一種淡鹽水膜法脫硝方法

2023-06-04 21:25:36 2

專利名稱：一種淡鹽水膜法脫硝方法
技術領域：
本發明屬於氯鹼行業，具體涉及一種淡鹽水膜法脫硝方法。
背景技術：
在氯鹼行業中，淡鹽水中脫硫酸根(脫硝)方法主要有化學沉澱法和膜分 離方法。化學沉澱法是利用鈣、鋇等金屬陽離子和硫酸根離子產生硫酸鋇或 疏酸鈣沉澱，然後澄清、分離沉澱而將硫酸根離子除去。目前比較成熟沉澱
法脫石克酸根離子的方法主要有以下幾種BaCh法、CaCh法、BaC03法，這 其中以BaCl2法除硫酸根的效果最好，BaCl2反應率高，但是BaCl2本身有較 強的毒性，存儲條件要求高，而且該過程中會引進新的雜質，設備管路容易 結垢、有固形物排出、鹽水澄清較困難、二次精鹽水中殘存的金屬離子容易 超標、影響離子膜壽命，對離子膜造成傷害；其最大的缺點是成本高，以10 萬t/a離子膜燒鹼裝置為例，每年處理硫酸根的成本iii百多萬元。CaCl2 法中生成的CaSCV2H20沉澱，由於CaS04.2H20溶度積較大(25度時為2. 4 5x10-5)，尤其在鹽水中的溶解度要增大三四倍，故去除硫酸根不如BaCl2塗 徹底.氯化鈣法去除硫酸根投資省，又因氯化鈣價格相對便宜，有一定的竟爭 力，其缺點是硫酸鉤的溶度積較大，去除硫酸根的效果較氯化鋇法差。
膜分離法，是用具有選擇性分離功能的材料製成膜。利用膜的選擇性分 離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過^_。它與傳統過濾的不同在 於，膜可以在分子範圍內進行分離，並且這過程是一種物理過程，不需發生 相的變化和添加助劑。膜的孔徑一般為微米級，根據材料的不同，可分為無 機膜和有機膜，無機膜主要還只有微濾級別的膜，主要是陶瓷膜。有機膜是 由高分子材料做成的。錯流膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和 截留分子量來加以區別。由於膜分離過程是一種純物理過程，具有無相變化，節能、體積小、可拆分等特點，使膜廣泛應用在化工生產工藝過程及環保行業中。對不同組成的鹽水，根據不同鹽分組成的價態，選擇不同的膜，選擇合適的膜工藝膜，從而達到最好的膜通量和截留率，進而提高生產收率、減少投資規模和運行成本。膜分離技術在產品精製，濃縮中的應用，優化了生產工藝，縮短了生產周期，大大降低了生產成本。但是膜法一般都是和其他的分離方法結合使用。如，目前所用的膜分離方法都是一級膜法加冷凍脫硝工藝，該方法是將淡水鹽中的Na2S04濃縮，濃縮液經過與冷凍機製冷的冷々某換熱，冷卻到-5。C,使Na2S04過飽和結晶析出，經過離心分離將Na2S04以芒硝(Na2S04 10H2O)形式分離出來，結晶後的母液與膜法分離的透過液回到化鹽工序使用。此工藝利用膜法分離和冷凍結晶，將Na2S04進行分離，不用添加額外的助劑，符合環保要求，有利於企業的可持續發展，但該工藝設備投資費用高，除了 MRO工藝(改性反滲透工藝)分離膜的投資，還需購買大型冷凍機組，冷凍結晶運行操作溫度在-5。C,操作能耗和運行費用高。

發明內容
本發明提供一種分離效果好、耗能少的淡鹽7K膜法脫硝方法。本發明的淡鹽水膜法脫硝方法，其是在目前的一級膜處理後，把淡鹽水再經過二級膜處理，進一步濃縮淡鹽水中的疏酸鈉的含量，使硫酸鈉再經過兩次膜處理後的淡鹽水中的含量達100-120 g/L,然後再把經兩次膜處理後的淡鹽水冷卻結晶，分離結晶，得到透過液和芒硝。
經過本發明中的兩次膜分離後的淡鹽水，其冷卻溫度可以提高到3-5。C左右。
本發明中所用的一級膜和二級膜都為具有選擇性分離功能的材料製成的膜，其成分為複合聚醯胺納濾膜(MRO工藝分離膜)。
晶體沉降後，用泵或高位槽送到離心機進行分離，分離後的透過液，回到淡鹽水中間水箱與新的淡鹽水混合進膜系統處理。
4本發明的淡鹽水膜法脫硝方法，其用兩次膜處理淡鹽水，進一步濃縮了淡鹽水中的硫酸鈉的含量，使濃縮後的淡鹽水中硫酸鈉的含量達到100-120 g/L接近飽和，後期的冷卻處理，其冷卻溫度可以由現有技術中的-5。C提高到3-5。C左右，提高了近十度左右，大大的降低了能耗，減少了工藝成本。
下面將結合實施例，詳細介紹本發明的淡鹽7JC膜法脫硝方法。


圖1為本發明的淡鹽水膜法脫硝方法的流程框圖。圖2為本發發明的二級膜法脫銷方法流程框圖；圖3為本發明的二級膜處理後冷凍脫銷過程框圖。
具體實施例方式
以海鹽、井鹽或囟水為原^K原料溶解後經過預處理，除去不溶雜質和硬度離子，經過預處理的鹽溶液體(淡鹽水)進入電解槽電解分離，其中的氯離子以氯氣的形式電解分離，鈉離子以氫氧化鈉形式經過離子膜分離，電解後的溶液回到化鹽工序添加原料調節到合適濃度再進入電解槽處理，但溶
液中的scV-無法分解及預處理中不能去除，會累積在淡鹽水中。
如圖1所示，為本發明的淡鹽水膜法脫硝方法的流程倒。從電解槽出來的淡鹽水經過一級膜分離，濃縮淡鹽水中的碌u酸才艮離子，然後再經過二級膜分離，進一步濃縮淡鹽水中的石危酸才艮離子，濃縮後的淡鹽水中的Na2S04濃度達到100-120 g/L接近飽和，然後進入冷凍結晶程序，，進入結晶槽。濃縮後的淡鹽水經過熱交換器與濃縮液換熱，冷卻到5。C，溶液中Na2S04過飽和析出而沉降在結晶槽內，沉降後的結晶體輸送入離心機，經過離心機作用將固體芒硝與溶液分離，得到固體芒硝和透過液。透過液又可以再與最初的原料溶解後的淡鹽水混合，再次循環使用。芒硝可以包裝出售。
本發明中所使用的一級膜和二級膜都是具有選擇性分離功能的材料製成的膜，主要成分為複合聚醯胺納濾膜。
如圖2所示，為本發明的二級膜脫硝過程框圖。海鹽、井鹽或卣水原衝+溶解後儲存在淡鹽水儲罐中，用淡鹽水輸送泵，經過鈦板換熱器，這個過程中還用還原劑等調節淡鹽水的pH-5-8，然後進入淡鹽水中間水箱，使用中間水泵把中間水箱中的淡鹽水輸送到活性炭過濾器，利用活性炭的吸附和反應作用來脫除餘氯，避免餘氯超標的水進入膜系統對膜造成損壞；然後經過保安過濾器，來隔除微小顆粒，保護膜系統的安全。鹽水經過預處理後，通過一級高壓泵把淡鹽水送入一級除硝系統，在此處把淡鹽水經過一級膜處理，濃縮淡鹽水中的硫酸根離子，得到透過液和濃縮液，透過液可以到化鹽工序，濃縮液再經二級高壓泵送入二級除硝系統，此處把濃縮後的淡鹽水進步一濃
縮，使其中的硫酸根離子濃度達到100-120 g/L接近飽和。
如圖3所示，圖3緊接著圖2所示流程，圖2流程處理後的淡鹽水送入結晶槽，然後經過板式換熱器和冷凍循環泵，把淡鹽水冷卻在3-5。C左右，芒硝過飽和析出，沉澱在結晶槽底部，然後經過結晶體輸送泵把結晶體部分送入離心機進行離心分離，得到十水硫酸鈉(芒硝)和透過液，其中十水疏酸納進行包裝出售，透過液i^v冷鹽水儲槽，然後輸送到圖2中的中間水箱。
本發明的膜法脫硝方法，採用兩次膜濃縮分離，使淡鹽水中的硫酸;f艮離子接近飽和狀態，這樣後期冷凍結晶時可以把冷卻溫度由現有的-5。C提高到5'C左右，這樣整整提高十度左右，大大的節約了能源，減少的生產成本，而且分離效果很好。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種淡鹽水膜法脫硝方法，將淡鹽水經過一級膜分離，把淡鹽水的硫酸鈉含量濃縮，然後將膜處理後的淡鹽水冷卻結晶，分離結晶物，得到透過液和芒硝，其特徵在於，在淡鹽水冷卻結晶前，將淡鹽水經過一級膜分離後，再經過二級膜分離，進一步濃縮淡鹽水中的硫酸鈉含量，使經過兩次膜處理的淡鹽水中的硫酸鈉含量達到100-120g/L，然後將經過兩次處理後的淡鹽水冷卻到一定的溫度結晶，分離結晶物，得到透過液和芒硝。
2、 如權利要求l所述的淡鹽水膜法脫硝方法，其特徵在於，經過兩次膜 處理後的淡鹽水冷卻結晶的溫度為3-5°C。
3、 如權利要求1或2所述的淡鹽水膜法脫硝方法，其特徵在於，所述一 級膜和二級膜是複合聚醯胺納濾膜。
4、 如權利要求3所述的淡鹽水膜法脫硝方法，其特徵在於，經過兩次膜 處理後的淡鹽水，冷卻結晶後，用離心法分離結晶。
全文摘要
本發明屬於氯鹼行業，具體涉及一種淡鹽水膜法脫硝方法。本發明的脫硝方法採用兩次膜處理，把淡鹽水進行兩次濃縮，使淡鹽水中的硫酸根離子濃度達到接近飽和，然後進行冷凍結晶，結晶溫度由現有的-5℃提高到3-5℃，大大的減少了能耗，降低了生產成本，而且該方法脫硝效果很好。
文檔編號C02F9/02GK101475270SQ20091003671
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月16日 優先權日2009年1月16日
發明者莫新來, 譚子斌 申請人:莫新來;譚子斌