工业盐水精制的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种新的氯碱工业用盐水的精制方法，尤其是其中采用膜过滤器的氯碱工业用盐水的精制方法。本发明专利技术所述氯碱工业用盐水的精制方法包括：将原料盐溶解，提供饱和的粗盐水溶液；在所述粗盐水溶液中先加入碳酸钠，后加入氢氧化钠，提供反应后盐水溶液；将所述盐水溶液送入膜过滤器，过滤获得精盐水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新的氯碱工业用盐水的精制方法，具体涉及其中采用膜过滤器的氯碱工业用盐水的精制方法。更具体的说，本专利技术涉及的氯碱工业用盐水的精制方法包括将原料盐溶解，提供饱和的粗盐水溶液；在所述粗盐水溶液中先加入碳酸钠，后加入氢氧化钠，提供反应后盐水溶液；将所述盐水溶液送入膜过滤器，获得精盐水。
技术介绍
氯碱工艺是一种能够产生氯气或相关的氧化剂以及碱性盐，如氢氧化钠("NaOH，〃也称为碱液或苛性钠)的工艺。氯气和NaOH是全世界最普遍生产的化学品之一，用于生产许多种材料和产品。在目前的氯碱工业中，通常使用电解装置进行常规的盐水电解工艺，以获得氯气和NaOH。氯碱工艺的总体反应以下式表示2NaCl+2H20 — Cl2+H2+2Na0H。在该氯碱工业中，将原料盐(NaCl)溶解制成饱和盐水，进行电解产生氢氧化钠和氯气等产品。由于盐水中含有大量的钙、镁、有机物等化学杂质和不溶于水的固体杂质，必须在电解前除去，否则会在电解工序中造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，离子膜电解槽运行效率降低，严重影响离子膜的寿命，破坏电解槽的正常生产，影响产品品质。因此盐水需用化学方法将离子态的钙、镁、硫酸根反应成为固体后，进行固液分离。因此，氯碱工业都需要配套一种氯碱工业用盐水的精制方法。目前，现有氯碱工业采用的盐水精制技术有两种主流工艺I.戈尔公司在2000年申请并在2004年获得批准的中国专利ZL00127853. 3《用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器精制盐水的方法》(案卷号003756)中提到了一种精制盐水的方法，所述方法包括下述步骤(I)化盐至饱和粗盐水；(2)加入NaOH使游离镁离子转化成氢氧化镁，并加入作为氧化剂的次氯酸钠(NaClO)氧化分解有机物；(3)粗盐水加压溶气后加入絮凝剂(例如，三氯化铁)进行预处理，经吸附、共沉淀和气浮作用去除氢氧化镁、有机物和不溶于水的原料杂质，并将其中的游离钙、镁离子比调节到大于I，优选大于10 ；(4)加入碳酸钠(NaOT3)和亚硫酸钠(Na2SO3)，使粗盐水中的游离钙离子转变成碳酸钙，并除去残留的游离氯；(5)将粗盐水送入膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器进行过滤获得精盐水。然而，经过数年的使用后，申请人发现该工艺存在以下几点不足(a)工艺流程长、土建投资高粗盐水需要加压溶气，致使过滤器厂房增高；(b)预处理器投资大、占地面积大，系统操作复杂、粗盐水容易返浑、操作管理难度大；(b)由于该工艺需要投加氧化剂(例如，次氯酸钠NaCIO)、需要投加亚硫酸钠(Na2SO3)消除残余游离氯，盐水加压溶气消耗大量压缩空气，还要投加三氯化铁药剂，运行成本高；(C)过滤器清洗采用盐酸定期酸洗，费用高，易造成新的污染源。2.现有技术中还有一种陶瓷膜盐水精制的工艺，它不同于膨体聚四氟乙烯膜过滤器精制盐水的方法，是一种错流过滤的方法，主要包括(I)化盐至饱和粗盐水；(2)先加入作为氧化剂的次氯酸钠(NaCIO)，再同时加入NaOH、碳酸钠(NaCO3)，以同时除去游离的镁离子和钙离子；(3)粗滤后进入陶瓷膜液体过滤器进行过滤；(4)加入亚硫酸钠(Na2SO3)，除去残留的游离氯，最后获得精制盐水。然而，申请人发现该工艺存在以下几点不足(a)化盐后同时加入氢氧化钠和碳酸钠进行反应，盐水中部分钙离子会生成氢氧化钙胶体而影响滤饼的架桥性能；(b)陶瓷膜对有机物敏感度大，因此该系统氧化剂投加量较大，精制盐水进入下工序前必须投加大量亚硫酸钠以消除残留游离氯，运行成本高；(C)陶瓷膜过滤系统最大缺点是大量浓缩滤液(约3 - 4倍的出水量)重复返回过滤，消耗大量电能，增加了运行成本，过滤压差高,需要更高的电耗而增加运行成本；(d)陶瓷膜过滤器排泥含水量高，增加了后续板框压滤机或其它类型的脱水装置的工作负荷；(e)陶瓷膜过滤器清洗也采用盐酸定期酸洗，费用高，易造成新的污染源。
技术实现思路
针对现有技术中盐水精制工艺存在的种种问题，急需一种新的粗盐水精制的处理方法，以满足目前氯碱工业的需求。为此，本专利技术人研发了一种新的膜过滤粗盐水精制的处理方法。该处理方法简化了现有盐水精制工艺，节省投资、设备占地少、运行稳定、运行成本低、并获得闻品质的精制盐水。在本专利技术中，专利技术人创造性的发现游离钙离子加入碳酸钠后会反应生成碳酸钙刚性颗粒，而游离镁离子加入氢氧化钠后会反应生成氢氧化镁絮状物；所述氢氧化镁絮状物会紧紧地包裹在类似于晶种一样的碳酸钙刚性颗粒的表面，降低了氢氧化镁胶体对膜过滤的影响，使盐水溶液中的絮状物显著降低，降低了过滤压差，方便后续的过滤操作。而且，在氢氧化镁絮状物紧紧地包裹碳酸钙刚性颗粒的过程中，粗盐水中的有机物和菌藻类等也会一同吸附到碳酸钙颗粒表面，从而一方面大大降低了这些物质对膜过滤的影响，另一方面则无需再加入氧化剂和亚硫酸钠以及絮凝剂等药剂。基于上述原理，专利技术人提出的盐水精制方法是先加碳酸钠，使粗盐水中的钙离子先与碳酸钠进行前反应，然后再加入氢氧化钠进行后反应。具体的说，本专利技术提供一种氯碱工业用盐水的精制方法，所述方法包括(I)将原料盐溶解，提供饱和的粗盐水溶液；(2)在所述粗盐水溶液中先加入碳酸钠，后加入氢氧化钠，提供反应后盐水溶液；(3)将所述盐水溶液送入膜过滤器中，过滤获得精制盐水。在本专利技术一个实施方式中，所述方法还包括将来自氯碱工业中电解槽阳极室排出的回流淡盐水进行真空脱氯，提供真空脱氯的淡盐水。在本专利技术一个实施方式中，所述方法还包括使用所述真空脱氯的淡盐水清洗所述膜过滤器。在本专利技术一个实施方式中，所述方法还包括对真空脱氯的淡盐水进行化学脱氯，提供真空脱氯和化学脱氯的淡盐水，并使用所述真空脱氯和化学脱氯的淡盐水溶解原料盐。在本专利技术一个实施方式中，所述方法无需使用作为氧化剂的次氯酸钠、无需使用作为去氯剂的亚硫酸钠以及无需使用作为絮凝剂的三氯化铁。在本专利技术一个实施方式中，所述膜过滤器的膜孔径O. 01 3微米。在本专利技术一个实施方式中，所述方法还包括所述膜过滤器排出的泥浆进入泥浆槽后，用泥浆泵送入脱水装置，优选板框压滤机，从脱水装置排出的清液返回配水槽，而泥洛外运。在本专利技术一个实施方式中，所述原料盐来自海盐、湖盐、矿盐以及精制盐。在本专利技术一个实施方式中，所述膜过滤器是陶瓷膜过滤器或者膨体聚四氟乙烯膜罐式反冲液体过滤器。在本专利技术中，在使用前，所述原料盐无需预先除去镁离子，或者所述原料盐包含镁离子。在本专利技术中，过滤器使用一段时间，过滤压力升高，盐水流量降低，此时进行自动清洗。清洗液采用来自氯碱工业的离子膜电解槽中排出的淡盐水。相比现有技术(例如，中国专利ZLOO127853. 3)中，本专利技术重点在于I)先除游离钙离子、后除游离镁离子针对中国专利ZL00127853. 3工艺中预处理系统主要解决粗盐水中有机物、菌藻类和钙镁离子过高的影响，我们采取的方法是先加碳酸钠，使粗盐水中的钙离子先与碳酸钠进行反应，在前反应(如图3所示)中使游离钙离子全部反应生成碳酸钙刚性颗粒，然后再加入氢氧化钠进行后反应，使游离镁离子与氢氧化钠中的氢氧根(0H0在后反应器中形成氢氧化镁(一种絮状物)。由于粗盐水中已经有了大量的碳酸钙刚性颗粒，氢氧化镁絮状物会紧紧地包裹在类似于晶种一样的碳酸钙的表面。同时，粗盐水中的有机物和菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯碱工业用盐水的精制方法，所述方法包括：(1)将原料盐溶解，提供饱和的粗盐水溶液；(2)在所述粗盐水溶液中先加入碳酸钠，后加入氢氧化钠，提供反应后盐水溶液；(3)将所述盐水溶液送入膜过滤器中，过滤获得精制盐水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王占华，马力雄，
申请(专利权)人：戈尔工业品贸易上海有限公司，
类型：发明
国别省市：