[发明专利]调节工艺流组成用于改进的电解槽性能

权利要求书

1.一种电氯化系统，包括：

电解槽，所述电解槽在进料流体的源和产物流体出口之间可流体地连接；以及

子系统，所述子系统包括电渗析单元和纳滤单元，所述电渗析单元具有入口、一个或更多个双极性膜和出口，所述入口可流体地连接至所述进料流体的源，所述出口被配置成向设置在所述电解槽的上游的纳滤单元的入口提供相对于所述进料流体具有增加的酸度的流体流，

其中所述电渗析单元还具有一个或更多个单价选择性膜；并且

其中所述纳滤单元被配置成将所述流体流分离成渗余物和渗透物，所述渗余物比所述渗透物具有更高的二价离子与单价离子的比率，并且所述纳滤单元包括被配置成向所述电解槽的入口提供所述渗透物的渗透物出口。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述纳滤单元被配置成产生具有比所述进料流体中的单价离子浓度低2％至10％的单价离子浓度的所述渗透物。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述纳滤单元被配置成产生具有比所述进料流体中的二价离子浓度低50％至90％的二价离子浓度的所述渗透物。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述电渗析单元被配置成将所述进料流体分离成稀释物流和浓缩物流，并且优先地将单价离子从所述稀释物流输送到所述浓缩物流。

5.如权利要求4所述的系统，其中所述电渗析单元被配置成相对于所述进料流体将所述浓缩物流中的单价离子的浓度增加3％至400％。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述子系统包括纳滤单元，所述纳滤单元具有可流体地连接至所述进料流体的源的入口和与电渗析单元流体连通的出口，所述电渗析单元包括一个或更多个单价选择性膜和与所述电解槽的入口流体连通的浓缩物流出口。

7.如权利要求6所述的系统，还包括氧气饱和单元，所述氧气饱和单元在所述电渗析单元和所述电解槽之间流体连通，并且被配置成在所述浓缩物流进入所述电解槽的所述入口之前向所述浓缩物流添加氧气。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述子系统包括电渗析单元，所述电渗析单元具有可流体地连接至所述进料流体的源的入口、一个或更多个单价选择性膜、与纳滤单元的入口流体连通的稀释物流出口、与所述纳滤单元的渗透物出口流体连通的浓缩物流入口、以及与所述电解槽的入口流体连通的浓缩物流出口。

9.一种操作根据权利要求1所述的电氯化系统的方法，所述方法包括：

操作在进料流体的源和电解槽之间流体连通的子系统，所述子系统包括电渗析单元和纳滤单元，其中操作所述子系统包括：

在具有一个或更多个双极性膜的电渗析单元中处理所述进料流体；以及从所述电渗析单元的出口向设置在所述电解槽的上游的纳滤单元的入口提供相对于所述进料流体具有增加的酸度的流体流，

在具有一个或更多个单价选择性膜的电渗析单元中处理所述进料流体，

用所述纳滤单元将所述流体流分离成渗余物和渗透物，所述渗余物比所述渗透物具有更高的二价离子与单价离子的比率；以及向所述电解槽的入口提供所述渗透物，以形成改性的进料流体；以及

将所述改性的进料流体引入到所述电解槽中。

10.如权利要求9所述的方法，包括产生具有比所述进料流体中的单价离子浓度低2％至10％的单价离子浓度的所述渗透物。

11.如权利要求9所述的方法，包括产生具有比所述进料流体中的二价离子浓度低50％至90％的二价离子浓度的所述渗透物。

12.如权利要求9所述的方法，包括在所述电渗析单元中将所述进料流体分离成稀释物流和浓缩物流，以及优先地将单价离子从所述稀释物流输送到所述浓缩物流。

13.如权利要求12所述的方法，包括相对于所述进料流体将所述浓缩物流中的单价离子的浓度增加3％至400％。