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酸・塩分離装置

【製品概要】

酸と塩が混合した溶液を効率的に資源化処理するための装置。

 

【中核機能】

金属製錬、食品生産などの分野において、酸と高価値金属塩を含む廃棄物を対象とします。本システムは、新型二室式双極膜(双極膜+陰イオン交換膜)を用いた一段階分離技術を採用しています。従来の段階的な沈殿や濃縮・転送を必要とせず、酸と高価値金属塩の効率的な分離と資源回収を直接実現します。双極膜と陰イオン交換膜の相乗作用により、従来の双極膜分離で課題であった高価値金属水酸化物の沈殿による膜の目詰まり問題を根源的に回避します。これにより、酸の再生と金属塩の精製を同時に達成し、企業の「ゼロエミッション」と資源循環の実現を援します。

 

【主要性能・効果データ】

核心指標 性能データ

アルカリ液精製後純度

98%以上達成可能

再生アルカリ液濃度

1 ~ 3 mol/L (要求に応じて調整可能)

適用可能なアルカリ種類

水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムなどの強アルカリ水溶液

除去可能な不純物種類

硫酸イオン (SO₄²⁻)、塩化物イオン (Cl⁻) などの陰イオン不純物
処理可能な工程液範囲

水酸化物イオン濃度: 1 ~ 4 mol/L 不純物イオン濃度: 5 ~ 150 g/L

 

【中核的強み】

  • 一段階プロセスの高効率統合
    双極膜と陽イオン交換膜を組み合わせた構造を採用。原料液を一度通液するだけで分離を完了します。原料液中の硫酸イオン、塩化物イオンなどの不純アニオンは原料室に保持され、Na⁺、Li⁺、K⁺などの陽イオンは製品室に移動し、電場作用下で双極膜が水を解離して生成したOH⁻と結合し、高純度のアルカリ液を生成します。工程全体で中間処理を必要とせず、プロセスは従来技術に比べて70%以上短縮され、設備の占有面積も50%削減されます。
  • 目詰まりのない安定運転
    陽イオン交換膜の陽イオンに対する特異的選択性に基づき、金属イオンの移動経路が明確であるため、従来の不純物除去プロセスで問題であった「濾過残渣による設備の目詰まり」や「アルカリ液の大幅なロス」といった課題を根本的に解決し、システムは長期にわたる連続連続運転を実現します。
  • 資源の完全閉循環利用
    精製後のアルカリ液の純度は工業用、さらには電子グレード基準を達成し、顧客の核心的な生産工程に直接再利用可能です。不純物除去薬剤の追加投入が不要であり、原料の総合利用率は90%以上向上し、「不純物を資源に変える」循環型の目標を実現します。
  • 低消費電力でより経済的
    従来の蒸発結晶による不純物除去と比較して、エネルギー消費量を60%以上削減。設備のユニット電圧、電流密度、膜面流速を精密に制御することで、不純物の高効率除去を保証しつつ、電力消費を最大限度に抑制します。さらに、濾渣や廃液の排出がないため、環境処理コストを大幅に削減します。
【製品仕様】
【製品の強み】
  • 高効率・省エネルギー

    プロセスは常温で進行し、相変化を必要としないため、熱濃縮や蒸発結晶法に比べてはるかに低いエネルギー消費量です。電気エネルギーは直接イオンの移動と水の解離に利用され、高い効率を実現します。
  • 環境に優しい

    資源の循環利用を実現し、廃塩を「宝」に変え、価値のある酸とアルカリを生成します。工程全体で二次汚染(排ガス、廃渣など)を発生させず、廃棄物処理負荷と炭素排出量を大幅に削減します。
  • 簡素なプロセスフロー

    変換と分離を一段階で完了し、他の化学薬品(強酸、強アルカリなど)の添加が不要です。これにより、后续の精製工程が省略され、操作プロセスが簡素化されます。
  • 顕著な経済効果

    初期投資は比較的高いものの、長期的な運転コストは低く、高価値の酸とアルカリを回収することで、顕著な経済的リターンが得られます。特に処理量が大きい、または塩濃度が高いシナリオに適しています。
【水質条件】
【応用分野】
  • 化学・医薬品業界
    有機酸塩の転換: 製造工程で発生する有機酸ナトリウム塩(グルコン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、シュウ酸ナトリウム等)を有機酸とNaOHに再転換し、酸の循環利用を実現。
    廃酸/廃アルカリ回収:中和廃水から硫酸と水酸化ナトリウム等の酸とアルカリを回収。
  • 冶金・表面処理業界
    金属酸洗浄廃液回収: 鉄鋼・非鉄金属の酸洗浄工程で発生する廃酸と硫酸第一鉄等の混合液を処理し、酸とアルカリを回収。
    めっき洗浄水処理: めっき洗浄水中の金属塩(ニッケル塩、銅塩等)を回収し、対応する金属酸とアルカリに転換、閉ループ循環を実現。
  • 食品・発酵業界
    発酵液後処理: 発酵法で製造された有機酸塩(乳酸ナトリウム、アミノ酸ナトリウム塩等)から直接有機酸製品を抽出。従来の酸化和結晶工程に替わり、より純度の高い製品を得る。
  • 環境保護・資源回収
    高塩分廃水「ゼロエミッション」:「ゼロエミッション」システムの中核ユニットとして、RO濃縮液や蒸発凝縮水中の塩分を酸とアルカリに転換し生産工程へ再利用。最終的に廃水の資源化と無廃液排出を実現。
    煙脱硫脱硝副産物処理: 脱硫で生成した亜硫酸ナトリウム/硫酸ナトリウム溶液を処理し、硫酸と水酸化ナトリウムを回収。
  • その他分野
    イオン交換樹脂再生: 生成した酸とアルカリを外販薬品の代替として、イオン交換樹脂の再生に利用。
    実験室・小規模生産: 高純度の酸・アルカリ試薬の調製や、特定物料の分離精製に活用。

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