[发明专利]一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置

权利要求书

1.一种膜法冷冻脱硝方法，包括对含硝淡盐水的预处理、膜分离、冷冻脱硝，其特征在于：由蒸汽溴化锂制冷机组制备出4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。

2.根据权利要求1所述的膜法冷冻脱硝方法，其特征在于：所述蒸汽溴化锂制冷机组是利用水对氯化氢合成炉中合成反应产生的热量进行回收再利用而产生的低压蒸汽来制冷制备出4～7℃的低温水。

3.根据权利要求2所述的膜法冷冻脱硝方法，具体包括以下步骤：

(1)制备低温水：用水对氯化氢合成炉中氢气和氯气合成反应产生的热量进行回收再利用而闪蒸出的低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组，由蒸汽溴化锂制冷机组制冷制备出4～7℃的低温水；

(2)对含硝淡盐水进行预处理：利用步骤(1)制得的低温水为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，通过将冷量引入到含硝淡盐水预处理单元使含硝淡盐水温度降低；

(3)膜分离：将预处理后的含硝淡盐水通过高压泵提升压力后，采用膜分离法，将含硝淡盐水通过分离膜，分离得到脱硝盐水和浓硝盐水；

(4)浓硝盐水的硝、液分离：用步骤(1)制得的低温水引入到冷却结晶单元对膜分离后的浓硝盐水循环冷却，结晶，并进行硝、液分离，得到芒硝和离心清液。

4.根据权利要求3所述的膜法冷冻脱硝方法，其特征在于：所述步骤(1)中制备低温水，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，具体包括以下步骤：

(1-1)热量回收：将氯碱电解槽生产出的氢气和氯气经过干燥后，通过管道进入氯化氢合成炉燃烧得到氯化氢气体，合成炉产生的热量通过用水进行热量回收，得到高温水；

(1-2)低温水制备：将步骤(1-1)得到的高温水通入闪蒸槽进行闪蒸得到低压蒸汽，将低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组进行做功制冷，制备得到温度为4～7℃、冷媒为脱盐水的低温水；

(1-3)将4～7℃的低温水通入到膜法冷冻脱硝过程的冷却结晶单元，为冷冻脱硝过程提供冷量；

(1-4)换热后的低温水再返回到蒸汽溴化锂制冷机组作为冷媒介质循环使用，用以制备冷媒低温水；

重复步骤(1-2)、步骤(1-3)、步骤(1-4)即可不断制备4～7℃的冷媒低温水。

5.根据权利要求3所述的膜法冷冻脱硝方法，其特征在于，所述步骤(4)浓硝盐水的硝、液分离：浓硝盐水的循环冷却、结晶、分离，具体包括以下步骤：

(4-1)浓硝盐水进入结晶器通过沉降分离为上部清液和中下部浓硝液，用循环泵将结晶器中的上部清液升压后，输送到到循环冷却器，和4～7℃的冷媒低温水换热后，使上部清液的温度降低至4～10℃，再返回到结晶器中部位置；

(4-2)利用步骤(4-1)冷却后返回的低温上部清液对结晶器中下部的浓硝液降温，同时通过沉降，清液上升、浓硝液沉降；

(4-3)上层清液重复步骤(4-1)和步骤(4-2)，使浓硝液逐渐冷却，结晶，产生芒硝晶体，再用离心机进行硝、液分离，得到芒硝和离心清液；

(4-4)将离心清液输送到清液冷量回收换热器中用于降低步骤(3)膜分离产生的浓硝盐水的温度，与浓硝盐水换热后的离心清液再被输送至步骤(2)对含硝淡盐水进行预处理处与含硝淡盐水汇合，进行循环脱硝。

6.根据权利要求5所述的膜法脱硝方法，其特征在于，所述膜法冷冻脱硝方法的过程中的冷量主要是由步骤(1)制备出的4～7℃的低温水提供：首先，冷量在循环冷却器中由4～7℃的低温水传递给上部清液；再传递给结晶器中下部的浓硝液；然后传递给离心清液；然后，离心清液输送到清液冷量回收换热器后，一部分冷量传递给浓硝盐水，另一部分随离心清液与含硝淡盐水汇合，将冷量传递给了含硝淡盐水使其温度降低；最后，含硝淡盐水在膜分离器中分离为脱硝盐水和浓硝盐水，其中低温的脱硝盐水被输送到热量回收换热器中，为步骤(2)对含硝淡盐水进行预处理时降低含硝淡盐水温度提供冷量。