专利名称：盐水脱除硫酸根的膜分离装置的制作方法
技术领域：
盐水脱除硫酸根的膜分离装置技术领域本新型实用涉及盐水脱除硫酸根的膜分离装置，尤其是高浓度盐水脱除硫酸根的膜分离 装置。
背景技术：
目前，盐水中脱除硫酸根的传统方法是钡法、钙法、冷冻法。钡法和钙法是将硫酸根以 硫酸钡和硫酸钙的形式沉淀，冷冻法是降温使硫酸根以十水硫酸钠的形式析出，达到脱除硫 酸根的目的。其中，钡法运行费用高，硫酸钡沉淀造成环境污染；钙法操作不易控制，分离 效果低；冷冻法耗电量大，初期投资大，运行费用高。现在，国外厂家已经开始利用膜的分离特性脱除盐水中硫酸根。与传统方法相比，膜装 置具有运行费用低、操作简便、无污染的优点，己被国内企业认同。为了脱除盐水中的硫酸 根，目前的膜装置采用一级多段或多级的结构浓縮硫酸根。前者，前一段的浓縮液为下一段 的进料液，最后一段的浓縮液为最终浓縮液，各段滲透液处理量大，浓缩浓度高，但下游组 件流速和压力低，影响分离效果；后者，各级流速压力可调，浓縮效果得到优化，但各段负 荷增加，增加膜组件导致加大投资，最后一级膜组件负荷最大，寿命极低。膜面流速和压力对膜分离效果的影响很大，其中膜面流速过高可对膜表面产生机械损伤， 过低则产生浓度极差化，降低渗透量；压力过低也会降低膜的渗透量。发明内容为了优化膜装置分离效果与经济效益，本实用新型提供一种膜分离装置，该膜分离装置 不仅保证了分离效果和使用寿命，而且使用较少的膜组件。盐水脱除硫酸根的膜分离装置，包括盐水管道和膜分离组件；其特征是由泵将盐水送入 膜分离组件，膜分离组件按照大头小尾的一级多段式形式排列，第一段膜组件数量最多，依 次递减，每段膜分离组件包括膜组件、进料液管道、渗透液管道、浓縮液管道，第一段膜组 件的进料液管道与高压盐水泵相连，前一段的浓缩液管道与下一段的进料液管道相连，最后 一段的浓縮液管道与第一段膜组件的进料液管道和循环管道相连，每段的渗透液管道与总渗 透液管道相连。本实用新型采取近似锥形的一级多段式膜组件排列形式，以及浓縮液部分循环系统，以 达到(1)随着浓縮液的硫酸钠含量升高，膜组件的压力维持稳定；(2)控制浓縮液的循环 量，可调节膜面流速的大小；(3)膜组件的锥形排列和浓縮液的部分循环，充分发挥膜的处 理能力，减少了使用膜组件的数量。
图l:实施例l膜分离装置示意图； 图2:实施例2膜分离装置示意图； 图3:实施例3膜分离装置示意图。其中l第一段进料管道，2第一段膜组件，3第一段浓缩液管道，4第一段渗透液管道， 5第二段膜组件，6第二段浓縮液管道，7第二段渗透液管道，8第三段膜组件，9第三段浓 縮液管道，IO第三段渗透液管道，ll总渗透液排放管道，具体实施方式
实施例h如图1所示，膜装置中膜组件按照"3—2—1"方式组装，盐水由泵送入第一段进料管道1，然后进入第一段膜组件2，第一段浓縮液由第一段浓缩液管道3进入第二段膜组件5，第 二段浓縮液由第二段浓縮液管道7进入第三段膜组件8，第三段浓縮液由第三段浓縮液管道9 送出膜处理装置，第一段渗透液管道4、第一段渗透液管道7、第一段渗透液管道10都与总 渗透液管道相连。处理NaCl浓度为160g/L， S0,浓度为40g/L的混合盐水，流量为10m3/L，操作运行压 力为2MPa，得到浓缩盐水中SO,浓度为57.3g/L，渗透盐水中SO,浓度为2.4g/L， S(V'的 脱除率为90.8%。 实施例2:如图2所示，与实施例1所不同的是采用照"2--1"方式组装。 实施例3:如图3所示，与实施例1所不同的是采用照"4一2"方式组装。 根据实施例1和2和3的组装方式，处理盐水的效果如下实 例条件排列 方式进料盐水浓縮盐水渗透盐水S042_ 脱除率 (%)1pH值为3,温 度为35，压力 为2MPa3 — 2 一lS042'浓度为 40g/L， NaCl浓度为 160g/Lso42'浓度 为57.3g/Lso42—浓度 为2.4g/L90.82pH值为4,温 度为40，压力 为3MPa2—1S042—浓度为 8g/L， NaCl浓度为 170g/LS042'浓度 为15.9g/LS042-浓度 为l.Og/L94.33pH值为4,温 度为40，压力 为1.5MPa4—2S042—浓度为 15g/L， NaCl 浓度为 160g/Lso42-浓度 为18.8g/L8042—浓度 为0.7g/L94.2本实用新型提出的盐水脱除硫酸根的膜分离装置，已通过实施例进行了描述，相关技术 人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围内对本文所述的制作方法进行改动或适当 变更与组合，来实现本实用新型技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领 域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本实用新型精神、范围和内容中。
权利要求1.一种盐水脱除硫酸根的膜分离装置，包括盐水管道和膜分离组件；其特征是由泵将盐水送入膜分离组件，膜分离组件按照大头小尾的一级多段式形式排列，第一段膜组件数量最多，依次递减，每段膜分离组件包括膜组件、进料液管道、渗透液管道、浓缩液管道，第一段膜组件的进料液管道与高压盐水泵相连，前一段的浓缩液管道与下一段的进料液管道相连，最后一段的浓缩液管道与第一段膜组件的进料液管道和循环管道相连，每段的渗透液管道与总渗透液管道相连。
专利摘要本实用新型涉及盐水脱除硫酸根的膜分离装置，包括盐水管道和膜分离组件；其中膜分离组件按照大头小尾的一级多段式形式排列，第一段膜组件数量最多，依次递减，每段膜分离组件包括膜组件、进料液管道、渗透液管道、浓缩液管道，第一段膜组件的进料液管道与高压盐水泵相连，前一段的浓缩液管道与下一段的进料液管道相连，最后一段的浓缩液管道与第一段膜组件的进料液管道和循环管道相连，每段的渗透液管道与总渗透液管道相连。达到(1)随着浓缩液的硫酸钠含量升高，膜组件的压力维持稳定；(2)控制浓缩液的循环量，可调节膜面流速的大小；(3)膜组件的锥形排列和浓缩液的部分循环，充分发挥膜的处理能力，减少了使用膜组件的数量。
文档编号C02F1/44GK201006401SQ200720095158
公开日2008年1月16日 申请日期2007年2月2日 优先权日2007年2月2日
发明者明 叶, 邹剑昆 申请人:天津威德泰科石化科技发展有限公司