一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及离子膜法烧碱生产技术领域，特别设及一种离子膜烧碱生产中，将电 解槽阳极区移出的部分淡盐水经游离氯转化、浓缩脱水、预热升温后，重新回电解槽代替部 分精制盐水电解制烧碱的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 目前国内烧碱生产W离子膜法为主。在离子膜法烧碱生产工艺中，原盐(或渗用部 分面水）经化盐溶解成饱和粗盐水，经一次盐水精制和二次盐水精制除去原盐(或渗用部分 面水冲带入的Ca"、Mg"、S〇42哪杂质离子及悬浮物，制得质量合格的精盐水，进入离子膜电 解槽，一部分化Cl和水在直流电的作用下，在电解槽阴极区生成化OH和&，在电解槽阳极 区产生精盐水电解后形成的淡盐水(行业对化Cl含量在190-210g/L的盐水的俗称） 被移出电解槽阳极区，加入适量盐酸，与淡盐水混合后进入循环淡盐水槽。淡盐水经脱氯、 脱硝后，回到化盐工序，电解消耗的部分精盐水加入面水或一次水补充，重新溶解固体盐再 次精制，进入电解槽电解制烧碱，如此循环进行。对于此方法，淡盐水循环量大、脱氯过程中 所加化学试剂会污染淡盐水、辅助物料消耗高、盐水精制装置能力大、面水渗用比例低(小 于30%)，生产成本高。
[0003] 少数企业为了提高渗面量采用蒸发浓缩的方法浓缩脱氯后的淡盐水。如中国专利 文献CN102344219A公开了 "一种全面制碱的方法"，通过对淡盐水除游离氯、除亚硫酸根 和硫酸根W及蒸发浓缩、馨合树脂塔吸附杂质离子得到二次盐水，达到淡盐水回收的目的。 但是由于淡盐水在脱氯过程中被所加辅料污染仍不能直接进电解槽电解制烧碱，还需要加 入到盐水精制大循环，另外脱氯、脱硝、二次精制费用一点都没有降低，也没有对电解余热 加W利用。虽然可实现全面制碱但整个工艺过程能耗仍较高，不利于烧碱综合成本的有效 控制。
【发明内容】
[0004] 本发明的技术任务是针对现有技术的不足，将电解槽阳极区移出的部分淡盐水经 游离氯转化、浓缩脱水、预热升温后，重新回电解槽代替部分精制盐水电解制烧碱的方法， 部分解决了现有离子膜法烧碱生产工艺中化Cl分解率低、含游离氯淡盐水再使用工艺复 杂处理费用高、一次精制及二次精制工序长循环量大造成的生产成本较高的问题。
[0005] 本发明的理论依据是通过研究精盐水在电解槽阳极区内电化学反应的整个过程、 W及出槽淡盐水组成及各组分含量而形成的。
[0006] 出槽淡盐水组成及各组分含量如下：
【主权项】
1. 一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征在于，该方法根据生产需要， 将出槽淡盐水按比例分成两部分，一部分脱氯、脱硝后去盐水精制单元，另一部分去淡盐水 回用单元，所述脱氯、脱硝后去盐水精制单元按照公知的脱氯、脱硝、盐水精制工艺进行，所 述淡盐水回用单元，其工艺步骤包括如下： 1) 出槽淡盐水中加入化0H调节抑值至抑> 10,将溶解在淡盐水中的游离氯全部转 化成化CIO ; 2) 将步骤1)处理后的淡盐水导入蒸发器进行浓缩脱水，提高化Cl含量至回用淡盐水 标准，得到回用淡盐水； 3) 将步骤2)所得回用淡盐水与电解槽阳极区产生的高温饱和湿氯气进行热交换，用W 回收高温饱和湿氯气热量； 4) 将步骤3)预热升温后的回用淡盐水与来自二次精制的原料精盐水按一定比例混合， 使其符合入槽盐水标准，直接进入电解槽电解生产烧碱。
2. 根据权利要求1所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征在 于，所述出槽淡盐水脱氯、脱硝后去盐水精制单元的比例根据入槽盐水中杂质离子的含量 决定，在入槽盐水合格的前提下尽量减少去脱氯、脱硝后去盐水精制单元的比例。
3. 根据权利要求1所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征在 于，上述步骤2)中所述回用淡盐水标准是指将化C1含量提高到235-285 g/l，且回用淡盐 水与原料精盐水混合后，所含杂质离子含量与公知的二次盐水质量标准一致。
4. 根据权利要求1或3所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征 在于，上述步骤2)中所述回用淡盐水标准是指将化C1含量提高到255-265 g/l，回用淡盐 水与原料精盐水混合后，所含杂质离子含量与公知的二次盐水质量标准一致。
5. 根据权利要求1或3所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征 在于，上述步骤2)中所述蒸发器为单效、双效或=效蒸发器，末效采取双级抽真空，控制末 效蒸发温度为40°C，末效真空度《6化a (绝压)。
6. 根据权利要求1所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征在 于，上述步骤4)中所述入槽盐水标准是指其中所含化C1含量为240-320 g/l，其余杂质离 子含量与公知的二次盐水标准一致。
7. 根据权利要求1或6所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，其特征 在于，上述步骤4)中所述入槽盐水标准是指其中所含化C1含量为285-295 g/l，其余杂质 离子含量与公知的二次盐水标准一致。
8. -种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的装置，其特征在于，包括设置在淡盐水总 线分支线上的脱氯管线、W及设置在淡盐水总线上的淡盐水回用单元，所述脱氯管线依次 连接脱氯、脱硝、盐水精制单元，所述脱氯、脱硝、盐水精制单元为公知的脱氯、脱硝、盐水精 制设备，所述淡盐水回用单元包括： 一游离氯转化子单元，用于将溶解在淡盐水中的游离氯全部转化化C10,其包括一混合 反应器，混合反应器入口分别与化0H管线和所述淡盐水总线相连，混合反应器出口与浓缩 脱水子单元相连； 一浓缩脱水子单元，用于对淡盐水进行浓缩脱水处理，将化C1含量提高至回用淡盐水 标准，其包括一蒸发器，蒸发器入口与所述混合反应器出口相连，蒸发器出口通过串联有回 用淡盐水线的管道与预热升温子单元相连； 一预热升温子单元，将回用淡盐水与电解槽阳极区产生的高温饱和湿氯气进行热交 换，用W回收高温饱和湿氯气的热量，其包括回用盐水预热器，所述回用淡盐水预热器设有 高温工质入口、高温工质出口、低温工质入口和低温工质出口，低温工质入口与蒸发器出口 相连，低温工质出口连接回用淡盐水罐，高温工质入口与来自电解槽的高温饱和湿氯气管 线相连，高温工质出口连接氯氨处理工段； W及一精盐水罐，精盐水罐与二次精制单元相连，所述回用淡盐水罐、精盐水罐出口处 分别设有阀口和流量计，用于调节回用淡盐水与精盐水的配比至入槽盐水标准，回用淡盐 水与精盐水混合物送往电解槽进行电解反应。
9.根据权利要求8所述的一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的装置，其特征在 于，所述蒸发器为双效蒸发器，其结构包括第一蒸发室、第一加热室、一级循环累、第二蒸发 室、第二加热室、二级循环累、大气冷凝器和双级真空累，第一蒸发室入口与混合反应器相 连，第一加热室管程与生蒸汽管线相连，第一加热室壳程入口通过串联有一级循环累的一 级物料循环管线与第一蒸发室物料循环出口相连，第一加热室壳程出口与第一蒸发室物料 循环入口相连，所述一级物料循环管线分支管道与第二蒸发室入口相连，第二加热室管程 与第一蒸发室二次汽出口相连，第二加热室壳程入口通过串联有二级循环累的二级物料循 环管线与第二蒸发室物料循环出口相连，第二加热室壳程出口与第二蒸发室物料循环入口 相连，二级物料循环管线分支管道与回用淡盐水预热器相连，第二蒸发室二次汽出口依次 连接大气冷凝器、双级真空累。
【专利摘要】本发明涉及一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的方法，属于离子膜法烧碱生产技术领域。该方法根据生产需要，将出槽淡盐水按比例分成两部分，一部分脱氯、脱硝后去盐水精制单元，另一部分去淡盐水回用单元，所述淡盐水回用单元是指出槽淡盐水经游离氯转化子单元，将溶解在其中的游离氯全部转化NaClO，经浓缩脱水子单元，得到回用淡盐水，经预热升温子单元，回收高温饱和湿氯气的热量，最后将预热升温所得回用淡盐水与原料精盐水按一定比例混合直接进电解槽电解生产烧碱。本发明还涉及一种淡盐水代替部分精盐水电解制烧碱的装置。本发明简化了淡盐水精制工艺，生产成本低廉、电解余热利用率高、可大量使用廉价卤水代替固体盐制烧碱，掺卤比例超过90%。
【IPC分类】C25B1-46, C25B15-08
【公开号】CN104532283
【申请号】CN201410779480
【发明人】朱发彬
【申请人】济宁金威煤电有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月17日