[发明专利]用于氯碱工艺的过滤器洗涤

说明书

背景技术

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。

图1中显示了示例性的氯碱工艺。图中显示了本领域技术人员已知的使用电解装置进行的常规的盐水电解工艺100。所示的常规盐水电解工艺100的电解装置是膜电解池101。所述膜电解池101包括具有阳极103的阳极室102和具有阴极105的阴极室104。阳极室102和阴极室104用膜106隔开。例如，分隔阳极室和阴极室的膜106可以是离子交换膜。所述分隔阳极室和阴极室的膜106可以进行操作，以使得钠离子和水能够通过，同时阻止未反应的氯化钠(NaCl)进入阴极室104。直流电107可以通过阳极103和阴极105。可以使饱和盐水物流111进入阳极室102中，来自NaCl的氯气在带正电荷的阳极103处释放。一部分氯气以气态形式从阳极室102收集112。来自NaCl的带正电荷的钠离子通过将阳极和阴极隔开的膜106迁移到阴极室105中。

在阴极室104中，在带负电荷的阴极105从水分子放出氢气。可以从阴极室104收集108氢气。在由水放出氢气的同时，也会产生氢氧根离子，氢氧根离子与钠离子反应，形成NaOH。一部分的NaOH从阴极室104排出110。向阴极室104加入水109，从阴极室104排出NaOH110，使得阴极室104保持所需的NaOH水平。因此，氯碱工艺的总体反应以下式表示：

2NaCl+2H₂O→C1₂+H₂+2NaOH

可以将废盐水(例如不再含有饱和NaCl的盐水)物流113从阳极室102排出。可以通过盐水处理工艺114对废盐水进行处理，制得饱和盐水物流111，使其进入阳极室中。因此，盐水回路115包括进行盐水处理114以制得饱和盐水流111，使饱和盐水物流111进入阳极室102中，通过废盐水物流113将废盐水从阳极室102排出，然后将废盐水物流113返回盐水处理工艺114中。

图2显示了用于盐水电解的常规现有技术的盐水回路115。向从阳极室102排出的废盐水物流113加入盐酸(HCl)201，以调节废盐水物流113的pH值(例如提高酸度)。由此减小了氯气在该物流中的溶解性。然后可以对废盐水物流113进行真空脱氯202，使得氯气从废盐水物流113抽提出来203。可以将真空脱氯之后的废盐水物流204从真空脱氯步骤202引出，送入化学脱氯步骤206。可以向真空脱氯之后的废盐水物流204加入NaOH205，以调节pH值使之升高(例如使得废盐水物流呈中心或略碱性)。NaOH也有助于阻止从脱氯后的废盐水物流204放出气态的氯气。化学脱氯步骤206可以采用本领域技术人员已知的各种方法完成(例如加入亚硫酸氢钠(NaHSO₃)和/或亚硫酸钠(Na₂SO₃)之类的还原剂)。

在化学脱氯206之后，使脱氯后的物流进入饱和步骤207，在此步骤中，可以加入NaCl 208以产生饱和盐水物流，并可以加入水209以补充物流的体积并调节NaCl的浓度。通常NaCl 208可能包含各种含量的杂质，必须除去这些杂质，以便使膜电解池101能够以高的电流效率操作。主要的杂质通常包括钙、镁和硫酸根。为了除去这些主要杂质，可以使饱和盐水物流进行沉淀工艺210。该工艺通常是在一个或多个反应器中加入碳酸钠(Na₂CO₃)和NaOH211，沉淀出碳酸钙(CaCO₃)和氢氧化镁(Mg(OH)₂)。根据所含的具体杂质，可以加速其它反应。