[发明专利]一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置

说明书

本发明提供一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置，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。本发明既解决了膜法冷冻脱硝对高位冷量需求的问题，降低了能耗，节约了生产成本，又解决了氯碱生产过程中氯化氢合成炉蒸汽放空浪费的问题，降低了环境污染。

技术领域

本发明属于氯碱生产技术领域，具体涉及一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置。

背景技术

在氯碱生产过程中会产生含高硫酸钠浓度的高硝盐水，其中的硫酸钠主要采用膜法冷冻脱硝方法去除，包括以下过程：将高硝盐水通过热量回收、pH调节和固体杂质过滤等处理后，进入膜分离器进行膜分离，分离得到浓硝盐水进入浓硝盐水槽，经过预冷器换热降温后进入结晶器。结晶器中浓硝液通过冷冻换热器循环降温至3～10℃后析出芒硝，上部得到含硝量低的清液，下部浓硝液通过固液离心分离得到芒硝固体和低硝淡盐水。

然而，这种脱硝方法存在以下不足：浓硝液冷冻循环换热器的冷媒通常采用温度为-10～-13℃的低温冷冻水，对能耗需求有较高要求，造成高位冷量浪费。

同时，在氯碱生产过程中用氢气和氯气在合成炉中合成氯化氢反应会产生大量的热量及对生成的产品进行冷却会产生大量对外排放的蒸汽，这样既浪费了能源又对周围环境产生热污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置，可以解决膜法冷冻脱硝过程对高位冷量需求的问题，以及氯碱生产过程中氯化氢合成炉蒸汽放空浪费的问题，极大降低脱硝过程中的能耗，降低了生产成本，降低环境污染。

本发明为解决上述技术问题所采用的一种膜法冷冻脱硝方法的技术方案如下：

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，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。

优选的，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。

进一步的，本发明提供的一种膜法冷冻脱硝方法，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。

优选的，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，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量；