膜蒸馏-结晶耦合从高浓度KCl-MgCl2-H2O溶液中回收KCl

• 作者: 关云山 李剑锋 武警 王旭明 程文婷 程芳琴
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 高浓度盐水 直接接触膜蒸馏 脱盐 结晶 粒度分布 水活度
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 1767-1776
• 页数: 10页
• 分类号: TQ028.8|TQ026.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20141598

摘要

用直接接触膜蒸馏处理高浓度的KCl和MgCl2溶液，考察了盐水浓度（1.0～4.0 mol·L?1）、循环流速（0.1～0.5 m·s?1）对膜蒸馏性能的影响；结果表明：随着盐水浓度的升高，膜通量下降，这是由于盐溶液的蒸汽压（即溶液中水的活度）下降的缘故；当浓度超过3.0 mol·L?1时，MgCl2溶液的膜通量出现负值，这主要归结为MgCl2溶液低的水的活度和高黏度的协同影响；提高循环流速，膜通量增大，尤其对高黏度的盐水（即 MgCl2溶液），增大流速对减少温度和浓度极化的影响更加有效。利用膜蒸馏-结晶耦合技术和间歇式操作，从高浓度KCl-MgCl2-H2O溶液中回收纯水和KCl结晶产品，考察了不同冷却方式对溶液过饱和度、KCl晶体形貌、粒度和粒度分布的影响。结果表明，自然冷却有利于形成形貌规整、粒度分布相对集中的结晶产品；在KCl降温过程中，自然冷却过程中的最大过冷度比快速降温过程小，从而有效地控制晶核形成的数量和晶体的生长速率。