[实用新型]氯碱盐水一次精制系统

说明书

本实用新型公开了一种氯碱盐水一次精制系统，包括混合槽、第一反应器和后反应系统；在第一反应器与后反应系统之间设置有第二反应器，所述第二反应器设置有盐水出口，第二反应器中的盐水可通过强制外循环泵经盐水出口返回第一反应器中；所述第一反应器与第二反应器的底部均设有盐泥出口，反应过程中生成的盐泥可通过盐泥出口进入盐泥循环池，再经盐泥循环泵返回混合槽。本实用新型的优点是：1)二氧化硅去除率可达到30～70％；2)使用该系统精制盐水无需额外加入试剂，不会引入新的其它杂质离子；3)处理成本低，只需一次性投入部分设备，具有现实可行性。

技术领域

本实用新型涉及一种氯碱生产设备，尤其是一种离子膜法氯碱设备。

背景技术

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl₂和H₂，并以他们为原料生产一系列化工产品的工业，称为氯碱工业。目前世界烧碱生产工艺主要有离子膜法、隔膜法及水银法，另有少量苛化法。其中离子膜法能耗低、产品纯度高、污染小、操作成本低，是新建烧碱装置的首选。

氯碱生产工艺主要包括盐水精制工序和电解工序，其中盐水精制工艺指的是对含NaCl的粗盐水进行处理以去除其中杂质的过程。制备NaCl粗盐水的原料主要是原盐，根据来源不同，原盐主要可以分为海盐、井盐、湖盐、矿盐四大类。但原盐价格较高，为提高企业经济效益，目前各企业广泛采用以卤水替代一部分或全部原盐制碱。但由于卤水杂质含量较大，无疑对氯碱生产工艺提出了新的问题。

例如我公司氯碱厂采用掺卤制碱工艺，最大掺卤比为32％，散盐采用真空制盐，卤水则采用井盐。卤水是用工业水注入深井化盐制得的，因此卤水中二氧化硅一直很高。质检分析数据显示，卤水中二氧化硅平均含量为7.95mg/L，最高为15.8mg/L，平均值超过指标值(指标为≤5.0mg/)。

目前的盐水精制工艺可分为盐水一次精制和盐水二次精制。盐水一次精制是采用加入化学精制剂(NaOH和Na₂CO₃)将盐水中可溶性杂质转化为几乎不溶的沉淀物，然后通过澄清、过滤等手段达到精制的目的。其主要包括以下步骤：

A、以原盐或/和卤水为原料制得粗盐水；

B、向粗盐水中加入NaOH和Na₂CO₃获得混盐水；

C、混盐水经固液分离得到一次精制盐水和盐泥，一次精制盐水进入二次精制工序，盐泥进行处理或利用。

盐水二次精制主要采用螯合树脂塔去除盐水中的Ca²⁺和Mg²⁺从而达到精制的目的。树脂塔处理后质量合格的二次精制盐水，即可按需求供给电解工段。

电解过程中，由于盐水是闭路循环的，目前的盐水精制过程中二氧化硅是无法除去的，因此二氧化硅会在盐水系统中逐渐积累增加，过量的二氧化硅会同盐水中的钙、锶、钡、铝等离子结合成胶体络合物附着在离子膜电解槽内的离子膜或极片上，堵塞膜和极片，从而造成离子膜电流效率下降和电解槽槽电压的上涨，使运行费用大幅上涨，影响企业生产经营成本。

目前，循环水制备过程中去除二氧化硅方法主要有石灰软化法、阴离子交换树脂法、硅胶吸附法、反渗透、电凝聚、微泡浮选除硅等，但这些方法主要用于循环水处理及纯水处理领域，由于设备适用的液体环境不同，强行采用石灰软化法等可能导致引入更多杂质和杂质离子，或者大幅提高处理费用或设备投资成本，所以都不适合氯离子含量很高的盐水精制过程。

实用新型内容

为解决现有技术盐水中二氧化硅难以去除或处理成本过高的技术问题，发明人提供了一种离子膜法氯碱工艺中降低盐水中二氧化硅的方法，包括以下步骤：

A、制得粗盐水；