渗析膜处理工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、纺丝后酸浴预处理
对纺丝后酸浴进行预处理；
B、设置电渗析膜组件
采用H+/Na+离子交换膜为阳膜，阴离子交换膜为阴膜，多个阳膜和阴膜交错排布固定成为电渗析膜组件，相邻的阳膜和阴膜之间为液体通道；所述电渗析膜组件的两端分别设置阴极和阳极；
C、纺丝后酸浴进入电渗析膜组件
相邻的两条液体通道之间为阴膜的液体通道形成一组液体通道组，将纺丝后酸浴分别相向通入各个液体通道中；每组液体通道组中，靠近阴极的液体通道中的纺丝后酸浴为原料液，靠近阳极的液体通道中的纺丝后酸浴为接收液；
D、离子转移
在电场的作用下，进行电渗析膜处理，离子开始转移；H+和Zn2+透过阳膜向阴极转移，移动至接收液中；SO42-透过阴膜向阳极转移，移动至接收液中；部分Na+被阳膜阻隔，留在原料液中；
E、酸浴回用
经过电渗析处理后，流出的原料液中含有少量硫酸、硫酸锌和硫酸钠，而接收液中硫酸、硫酸钠和硫酸锌的含量达到纺丝前的酸浴工艺要求，回收用于纺丝。
上述基本技术方案中，所述H+/Na+离子交换膜为市售常规产品，该离子交换膜根据离子的大小不同进行选择性透过，能够阻隔部分Na+，而H+能够通过。
本发明步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。
本发明步骤B中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.2-0.8mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为30-50cm。
本发明步骤C中，所述纺丝后酸浴中含有硫酸100-140g/L、硫酸钠220-370g/L、硫酸锌5-10g/L。
本发明步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为1-5:1。
本发明步骤D中，所述电场中的电压为80-130V，电流为100-500A。
本发明步骤E中，所述原料液中含有硫酸10-80g/L、硫酸钠200-330g/L、硫酸锌0-6g/L；所述接收液中含有硫酸120-140g/L、硫酸钠250-370g/L、硫酸锌6-14g/L。
本发明步骤E中，所述原料液的后续处理为：向原料液中加入氢氧化钠，调节pH值为8-10，生成硫酸钠和氢氧化锌沉淀，通过固液分离将硫酸钠和氢氧化锌沉淀分离，硫酸钠再经过处理，回收利用。
本发明带来的有益技术效果：
1、本发明解决了现有技术中通过酸浴蒸发提升纺丝后酸浴中硫酸含量存在的蒸汽消耗量大、硫酸锌不能回收，同时纺丝过程中产生的硫酸钠只能通过高温结晶的方式析出的问题。本发明通过特定的电渗析膜处理工艺来处理粘胶纤维纺丝中的纺丝后酸浴，能够提升纺丝后酸浴中硫酸、硫酸锌含量，同时阻隔部分硫酸钠进入处理过的纺丝后酸浴中，降低硫酸钠含量，使纺丝后酸浴中的硫酸、硫酸钠、硫酸锌含量达到纺丝前的酸浴工艺要求，大幅降低酸浴提浓蒸汽的消耗。
2、本发明优选的，在步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。上述预处理可以有效除去原料液和接收液中的固体悬浮物杂质（胶块、单质硫、纤维素等固体悬浮物杂质），同时不会影响原处理液中硫酸、硫酸钠、硫酸锌含量。该方法属于物理预处理方法，减少固体机械杂质对膜片的影响，可以有效降低预处理成本，同时达到进入电渗析膜堆工艺要求。
3、本发明优选的，本发明步骤C中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.2-0.8mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为30-50cm。本发明步骤E中，所述电场中的电压为80-130V，电流为100-500A。电渗析过程中的能耗主要为电耗，除与膜片本身、处理料液对象、极夜有关外，还与膜间距、电压大小有关，通过上述范围值的限定可以有效降低膜堆运行过程中电能消耗，降低运行成本。上述参数范围的限定还能够有效保证通道内流速的稳定性和通道内离子总数，还能够得到最佳的回收率。
4、本发明优选的，在步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为1-5:1。上述流速关系的限定可以增加原料液中氢离子和硫酸根离子浓度，在相同电量的情况下，有效促进原料液中氢离子和硫酸根离子向接收液中移动，达到料液浓缩的目的，同时以纺丝后酸浴作为接收液，接收液能够很好达到纺前工艺对酸浴的要求。
具体实施方式
实施例1
一种粘胶纤维纺丝后酸浴的电渗析膜处理工艺，包括以下工艺步骤：
A、纺丝后酸浴预处理
对纺丝后酸浴进行预处理；
B、设置电渗析膜组件
采用H+/Na+离子交换膜为阳膜，阴离子交换膜为阴膜，多个阳膜和阴膜交错排布固定成为电渗析膜组件，相邻的阳膜和阴膜之间为液体通道；所述电渗析膜组件的两端分别设置阴极和阳极；
C、纺丝后酸浴进入电渗析膜组件
相邻的两条液体通道之间为阴膜的液体通道形成一组液体通道组，将纺丝后酸浴分别相向通入各个液体通道中；每组液体通道组中，靠近阴极的液体通道中的纺丝后酸浴为原料液，靠近阳极的液体通道中的纺丝后酸浴为接收液；
D、离子转移
在电场的作用下，进行电渗析膜处理，离子开始转移；H+和Zn2+透过阳膜向阴极转移，移动至接收液中；SO42-透过阴膜向阳极转移，移动至接收液中；部分Na+被阳膜阻隔，留在原料液中；
E、酸浴回用
经过电渗析处理后，流出的原料液中含有少量硫酸、硫酸锌和硫酸钠，而接收液中硫酸、硫酸钠和硫酸锌的含量达到纺丝前的酸浴工艺要求，回收用于纺丝。
实施例2
在实施例1的基础上：
优选的，步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。
优选的，步骤B中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.2mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为30cm。
优选的，步骤C中，所述纺丝后酸浴中含有硫酸100g/L、硫酸钠220g/L、硫酸锌5g/L。
优选的或者进一步的，步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为1:1。
优选的，步骤D中，所述电场中的电压为80V，电流为100A。
优选的，步骤E中，所述原料液中含有硫酸10g/L、硫酸钠200g/L、硫酸锌0g/L；所述接收液中含有硫酸120g/L、硫酸钠250g/L、硫酸锌6g/L。
优选的或者进一步的，步骤E中，所述原料液的后续处理为：向原料液中加入氢氧化钠，调节pH值为8，生成硫酸钠和氢氧化锌沉淀，通过固液分离将硫酸钠和氢氧化锌沉淀分离，硫酸钠再经过处理，回收利用。
实施例3
在实施例1的基础上：
优选的，步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。
优选的，步骤B中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.8mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为50cm。
优选的，步骤C中，所述纺丝后酸浴中含有硫酸140g/L、硫酸钠370g/L、硫酸锌10g/L。
优选的或者进一步的，步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为5:1。
优选的，步骤D中，所述电场中的电压为130V，电流为500A。
优选的，步骤E中，所述原料液中含有硫酸80g/L、硫酸钠330g/L、硫酸锌6g/L；所述接收液中含有硫酸140g/L、硫酸钠370g/L、硫酸锌14g/L。
优选的或者进一步的，步骤E中，所述原料液的后续处理为：向原料液中加入氢氧化钠，调节pH值为10，生成硫酸钠和氢氧化锌沉淀，通过固液分离将硫酸钠和氢氧化锌沉淀分离，硫酸钠再经过处理，回收利用。
实施例4
在实施例1的基础上：
优选的，步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。
优选的，步骤B中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.5mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为40cm。
优选的，步骤C中，所述纺丝后酸浴中含有硫酸120g/L、硫酸钠295g/L、硫酸锌7.5g/L。
优选的或者进一步的，步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为3:1。
优选的，步骤D中，所述电场中的电压为105V，电流为300A。
优选的，步骤E中，所述原料液中含有硫酸45g/L、硫酸钠265g/L、硫酸锌3g/L；所述接收液中含有硫酸130g/L、硫酸钠310g/L、硫酸锌10g/L。
优选的或者进一步的，步骤E中，所述原料液的后续处理为：向原料液中加入氢氧化钠，调节pH值为8-10，生成硫酸钠和氢氧化锌沉淀，通过固液分离将硫酸钠和氢氧化锌沉淀分离，硫酸钠再经过处理，回收利用。
实施例5
在实施例1的基础上：
优选的，步骤A中，所述对纺丝后酸浴进行预处理具体为：通过微孔过滤，使固体悬浮物含量小于10mg/L。
优选的，步骤B中，所述电渗析膜组件的膜间距为0.3mm，膜片的尺寸为400*800cm，阳极和阴极间的距离为33cm。
优选的，步骤C中，所述纺丝后酸浴中含有硫酸110g/L、硫酸钠225g/L、硫酸锌6g/L。
优选的或者进一步的，步骤C中，所述原料液和所述接收液之间的流速比例为4:1。
优选的，步骤D中，所述电场中的电压为90V，电流为200A。
优选的，步骤E中，所述原料液中含有硫酸21g/L、硫酸钠210g/L、硫酸锌2g/L；所述接收液中含有硫酸135g/L、硫酸钠360g/L、硫酸锌13g/L。
优选的或者进一步的，步骤E中，所述原料液的后续处理为：向原料液中加入氢氧化钠，调节pH值为8-10，生成硫酸钠和氢氧化锌沉淀，通过固液分离将硫酸钠和氢氧化锌沉淀分离，硫酸钠再经过处理，回收利用。