工业应用领域：化学酸洗除氧化物提升钢材加工效率

1.压榨（碱）液的回收　在黏胶纤维生产中，浆粕的浸渍、纤维素黄酸酯的溶解、纤维后处理的脱硫等，都需要使用不同浓度和温度的碱液。其中对浆粕进行浸渍并压榨后的液体称为压榨液。压榨液的量很大，为纤维产量的18～22倍，压榨液的碱浓度为16%～17%，还含有大量的半纤维素、树脂和机械杂质。部分压榨液可调配成溶解液和脱硫液，大部分压榨液经除杂并调整浓度后可配制成浸渍液继续使用。如果压榨液中的半纤维素含量低于15g/L时，只需经过过滤就能回用。如半纤维素含量较高，则需经过透析等方法加以去除，否则将影响生产过程和成品纤维的质量。

使用透析法回收压榨液中NaOH的流程如图8-10所示。中空纤维透析器的膜材料由聚乙烯醇制成。经预处理过的压榨液和软水分别由压榨液和软水进口管进入透析器，两种液体在膜的两侧反向流动，压榨液中的NaOH不断进入软水中。残余液出透析器后进入废液槽，经处理后排放；软水出口管流出的水溶液中NaOH含量为4%～8%，经回收液槽后，进入调整槽调整浓度后作为浸渍液回用。透析前后压榨液和软水中，碱和纤维素的浓度变化如表8-4所示。NaOH的回收率可达98%。

图8-10　从压榨液中回收NaOH的流程简图

表8-4　压榨液的透析回收结果

2.钢铁酸洗废液中回收硫酸　在钢材的生产过程中，其表面的氧化物影响产品质量。因此，钢材在进一步加工时，需要预先除去表面的氧化铁。常用的处理方法有机械除锈法和化学除锈法。由于机械除锈清除不彻底、能耗高且易于产生粉尘污染，因此，多采用化学酸洗除去钢材表面的氧化物。酸洗除锈法是采用20%～40%的硫酸或一定浓度的盐酸、硝酸的混合酸对钢材进行洗涤。在酸洗过程中，产生大量的含铁、铜、镍、铬等离子及高酸的废水，当洗液中硫酸亚铁含量达到200g/L以上时，酸洗效果明显降低，成为废液，而废液中含酸浓度一般为50～150g/L，必须经过处理才能排放。

传统处理工艺中，酸洗废液大都采用石灰中和后排放或者冷却结晶回收铁矾及硫酸的处理方法。采用石灰中和法，不但不能回收有用物质，而且增加了废渣的处理问题。用冷却结晶法虽可回收铁矾和硫酸，但处理的成本高，经济上不可行。(www.xing528.com)

采用阴离子交换膜，通过扩散渗析的方法，可以有效地将钢厂酸性废水中的酸和有价金属离子分离。回收的酸液中补加适量的酸，可再次进入酸洗工序，达到循环利用的目的。而分离酸后的废液，可通过适当处理，综合回收其中的有价元素。

采用扩散渗析法和离子交换膜电解组合工艺处理酸洗废液的流程如图8-11所示。在电解槽中，以稀硫酸溶液为阳极液，以透析液为阴极液。在直流电场作用下，阳极室中硫酸浓度不断升高，而阴极上不断沉积出电解纯铁，这样可同时达到回收硫酸和铁的目的。

图8-11　酸洗废液回收处理流程

1—酸洗槽　2—硫酸调节槽　3—扩散渗析器　4—电解槽　5—膜

日本的扩散渗析技术得到大规模推广，已有50多家工厂采用扩散渗析，从钢铁及有色金属加工厂的金属材料表面处理的废酸洗液中成功地回收酸。

3.酒精饮料脱醇　中空纤维透析器可以进行啤酒脱醇。啤酒在中空纤维内侧流过、透析液（水）在中空纤维外侧逆向而流，醇的脱除率可达40%。该法虽优于精馏法，但在脱酒精的同时会把某些低分子组分一起脱除，而影响酒的芳香度和风味。有人建议在透析液中加入啤酒中的芳香成分，以保持啤酒的原有风味。