一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的方法及装置与流程

本发明涉及制盐，尤其涉及一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的方法及装置。

背景技术：

1、我国地下盐矿资源主要分布在内陆省份，地理位置和环保要求使得现有的地下盐矿并不能直接采用快速造腔、卤水排海等技术。如何回收利用盐穴造腔形成的卤水，成为亟待解决的问题。

2、氯化钠是食盐的主要化学成分，也是重要的化工原料。在动物体内，氯离子和钠离子主要存在于体液和软组织中，维持渗透压、调节酸碱平衡、控制水的代谢，是动物正常生长和发育所必需的矿物元素,能促使脂肪和蛋白质等有机物在代谢过程中的合成，在肠道中保持消化液呈碱性，能活化淀粉酶，并能保持胃液呈酸性，有杀菌作用。

3、饲料添加剂氯化钠产品为单一成分，除允许添加一定量的抗结块剂(亚铁氰化钾)外，在亚硝酸钠、粒径、不含碘等微量元素添加剂方面的特殊要求，直接用食用盐、畜牧盐、腌制盐或工业盐标准代替其制备技术是不合理的。本技术采用膜技术与烟道气、气浮耦合的制备技术，解决饲料添加剂氯化钠原料卤水中伴生的硫酸钠对产品品质的影响，同时增大了粒径、减少了设备结垢。

4、气浮法是卤水净化过程中的一种常用手段。但是现有的气浮卤水净化，主要用于卤水脱色、去浊度或去除悬浮物，采用混凝或絮凝工序后再气浮，该法的除率不高，相对精度不高，终产品悬浮物在2mg/l以上。

5、气浮法制得的盐水，可用作加工各种盐类产品，饲料盐也是其中一个重要的研发方向。我国家标准散湿盐的硫酸根含量则应当≤0.5％。在干盐方面，饲料添加剂氯化钠虽然对硫酸根的含量未提出要求，但是对于硫酸钠型原卤来说，降低硫酸钠含量是必须的，否则影响盐产品的纯度指标。从真空制盐盐硝联产工艺来看，硫酸钠能否顺利析出或者顺利从蒸发罐中排出决定着盐产品的质量。如果硫酸钠在制盐系统中大量富集，则会导致生产的盐产品中硫酸钠含量过高。

6、同时，由于真空制盐过程是一个卤水从冷变热的过程，也是一个水不断蒸发的过程，因此在这些过程中，预热器、加热室会结垢从而造成生产周期变短，产量下降等现象。为了延长生产周期，提高产量，提高流体流速成为优选方案。而保持一定的流速可实现盐浆的流动性，但会对盐晶体的生长及颗粒大小有影响，造成颗粒大小分布范围为100～850μm，同时小颗粒占比高的情况。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术之不足，本发明提供一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的方法及装置，可有效利用盐穴造腔采卤获得的卤水，精制过程无需加絮，获得卤水精度高；可有效利用烟道气内的二氧化硫，可有效减少卤水中微量硝酸根和亚硝酸根的含量，降低卤水中阴离子含量；同时改善现有技术中饲料盐制备中存在盐颗粒小，分布不均匀的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的装置，设置在盐穴造腔的采卤管后方，包括空压气浮单元、反应单元、膜过滤单元和制盐单元；所述的空压气浮单元包括气浮罐，所述的气浮罐内分布有螺旋形结构的分隔板，所述的分隔板将气浮罐内空间分隔成从气浮罐内壁螺旋向气浮罐中心线延伸的旋涡形流道，依次为进卤区、气浮区和储卤区，所述的气浮区内设有布气装置，所述的布气装置连接有进气设备，相邻两区之间通过盲板隔开，且盲板上开有连通孔；所述的气浮罐对应储卤区的侧壁底部具有进口，该进口与采卤管连通，卤水从进口进入气浮罐并相对于气浮罐形成切向进料；所述的气浮罐对应储卤区的侧壁顶部开有出口，所述的气浮区顶部则设有溢流圈，所述的溢流圈与出口管路连接；所述的储卤区对应气浮罐中心线、储卤区底部对应中心线位置接出具有气浮出液管路，所述的气浮出液管路与反应单元连通；所述的反应单元包括反应罐，所述的反应罐内分布有圆形盘管，所述的圆形盘管外接有烟道气管道，所述的圆形盘管上分布有若干布气口，所述的反应罐底部则具有反应出液管路；所述的膜过滤单元连接在反应出液管路的出液端，膜过滤单元接出与制盐单元连接；所述的制盐单元包括蒸发罐、上循环管、下循环管和加热室，所述的加热室顶部与蒸发罐之间通过上循环管连通，加热室底部通过循环泵连接有下循环管，下循环管另一端则与蒸发罐连通；所述的蒸发罐底部具有盐腿，蒸发罐内对应盐腿上方为循环腔，所述的循环腔与盐腿内腔体之间通过s型筛网分隔。

3、进一步的，所述的气浮区包括依次连接的一级气浮区、二级气浮区、三级气浮区，相邻两区之间也通过盲板隔开；所述的布气装置包括螺旋形主杆和枝干，所述的螺旋形主杆与分隔板的螺旋形结构适应、也呈螺旋形结构，所述的枝干则连接在螺旋形主杆上，且垂直于螺旋形主杆螺旋线的切线，每个枝干上分布有若干布气盘，所述的布气盘呈周向为圆形、表面为曲面的结构。

4、进一步的，所述的反应罐内在同一水平面上分布有三组圆形盘管，且三组圆形盘管同心设置，所述的圆形盘管距离反应罐罐底高度为2.0-2.5m，圆形盘管上布气口的孔径为微米或微纳米级别，所述的烟道气管道通入反应罐的烟道气内含二氧化硫，且二氧化硫含量保持在50-100mg/l。

5、进一步的，所述的气浮罐采用聚四氟乙烯材料制成或采用混凝土内刷玻璃鳞片制成，玻璃鳞片为砼或者纤维增强複合塑胶材质。

6、进一步的，所述的蒸发室对应s型筛网的周向分布有淘洗卤，所述的盐腿底部设有浮洗卤。

7、一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的方法，包括如下步骤：盐穴造腔采出的原卤进入气浮单元，气浮单元通入净化压缩纳米气泡进行气浮获得卤水，卤水经反应单元对钙、镁、硝酸根、亚硝酸根离子进行除杂，再经膜过滤单元过滤盐泥、硫酸根、碳酸根后制得液体盐，液体盐进入制盐单元蒸发制得饲料盐。

8、其中，反应单元中，通入烟道气对卤水进行反应，烟道气中的二氧化硫含量需保持在50-100mg/l；所述的膜过滤单元包括超滤和纳滤双膜过滤系统；超滤膜过滤系统分离固态悬浮物，固态悬浮物为钙镁泥；纳滤膜过滤系统分离氯化钠、硫酸钠。

9、优选的，盐穴造腔采出的原卤中氯化钠的浓度不低于300g/l；原卤的组分为：固体悬浮物为15-30mg/l，有机物10-50mg/l；气浮后的组分为：固体悬浮物为1-5mg/l，有机物0.2-1.0mg/l。

10、优选的，所述的气浮单元通入的净化压缩纳米气泡为空气，压缩纳米气泡的压力为0.10～0.20mpa，纳米气泡孔径为10～500nm；所述的反应单元中通入的烟道气压力为0.15～0.35mpa，烟道气通过布气口形成孔径为800～2000nm的微米气泡。

11、优选的，所述的膜过滤单元制得的精制液体盐产品≥300g/l,其中钙镁离子≤5mg/l，硫酸根≤2g/l，ss≤0.5mg/l，无机铵≤0.5mg/l。

12、优选的，所述的制盐单元包括蒸发罐，蒸发罐内设有s型筛网，所述的s型筛网将蒸发罐分隔为位于上部的循环腔和位于盐腿内的浮选沉降粒径增大区。

13、本发明的有益效果是，本发明提供的一种膜耦合烟道气连续法制备饲料添加剂氯化钠的方法及装置，装置结构设计合理，在气浮法基础上，无需加絮混凝即可有效去除卤水内的有机物杂质，同时引入烟道气，利用烟道气内含的二氧化硫，有效降低卤水中的阴离子含量，满足饲料盐的纯度指标需求。在干盐提取中，蒸发罐内设计s型筛网，使盐腿与循环腔分开形成两个不同用途的区域，循环腔采用外循环可有效保证流速，防止盐颗粒结晶过程中结块、结垢，并且有效增大了晶体粒径。