联合制碱中原料盐的制备系统的制作方法

本发明涉及水处理技术及纯碱生产领域，尤其涉及一种联合制碱中原料盐的制备系统。
背景技术：
：在联合制碱法生产纯碱、氯化铵的过程中，NaCl是以固体的形式加入生产系统中的。联合制碱法采用原盐作为主要原料，但是多数原盐含有不溶物、钙、镁、铁等杂质，为避免杂质引起工艺操作的波动，影响产品品质，原盐在加入系统之前需要进行精制处理，使其能尽量满足生产要求，为纯碱和氯化铵的优质高产打下良好基础。联碱厂多采用洗涤法进行原盐精制，图1示出其流程图，原盐首先进入洗盐机，用精制饱和氯化钠水溶液洗涤，经洗盐机洗涤后的原盐进入球磨机进行粉碎研磨，同时采用精制饱和氯化钠卤水进行洗涤，粉碎后的盐浆流入盐浆罐，而后进入立洗桶洗涤，最后通过离心机分离，将洗涤盐送入生产系统。精制饱和氯化钠水溶液完成原盐清洗后成为含有大量杂质的脏卤盐水，需要采用钙镁反应器、澄清桶等进行精制后，循环使用。原有洗涤盐制备流程长，工艺复杂，原盐中的泥砂难以完全去除，有一部分将进入生产系统，影响产品品质，加大废泥量。同时，洗盐工序的洗涤卤水是连续封闭使用的，随着不断地对原盐进行洗涤，洗涤液中的不溶物、铁、钙、镁等杂质含量也逐渐增多，洗涤效果将受到影响，进入生产系统的原料盐品质将出现波动。原有技术需要配备脏卤盐水精制工序，将加大生产投入成本及运行成本，脏卤盐水精制过程采用传统方法，过程复杂，处理效率低，废渣量大。联合制碱系统及洗盐系统均为封闭循环系统，洗涤饱和卤水中的微量水含量可能引起洗盐工序、纯碱生产系统水膨胀，对稳定生产的正常运行造成影响。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种联合制碱中原料盐的制备系统。为实现本发明的目的，所采用的技术方案为：一种联合制碱中原料盐的制备系统，包括盛放有原卤水的原卤池、超滤膜组件、精卤池以及联合制碱体系；所述的原卤池中设有用于去除钙、镁离子的反应区、用于废渣沉降的沉淀除渣区以及放置有所述的超滤膜组件的精制区；所述的沉淀除渣区与所述的反应区的底部连通，所述的精制区与所述的沉淀除渣区的顶部连通；所述的精制区与所述的超滤膜组件的进水端连通；所述的超滤膜组件的出水端连接所述的精卤池；所述的精卤池与所述的联合制碱体系连通；所述的原卤水的波美度为25-26°Bé，所述的精卤池的精卤水的波美度为28-30°Bé；所述的超滤膜组件的膜通量为10-15L/m2·h。制备过程包括下述步骤：1):原卤水进入原卤池；进水选择高浓度近饱和卤水，控制原卤池中原卤水的波美度为25-26°Bé；在所述的反应区内根据卤水水质计算投加量投加石灰以及纯碱，去除钙镁；所述的沉淀除渣区用于将反应产生的废渣沉降，定期去除；去除钙镁离子后的卤水进入放置有超滤膜组件的精制区；2):所述的超滤膜组件以及精卤池间设置有工作泵，通过负压抽吸方式将步骤1)中去除钙镁离子后的卤水经由超滤膜组件抽至精卤池得到精卤水；3)：将抽至精卤池的卤水的精卤水的波美度控制为28-30°Bé，析出的精制盐送至联合制碱体系中。作为其中的一种优选，步骤2)中所述的超滤膜组件每工作10-15min，进行气擦洗60-120s，每工作24-72h进行一次离线化学清洗；所述的原卤池以及精卤池中分别设有波美度计。所述的精卤池设置有防护棚或防护布。所述的超滤膜组件为帘式或柱式浸没式超滤膜组件。所述的超滤膜组件与所述的精卤池间依次设置有压力表、工作泵前自动阀门、工作泵、工作泵后自动阀门、以及产水流量计。与现有技术相比，本发明的有益效果是：控制原卤池中原卤水的波美度25-26°Bé。是因为铁在卤水浓度达到7.10°Bé时已经基本全部析出，未析出的少量铁离子多以胶体形式存在，可通过超滤膜组件去除。碳酸钙至17°Bé已基本全部析出，硫酸钙至22°Bé析出80％以上，而氯化钠在26°Bé开始析出。利用各种盐的溶解度和含量不同，在浓缩过程中按一定规律结晶析出的特点，在原卤池对钙、铁等离子进行大量去除。同时通过在原卤池中设置反应区，投加石灰、纯碱等进一步强化对钙、镁等去除。超滤系统运行通量10-15L/m2·h，由于原卤池中原卤水被高度浓缩，悬浮物、胶体含量极高，同时氯化钠含量接近饱和，水黏度很高，浸没式超滤工作通量设计不宜过高，该方法设计通量10-15L/m2·h。经过超滤膜组件精制后的卤水送至精卤池，接近饱和的高浓度精制卤水在精卤池中进一步滩晒浓缩，控制精卤池波美度28-30°Bé。控制精卤池波美度28-30°Bé，是因为氯化钠在30°Bé时析出接近80％，硫酸镁在30°Bé时开始析出。精卤池中析出的精制盐送至联合制碱体系工序中。作为其中的一种优选，精卤池需要做好防风沙、防雨雪措施，进行池底、池壁固化，设置防护棚或防护布，避免泥砂、风沙、雨雪造成二次污染。作为其中的另外一种优选，本发明采用帘式或柱式浸没式超滤膜组件，采用气擦洗的方式进行膜通量恢复，制水工作10-15min后，进行气擦洗60-120s。由于采用卤水进行反冲洗可能造成膜内部污染，采用淡水反冲洗将降低原卤池波美度，因此本方法中浸没式超滤不采用反冲洗工艺。由于浸没式超滤膜组件处于原卤池中，若采用原位化学清洗，清洗药剂将对卤水造成污染，同时高浓度卤水对清洗效果也会造成很大的影响，因此本方法中超滤系统不采用原位清洗，膜组件定期将被取出置于专用清洗池中进行化学清洗。本方法从联合制碱生产原料入手，通过超滤膜法卤水精制技术对日晒盐卤水进行精制，超滤膜的过滤精度高，可有效去除卤水中悬浮污染物，经过超滤处理后的卤水悬浮污染物含量低于2mg/L，同时水中胶体污染物被大量去除，一些与带电胶体结合的铁、钙离子也伴随着胶体的截留而被去除。经过超滤精制后制盐高度卤水形成精制饱和卤水，采用此精制饱和卤水制盐形成的精制盐，在不溶物、铁、钙、镁等杂质含量上达到直接投加联碱生产系统进行生产的要求，同时氯化钠含量可达到99％，水含量低。采用该方法将省去联合制碱生产中大量繁琐的洗盐、洗盐精卤水精制的过程，降低联合制碱法投资成本，简化生产系统，同时降低生产成本。附图说明图1是传统洗涤法精制盐工艺流程示意图。图2是本发明联合制碱中原料盐的制备系统工艺流程示意图。图3是本发明联合制碱中原料盐的制备系统的机构示意图。图4是本发明实施例中浸没式超滤膜组件运行图。具体实施方式为了使本
技术领域：
的技术人员更好地理解本发明的技术方案，图2-3示出一种联合制碱中原料盐的制备系统，具体运行流程：一种联合制碱中原料盐的制备系统，包括盛放有原卤水的原卤池1、超滤膜组件3、精卤池2以及联合制碱体系；所述的原卤池中设有用于去除钙、镁离子的反应区12、用于废渣沉降的沉淀除渣区13以及放置有所述的超滤膜组件的精制区14；所述的沉淀除渣区13与所述的反应区12的底部连通，所述的精制区14与所述的沉淀除渣区13的顶部连通；所述的精制区14与所述的超滤膜组件3的进水端连通；所述的超滤膜组件3的出水端连接所述的精卤池2；所述的精卤池与所述的联合制碱体系连通；所述的超滤膜组件以及精卤池间设置有工作泵4，通过负压抽吸方式将去除钙镁离子后的卤水经由超滤膜组件抽至精卤池得到精卤水；这是因为，铁在卤水浓度达到7.10°Bé时已经基本全部析出，未析出的少量铁离子多以胶体形式存在，可通过超滤膜组件去除。碳酸钙至17°Bé已基本全部析出，硫酸钙至22°Bé析出80％以上，而氯化钠在26°Bé开始析出。利用各种盐的溶解度和含量不同，在浓缩过程中按一定规律结晶析出的特点，在原卤池及以前对钙、铁等离子进行大量去除。同时通过在原卤池中设置反应区，先后根据原卤水的水质投加石灰(投加量1-5g/L)、纯碱(2-12g/L)，反应时间22-40min，沉淀时间一般30-60min进一步强化对钙、镁等去除。超滤膜组件采用帘式或柱式浸没式超滤膜组件，通过负压抽吸的方式将原卤水过滤处理后送至精卤池2。过滤过程中开启4工作泵，卤水透过浸没式超滤膜，悬浮物、胶体及其携带的金属离子被截留，卤水通过依次设置超滤膜组件及精卤池间的压力表5、工作泵前自动阀门6、工作泵4、工作泵后自动阀门7、产水流量计8、进入精卤池2。超滤产水流量由8产水流量计监测，由4、6、7控制。超滤系统运行通量10-15L/m2·h，每工作10-15min，进行气擦洗60-120s，工作24-72h进行一次离线化学清洗。这是由于原卤池中卤水被高度浓缩，悬浮物、胶体含量极高，同时氯化钠含量接近饱和，水黏度很高，浸没式超滤工作通量设计不宜过高，该方法设计通量10-15L/m2·h。浸没式超滤膜组件采用气擦洗的方式进行膜通量恢复，制水工作10-15min后，进行气擦洗60-120s。这是由于采用卤水进行反冲洗可能造成膜内部污染，采用淡水反冲洗将降低原卤池波美度，因此本方法中浸没式超滤不采用反冲洗工艺。由于浸没式膜组件处于卤水池中，若采用原位化学清洗，清洗药剂将对卤水造成污染，同时高浓度卤水对清洗效果也会造成很大的影响，因此本方法中超滤系统不采用原位清洗，膜组件定期将被取出置于专用清洗池中进行化学清洗。经过超滤系统精制后的卤水送至精卤池2，接近饱和的高浓度精制卤水在精卤池中进一步滩晒浓缩，控制精卤池波美度28-30°Bé。精卤池波美度由设置在精卤池中的波美度计10监测，精制饱和卤水在精卤池中的停留时间由饱和精制卤水输送泵11控制。控制精卤池波美度28-30°Bé，是因为氯化钠在30°Bé时析出接近80％，硫酸镁在30°Bé时开始析出。精卤池需要做好防风沙、防雨雪措施，进行池底、池壁固化，设置防护棚或防护布，避免泥砂、风沙、雨雪造成二次污染。精卤池中析出的精制盐送至联合制碱工序中，直接加入联合制碱循环工序中。本发明中各种区间参数的选择，均能达到精制原料盐的实施效果。以示范研究效果为最优实施例进行实施效果论述：2016年6月-8月在天津进行100吨/日示范研究。示范过程中采用天津膜天膜科技股份有限公司ST-635浸没式膜组件，对原卤水进行处理，原卤水参数如表1示出。控制波美度26°Bé对卤水进行精制处理，并采用精制卤水进行制盐，检验卤水及盐品质。示范过程中卤水进入反应区先后投加石灰、纯碱，投加量分别为石灰1.2g/L、纯碱2.3g/L，反应时间为30min，反应完成后卤水进入沉淀除渣区沉淀，沉淀时间为40min，沉淀完成后卤水进入精制区通过超滤膜组件进行精制处理。超滤膜组件设计通量12LMH，工作15min进行60s气擦洗，气擦洗气量8Nm3/h/支组件，过滤48h后进行一次化学清洗，化学清洗在化学清洗平台完成，清洗药剂次氯酸钠1000ppm，反应1h。图4示出实施例中浸没式超滤膜组件运行图。表2示出系统进水产水悬浮固体(SS)抽样检测结果。表3示出系统铁的去除效果。表4示出某厂联合制碱生产用洗盐指标。表5示出超滤出水蒸盐产品检测数据，计算其他不溶物含量<0.1％。表1表2表3表4序号项目名称设计洗盐1氯化钠(NaCl)含量％，下同)≥96.02水份含量≤3.03水不溶物含量≤0.14钙(Ca2+)含量≤0.035镁(Mg2+)含量≤0.0216硫酸盐含量以(SO42-)≤0.1表5项目NaClMgAlSCaFe单位％％％％％％数值99.1120.01750.02720.0890.02870.0298本方法从联合制碱生产原料入手，通过超滤膜法卤水精制技术对日晒盐卤水进行精制，超滤膜的过滤精度高，可有效去除卤水中悬浮污染物，经过超滤处理后的卤水悬浮污染物含量低于2mg/L，同时水中胶体污染物被大量去除，一些与带电胶体结合的铁、钙离子也伴随着胶体的截留而被去除。经过超滤精制后制盐高度卤水形成精制饱和卤水，采用此精制饱和卤水制盐形成的精制盐，在不溶物、铁、钙、镁等杂质含量上达到直接投加联碱生产系统进行生产的要求，同时氯化钠含量可达到99％，水含量低。采用该方法将省去联合制碱生产中大量繁琐的洗盐、洗盐精卤水精制的过程，降低联合制碱法投资成本，简化生产系统，同时降低生产成本。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3