[发明专利]一种提高膜法除硝能力的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及离子膜烧碱一次盐水膜法除硝工艺，特别涉及一种高浓度含硝盐水时提高膜法除硝能力的生产方法。

背景技术

在氯碱生产中目前最先进、最清洁和广泛使用的是离子膜烧碱工艺，从离子膜电解槽出来的淡盐水要返回化盐系统用于化盐，但淡盐水中含有的硫酸根必须进行去除，使盐水中硫酸根的含量达到一定要求。CN101293661A涉及淡盐水脱氯以及其中有机物的脱除，还涉及硫酸根的去除。该专利提供的方法是将从离子膜电解槽出来的淡盐水经脱氯塔脱氯至工艺允许范围，然后送至一次盐水工序，加入钡盐除去由原料盐带入系统的硫酸根后，配水送去化盐桶；从化盐桶出来的粗盐水中依次加入精制剂除杂、加入Na₂SO₃脱氯及pH调节剂，处理后送去二次盐水。该专利采用的是传统的除硝方法，加氯化钡反应生成硫酸钡沉淀然后进入澄清桶排泥压滤排除，对环境造成一定压力并且氯化钡成本相对较高。

CN101041487A公开了一种膜法脱除盐水中硫酸根离子的预处理方法，包括如下过程：(1)向离子膜烧碱系统脱氯塔来的盐水中加亚硫酸钠脱除残余的游离氯；(2)调整脱除游离氯后的盐水的pH值为3～7，调整温度为35～50℃；(3)将经过pH值和温度调整后的盐水用活性炭过滤，以防止氯离子进入膜分离装置；(4)经过活性炭过滤后的盐水用保安过滤器脱除活性炭与游离氯反应生成的微小颗粒后，用膜分离装置分离出硫酸根离子。这种方法具有无污染、低能耗、运行稳定的优点。

近几年随着技术的进步和节能降耗环保压力的增大，膜法除硝工艺以其成本优势和清洁环保逐渐成为除硝方法的首选，并成为工信部清洁生产推广技术之一。但就现有技术来说，如何更进一步提高膜法除硝能力，扩大原盐选用范围保证盐水质量正成为氯碱厂家寻求的技术发展方向。

发明内容

针对现有技术的不足，进一步提高现有膜法除硝能力，本发明提供一种高浓度含硝盐水时提高膜法除硝能力的生产方法，通过高浓硝盐水析出芒硝，在原盐中硫酸根含量较高的情况下仍然能够保持盐水质量，满足离子膜烧碱装置对盐水的质量要求。

术语说明：

高浓度含硝盐水：是指硫酸钠浓度≥45g/l的盐水，也称富硝盐水或浓硝盐水，本申请中提到的富硝盐水、浓硝盐水与高浓度含硝盐水含义相同。相应地，硫酸钠浓度≤3g/l时，称为贫硝盐水。

芒硝：一种矿物质，含有一个分子硫酸钠和十个分子结晶水，分子式Na₂SO₄·10H₂O。也有粉化状态。

除硝：本领域中主要是指去除体系中的硫酸钠，还包括但不限于少量的水溶性氯化钠。

ORP值：游离氯含量的电极电位显示。

本发明的技术方案如下：

一种提高膜法除硝能力的生产方法，包括来自盐水电解脱氯工段的淡盐水进行预处理，达到进膜条件后按现有技术进行膜分离，膜分离出水分为两部分：

a)一部分是除硝后得到的浓度≤3g/l的贫硝盐水，送去化盐单元配水槽作为一次盐水化盐用；

b)另一部分是除硝出来的富硝盐水，送入冷冻系统，按两段法冷冻处理，第一阶段冷冻控制温度在-7～-8℃，第二阶段冷冻控制调节温度在1～-3℃，析出芒硝结晶，得冷冻硝浆；

c)所得冷冻硝浆通过离心，分离出芒硝，离心母液再利用。

根据本发明，所述的膜分离是采用过滤硫酸钠的膜装置进行。优选的，采用集成式内循环纳滤膜装置，可通过市场购得。

根据本发明，优选的，富硝盐水浓度控制在45g/l以上。通过膜过滤循环盐水流量和串联膜组件的数量进行控制，按现有技术。进一步的富硝盐水浓度为45～48g/l。

根据本发明，上述c)中得到的离心母液硫酸钠浓度在8-12g/l且晶体颗粒较大，温度低于环境温度，可直接返回b)中第二阶段冷冻与第一阶段冷冻后的富硝盐水混合兑卤析出芒硝晶体。

根据本发明，优选的，一种提高膜法除硝能力的方法，详细操作步骤如下：

1)淡盐水预处理

淡盐水中加入Na₂SO₃去除游离氯至零，经脱氯盐水冷却器将原盐水冷却至工艺要求，调节pH在6～7，ORP值低于100mv；

2)预处理后的淡盐水泵送去膜分离，在循环泵的不断回流循环下，贫硝盐水进入膜的另一侧，富硝盐水达到要求的浓度45g/l以上。