用于制备富锂卤水的电渗析系统的制作方法

本技术涉及电渗析除杂，具体涉及用于制备富锂卤水的电渗析系统。

背景技术：

1、目前，盐湖卤水中含有丰富的锂资源，卤水中存在多离子共存现象，常通过电渗析法除杂后得到富锂卤水。

2、电渗析法是通过阴阳膜交叉排列的膜堆组合，在极板连通电源形成直流电场的作用下，利用离子膜对阴阳离子的高选择透过性，使阴阳离子定向迁移透过选择性离子膜，从而使电介质离子自溶液中分离出来的过程，可实现离子型化合物的分离、淡化和浓缩。

3、在电渗析法制备富锂卤水工艺中，常会产生离子膜烧膜现象，离子膜烧膜指的是离子膜上的离子迁移通道被堵塞，造成阴阳离子在膜离子迁移的通道口发生副反应，生成沉淀物，使离子膜发生粘连结板，造成离子膜损伤。

4、离子迁移通道被堵塞的原因有很多，如极板附近易发生较多副反应，产生的副产物有可能会堵塞离子迁移通道；电流与进入膜堆的卤水流量不匹配，发生电流过大或过小现象，电流过大导致短时间内产生大量阴阳离子，迁移不及时生成沉淀物，堵塞离子迁移通道；电流过小，卤水中硫酸镁、硫酸钙等杂质产生沉积，同样可能堵塞离子迁移通道，造成烧膜现象。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供电渗析系统，用于解决现有技术中离子迁移通道被堵塞、造成烧膜现象的问题。

2、为了实现目的，本实用新型提供如下技术方案：用于制备富锂卤水的电渗析系统，包括卤水管线、电渗析器、以及与电渗析器连接的控制装置。

3、电渗析器包括依次设置的阴极板、第一隔板、第一过滤膜、膜堆、第二过滤膜、第二隔板、以及阳极板，第一隔板和第二隔板之间固定连接，夹持固定第一过滤膜、膜堆、第二过滤膜，阴极板固定在第一隔板的外侧，阳极板固定在第二隔板的外侧。

4、第一隔板和第二隔板均为平面框板型结构，中间布设有隔网，第一过滤膜覆盖第一隔板上的隔网，第二过滤膜覆盖第二隔板上的隔网。

5、第一隔板和第二隔板的顶部分别设置有供卤水流动的通道，卤水管线分别与第一隔板和第二隔板的通道连接。

6、电渗析器还包括电源，电源分别与阴极板和阳极板连接。

7、控制装置包括控制器、设于卤水管线上的流量计和第一流量调节阀、以及与电源连接的电流调节器，流量计、第一流量调节阀、电流调节器均与控制器连接。

8、控制器设置为：根据流量计显示的卤水流量控制电流调节器以改变电流的大小。

9、本申请提供的电渗析器在膜堆的两侧加设有第一过滤膜、第二过滤膜，即使阴极板或阳极板处发生了副反应，硫酸根、硼酸根和其它络离子等较大的副产物也会被第一过滤膜和第二过滤膜过滤下来，不会进入膜堆内的离子迁移通道，降低这些离子发生新的副反应的几率，减少烧膜现象；同时，电渗析系统设置流量计和电流调节器，控制器根据卤水的流量自动调节电流大小，实现联锁控制，进一步避免烧膜现象的发生。

10、电流调节器为pid电流调节器。

11、pid电流调节器是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的，结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。

12、第一流量调节阀为电磁阀。

13、电磁阀结构简单、控制方便。

14、电渗析系统还包括与卤水管线的进口连接的板式换热器。

15、不同物质在不同温度下的溶解度不同，通过换热提高卤水温度，卤水不易析出结晶物，有效解决因卤水低温导致结晶物多而堵塞离子迁移通道造成烧膜的问题，降低离子膜遭破坏的程度，增加离子膜寿命。

16、板式换热器包括板片组，板片组上设有两组进出口，一组为换热介质进口、与换热介质进口对应的换热介质出口，另一组为卤水进口、与卤水进口对应的卤水出口，卤水出口与卤水管线连接。

17、控制装置还包括设于换热介质进口处且用于控制换热介质流量的第二流量调节阀、设于卤水出口处且用于检测卤水温度的温度传感器，第二流量调节阀与温度传感器均与控制器连接实现联锁。

18、控制器根据卤水出口处卤水温度通过第二流量调节阀自动调节换热介质进口处换热介质的流量，从而实现联锁控制，获得温度在生产要求范围内的卤水，避免温差变化快、人为调节的滞后性。

19、板片组呈方型，换热介质进口与换热介质出口对应设于板片组的对角线上，卤水进口与卤水出口对应设于板片组的另一对角线上。

20、两组进出口呈对角线分布，延长了换热时间，换热效果更好。

21、电源包括直流电流柜。

22、直流电流柜提供直流电，对直流电能进行分配、监控、保护。

技术特征：

1.用于制备富锂卤水的电渗析系统，其特征在于，包括卤水管线(2)、电渗析器(3)、以及与所述电渗析器(3)连接的控制装置(4)；

2.根据权利要求1所述的电渗析系统，其特征在于，所述电流调节器(44)为pid电流调节器。

3.根据权利要求1所述的电渗析系统，其特征在于，所述第一流量调节阀(43)为电磁阀。

4.根据权利要求1所述的电渗析系统，其特征在于，所述电渗析系统还包括与所述卤水管线(2)的进口连接的板式换热器(1)。

5.根据权利要求4所述的电渗析系统，其特征在于，所述板式换热器(1)包括板片组(11)，所述板片组(11)上设有两组进出口，一组为换热介质进口(111)、与所述换热介质进口(111)对应的换热介质出口(112)，另一组为卤水进口(121)、与所述卤水进口(121)对应的卤水出口(122)，所述卤水出口(122)与所述卤水管线(2)连接；

6.根据权利要求5所述的电渗析系统，其特征在于，所述板片组(11)呈方型，所述换热介质进口(111)与所述换热介质出口(112)对应设于所述板片组(11)的对角线上，所述卤水进口(121)与所述卤水出口(122)对应设于所述板片组(11)的另一对角线上。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电渗析系统，其特征在于，所述电源(38)包括直流电流柜。

技术总结
本申请涉及用于制备富锂卤水的电渗析系统，包括卤水管线、电渗析器、控制装置；电渗析器包括依次设置的阴极板、第一隔板、第一过滤膜、膜堆、第二过滤膜、第二隔板、阳极板，第一隔板和第二隔板之间固定连接，夹持固定第一过滤膜、膜堆、第二过滤膜；控制装置包括控制器、流量计、第一流量调节阀、电流调节器。本申请提供的电渗析器在膜堆两侧加设有第一过滤膜、第二过滤膜，即使极板处发生了副反应，副产物也会被第一过滤膜和第二过滤膜过滤下来，不会进入膜堆内的离子迁移通道，减少烧膜现象；同时，电渗析系统设置流量计和电流调节器，控制器根据卤水的流量自动调节电流大小，实现联锁控制，进一步避免烧膜现象的发生。

技术研发人员：刘海平,俞秋平,包庆山,赵积龙,杨树林,韩文萍,郑有为,张世伟
受保护的技术使用者：青海盐湖工业股份有限公司
技术研发日：20230221
技术公布日：2024/1/12