[发明专利]一种含硫酸钠的氯化钠溶液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含硫酸钠的氯化钠溶液的处理方法，属于氯碱、纯碱、制盐等行业的含硫酸钠的氯化钠溶液出来领域。

技术背景

在氯碱等领域的膜法脱硝过程中，会产生含硫酸钠的氯化钠溶液，俗称浓硝水。其中含硫酸钠40~120g/l、含氯化钠180~240g/l。目前的处理方法主要有以下几种：

一是采用排放的方法处理，由于浓硝水除含有硫酸钠外，还含有大量的氯化钠，如直接进行排放，不仅浪费了氯化钠资源，而且造成环境污染。

二是采用冷冻的方法，将其中的硫酸钠结晶析出，析出硫酸钠之后的贫硝盐水去化盐，达到分离硫酸钠和氯化钠的目的。申请号为200710088246.9的专利公开了一种盐水溶液冷冻分离芒硝的方法。将含硫酸钠的溶液调节pH值为碱性，进行冷却到10~0℃后析出十水硫酸钠，低硝盐水作为副产物排出。申请号为200910036713.2的专利公开了一种淡盐水膜法脱硝的方法，该发明把淡盐水进行两次浓缩，得到的浓硝水降温到3~5℃进行结晶以除去硫酸钠。《中国氯碱》2009第9期发表的“淡盐水膜法—冷冻脱硝工艺”一文，其浓硝水处理工艺：采用先进的3 段沉硝过程彻底解决了除硝系统芒硝堵塞的问题。第一次沉硝过程发生在浓缩液储存沉硝槽， 因为浓缩液芒硝质量浓度可能达到60～80 g/L，在高浓度下芒硝会自然结晶，把沉硝槽底部的芒硝直接抽往离心机， 清液从槽的中间部位抽到一级预冷换热器。这样，避免了一级预冷板式换热器被芒硝堵塞。第二次沉硝过程发生在兑卤槽，因为此时温度降低到10 ℃左右， 有芒硝结晶沉降，把兑卤槽底部的芒硝直接抽往沉硝槽， 清液从槽的中间部位抽到蒸发器， 这样， 避免了蒸发器被芒硝堵塞；第三次沉硝是温度在-5 ℃左右时，在沉硝槽进行，芒硝完全沉降后直接进入离心机分离。在上述的冷冻除硝工艺均靠降温来完成硫酸钠和氯化钠的分离，存在流程长、能源消耗高、设备投资大等缺点。

发明内容

设计目的：本发明针对现有技术中的不足，设计一种具有流程短、设备简单、投资省、节约能源、运行费用低、处理成本低的一种含硫酸钠的氯化钠溶液的处理方法。

技术方案：一种含硫酸钠的氯化钠溶液的处理方法，（1）调节溶液pH=4~9，采用纳滤膜将溶液中的硫酸钠提浓到80~130g/l；（2）步骤（1）中的溶液中加入溶液体积1~5倍的软水，用纳滤膜进行恒溶脱盐，得到的浓液去排放，得到的淡液去化盐。

含硫酸钠的氯化钠溶液用氢氧化钠调节pH=4~9，控制温度在10~40℃之间，进入纳滤膜浓缩系统进行浓缩，控制压力在2.0~3.8MPa之间，将溶液中的硫酸钠提浓到80~130g/l；提浓后的溶液中加入溶液体积1~5倍的软水，控制压力1.5~3.8MPa之间、温度10~50℃之间用纳滤膜进行恒溶脱盐，得到的浓液去排放，得到的淡液去化盐。

本方案中选用的纳滤膜截留分子量为150~400、在pH≥4的条件下带负电，硫酸钠的分子量为142，略小于膜的截留分子量，但由于该膜在pH≥4的条件下带负电，在膜表面带有负电荷的时候对2价阴离子具有非常好的截留率，因此本方案中纳滤膜对硫酸钠的截留率依然在96%以上，确保淡液中的硫酸钠含量在5g/l以下，符合化盐用淡盐水的质量指标。

本方案中的恒溶脱盐可以是连续的，也可以是间歇的。

连续恒溶脱盐操作方式：将含提浓后的溶液泵入贮槽中，控制一定的液位，向贮槽中加入软水，在加软水的同时溶液进入纳滤膜进行分离，分离的淡液收集，浓液回流到贮槽，并保此贮槽的液位恒定不变，当加水量达到溶液体积的1~5倍时停止。通过调节加水量的倍数可以控制最后浓液中的硫酸钠浓度和淡液中氯化钠的回收率，加入的倍数越多，最后浓液中的硫酸钠的浓度越低、淡液中氯化钠的回收率越高。加水方式可以直接加入贮槽，也可以加在溶液的管道中。

间歇恒溶脱盐操作方式：将提浓后的溶液泵入1#贮槽中，同时按溶液流量1:1的比例加入软水，1#贮槽中溶液和水的混合液进入纳滤膜进行分离，分离的淡液收集；浓液进入2#贮槽，同时按浓液流量1:1的比例加入软水，2#贮槽中溶液和水的混合液再次进入纳滤膜进行分离，分离的淡液收集；浓液进入3#贮槽，重复上述步骤。通过设置贮槽的只数和纳滤分离的重复次数来控制加水量。设置贮槽的只数为1~5只，重复次数为0~4次。设置的贮槽越多、重复的次数越多，则最后浓液中的硫酸钠的浓度越低、淡液中氯化钠的回收率越高。加水方式可以直接加入贮槽，也可以加在溶液的管道中。