電解用粗鹽水除雜處理裝置及其處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及粗鹽水除雜處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種電解用粗鹽水除雜處理裝置及其處理方法；包括粗鹽水折流槽、粗鹽水槽、加壓容器罐、預(yù)處理器、反應(yīng)槽、鹽水緩沖槽、凱膜過濾器、精鹽水折流槽和精鹽水罐；本發(fā)明先用碳酸鈉除去粗鹽水中大量的鈣鎂離子后，再利用磷酸鈣比碳酸鈣的Ksp小的原理，用磷酸進(jìn)一步除去粗鹽水中的鈣鎂離子，出凱膜過濾器的粗鹽水中鈣鎂離子總含量較現(xiàn)有技術(shù)出凱膜過濾器的粗鹽水中鈣鎂離子總含量有較大幅度的下降，從而提高了鹽水質(zhì)量，減輕了后續(xù)工序中螯合樹脂塔的吸附負(fù)荷，進(jìn)而延長螯合樹脂塔再生周期，降低了螯合樹脂塔再生次數(shù)，減少了再生酸、堿、純水及污水排放量，延長離子膜的使用壽命，從而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】電解用粗鹽水除雜處理裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粗鹽水除雜處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種電解用粗鹽水除雜處理裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外氯堿工業(yè)的同行都在銳意研究降低氯堿生產(chǎn)所用鹽水中Ca2+、Mg2+含量的方法。因為要使氯堿工業(yè)得到迅速發(fā)展，以適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，同時滿足現(xiàn)有原材料的使用要求，就必須通過技術(shù)改造和優(yōu)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性。鹽水質(zhì)量是氯堿電解生產(chǎn)能高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)取得最佳經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在，而鹽水質(zhì)量以能否控制Ca2+、Mg2+的含量為重點，多年來我國的氯堿工業(yè)生產(chǎn)鹽水精制工藝一直未走出兩堿法即氫氧化鈉和碳酸鈉處理電解用鹽水的傳統(tǒng)方法，目前通過氫氧化鈉和碳酸鈉處理后凱膜過濾器出口鹽水中Ca2+、Mg2+含量高，平均含量在750ppb左右，鹽水質(zhì)量差，增加了后續(xù)工序中螯合樹脂塔的吸附負(fù)荷，進(jìn)而縮短了螯合樹脂塔再生周期，增加了螯合樹脂塔再生次數(shù)及再生酸、堿、純水和污水排放量，縮短了離子膜的使用壽命，從而增加了生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明提供了一種電解用粗鹽水除雜處理裝置及其處理方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有兩堿法中凱膜過濾器出口鹽水中Ca2+、Mg2+含量高、鹽水質(zhì)量差，造成生產(chǎn)成本高的問題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種電解用粗鹽水除雜處理裝置，包括粗鹽水折流槽、粗鹽水槽、加壓容器罐、預(yù)處理器、反應(yīng)槽、鹽水緩沖槽、凱膜過濾器、精鹽水折流槽和精鹽水罐；在粗鹽水折流槽的進(jìn)液端上固定連接有飽和粗鹽水管線，在粗鹽水折流槽的上方通過支架分別固定安裝有相對應(yīng)的堿管線和次鈉管線，粗鹽水折流槽的出液端和粗鹽水槽的進(jìn)液端通過第一管線固定連接在一起，粗鹽水槽的出液端和加壓容器罐的進(jìn)液端通過第二管線固定連接在一起，靠近粗鹽水槽的第二管線上固定安裝有加壓泵，靠近加壓容器罐的第二管線上固定安裝有氣液混合器，在氣液混合器上固定連接有進(jìn)氣管，加壓容器罐的出液端和預(yù)處理器的進(jìn)液端通過第三管線固定連接在一起，在第三管線上固定安裝有文丘里混合器，在文丘里混合器上固定連接有三氯化鐵管線，預(yù)處理器的出液端和反應(yīng)槽的進(jìn)液端通過第四管線固定連接在一起，在反應(yīng)槽的上方通過支架固定安裝有相對應(yīng)的碳酸鈉管線，反應(yīng)槽的出液端和鹽水緩沖槽的進(jìn)液端通過第五管線固定連接在一起，在第五管線上固定連接有磷酸管線，鹽水緩沖槽的出液端和凱膜過濾器的進(jìn)液端通過第六管線固定連接在一起，凱膜過濾器的出液端和精鹽水折流槽的進(jìn)液端通過第七管線固定連接在一起，精鹽水折流槽的出液端和精鹽水罐的進(jìn)液端通過第八管線固定連接在一起。
[0005]下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述在反應(yīng)槽和磷酸管線之間的第五管線上固定連接有第一檢測管線，在第一檢測管線上固定安裝有氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀；或/和，在磷酸管線和鹽水緩沖槽之間的第五管線上固定連接有第二檢測管線，在第二檢測管線上固定安裝有PH在線分析儀。
[0006]上述在第六管線上分別固定安裝有第三檢測管線和第四檢測管線，在第三檢測管線上固定安裝有磷酸在線分析儀，在第四檢測管線上固定安裝有PH在線分析儀；在第七管線上固定安裝有閥門，在閥門和凱膜過濾器之間的第七管線上固定連接有不合格鹽水管線，在第七管線上固定連接有第五檢測管線，在第五檢測管線上固定安裝有鈣鎂離子在線分析儀；或/和，在精鹽水折流槽的上方通過支架固定安裝有亞硫酸鈉管線，亞硫酸鈉管線的出液端與精鹽水折流槽相對應(yīng)，在第八管線上固定連接有第六檢測管線，在第六檢測管線上固定安裝有游離氯在線分析儀。
[0007]上述在粗鹽水槽和加壓泵之間的第二管線上固定連接有第一取樣管，在第一取樣管上固定安裝有閥門；在第七管線上固定連接有第二取樣管，在第二取樣管上固定安裝有閥門；在粗鹽水槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器，在反應(yīng)槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器。
[0008]上述在粗鹽水槽和加壓泵之間的第二管線上固定安裝有閥門，在加壓泵和氣液混合器之間的第二管線上固定安裝有閥門，在加壓容器罐和文丘里混合器之間的第三管線上固定安裝有閥門，在文丘里混合器和預(yù)處理器之間的第三管線上固定安裝有閥門；在飽和粗鹽水管線、堿管線、次鈉管線、進(jìn)氣管、三氯化鐵管線、碳酸鈉管線、磷酸管線、亞硫酸鈉管線、第八管線、第一檢測管線、第二檢測管線、第三檢測管線、第四檢測管線、第五檢測管線和第六檢測管線上分別固定安裝有閥門。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種使用電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，按下述步驟進(jìn)行:第一步，將溫度為55°C至65°C的飽和粗鹽水通過飽和粗鹽水管線進(jìn)入粗鹽水折流槽中，通過堿管線向粗鹽水折流槽中加入氫氧化鈉水溶液，通過次鈉管線向粗鹽水折流槽中加入次氯酸鈉水溶液，飽和粗鹽水與氫氧化鈉水溶液和次氯酸鈉水溶液在粗鹽水折流槽中反應(yīng)后通過第一管線進(jìn)入粗鹽水槽中，氫氧化鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量控制在0.1至0.3，次氯酸鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽出口粗鹽水中不含游離氯；第二步，粗鹽水槽中的粗鹽水通過第二管線和加壓泵與進(jìn)氣管中的壓縮空氣在氣液混合器中混合后進(jìn)入加壓容器罐中，加壓容器罐中的粗鹽水通過第三管線與三氯化鐵管線中的三氯化鐵水溶液在文丘里混合器中反應(yīng)后進(jìn)入預(yù)處理器中，三氯化鐵水溶液的加入量按加壓容器罐出口每10M3粗鹽水中加入0.08M3至
0.12M3三氯化鐵水溶液加入；第三步，預(yù)處理器中的粗鹽水通過第四管線進(jìn)入反應(yīng)槽中與碳酸鈉管線中的碳酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)槽中的粗鹽水通過第五管線與磷酸管線中的磷酸反應(yīng)后進(jìn)入鹽水緩沖槽中，碳酸鈉水溶液的加入量使反應(yīng)槽出口粗鹽水中碳酸鈉過堿量控制在0.2至0.4 ;第四步，鹽水緩沖槽中的粗鹽水通過第六管線進(jìn)入凱膜過濾器中，磷酸的加入量使鹽水緩沖槽出口粗鹽水中磷酸根的含量控制在15mg/L至25mg/L ;第五步，凱膜過濾器中的粗鹽水通過第七管線、精鹽水折流槽和第八管線進(jìn)入精鹽水罐中，凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量小于120ppb。
[0010] 下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之二的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
上述當(dāng)鹽水緩沖槽出口粗鹽水中磷酸根的含量小于等于15mg/L或大于等于25mg/L時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線排出；或/和，當(dāng)凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量大于等于120ppb時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線排出。
[0011]上述當(dāng)精鹽水折流槽出口粗鹽水中含游離氯時，通過亞硫酸鈉管線向精鹽水折流槽中加入亞硫酸鈉水溶液直至精鹽水折流槽出口粗鹽水中不含含游離氯。
[0012]上述氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至20% ;次氯酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為40%至50% ;三氯化鐵水溶液的質(zhì)量百分比濃度為1%至2% ;碳酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%至20% ;磷酸為質(zhì)量百分比濃度為85%的工業(yè)磷酸；亞硫酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至10% ;壓縮空氣的壓力為0.35Mpa至0.6Mpa ;飽和粗鹽水中NaCl的含量為 300g/L 至 315g/L、Ca2+ 含量為 300mg/L 至 400mg/L、Mg2+ 含量為 10mg/L 至 20mg/L。
[0013]本發(fā)明先用碳酸鈉除去粗鹽水中大量的鈣鎂離子后，再利用磷酸鈣比碳酸鈣的Ksp小的原理，用磷酸進(jìn)一步除去粗鹽水中的鈣鎂離子，出凱膜過濾器的粗鹽水中鈣鎂離子總含量較現(xiàn)有技術(shù)出凱膜過濾器的粗鹽水中鈣鎂離子總含量有較大幅度的下降，從而提高了鹽水質(zhì)量，減輕了后續(xù)工序中螯合樹脂塔的吸附負(fù)荷，進(jìn)而延長螯合樹脂塔再生周期，降低了螯合樹脂塔再生次數(shù)，減少了再生酸、堿、純水及污水排放量，延長離子膜的使用壽命，從而大大降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0015]附圖2為本發(fā)明反應(yīng)槽出口粗鹽水中工業(yè)磷酸加入量曲線圖。
[0016]附圖3為本發(fā)明反應(yīng)槽出口粗鹽水中加入工業(yè)磷酸反應(yīng)后鈣離子殘余量曲線圖。
[0017]附圖4為本發(fā)明反應(yīng)槽出口粗鹽水中加入工業(yè)磷酸反應(yīng)后鎂離子殘余量曲線圖。
[0018]附圖5為本發(fā)明P043_的過量值和Ca2+、Mg2+的曲線圖。
[0019]附圖6為本發(fā)明pH值和Ca2+、Mg2+的曲線圖。
[0020]附圖中的編碼分別為:1為粗鹽水折流槽，2為粗鹽水槽，3為加壓容器罐，4為預(yù)處理器，5為反應(yīng)槽，6為鹽水緩沖槽，7為凱膜過濾器，8為精鹽水折流槽，9為精鹽水罐，10為粗鹽水管線，11為堿管線，12為次鈉管線，13為第一管線，14為第二管線，15為加壓泵，16為氣液混合器，17為進(jìn)氣管，18為第三管線，19為文丘里混合器，20為三氯化鐵管線，21為第四管線，22為碳酸鈉管線，23為第五管線，24為磷酸管線，25為第六管線，26為第七管線,27為第八管線,28為第一檢測管線,29為氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀,30為第二檢測管線，31為PH在線分析儀，32為第三檢測管線，33為第四檢測管線，34為磷酸在線分析儀，35為不合格鹽水管線，36為第五檢測管線，37為鈣鎂離子在線分析儀，38為亞硫酸鈉管線，39為第六檢測管線，40為游離氯在線分析儀，41為第一取樣管，42為第二取樣管，43為攪拌器。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明不受下述實施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實際情況來確定具體的實施方式。
[0022]在本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說明書附圖1的布圖方式來進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說明書附圖1的布圖方向來確定的。
[0023]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實施例1，如附圖1所示，該電解用粗鹽水除雜處理裝置包括粗鹽水折流槽1、粗鹽水槽
2、加壓容器罐3、預(yù)處理器4、反應(yīng)槽5、鹽水緩沖槽6、凱膜過濾器7、精鹽水折流槽8和精鹽水罐9 ;在粗鹽水折流槽I的進(jìn)液端上固定連接有飽和粗鹽水管線10，在粗鹽水折流槽I的上方通過支架分別固定安裝有相對應(yīng)的堿管線11和次鈉管線12，粗鹽水折流槽I的出液端和粗鹽水槽2的進(jìn)液端通過第一管線13固定連接在一起，粗鹽水槽2的出液端和加壓容器罐3的進(jìn)液端通過第二管線14固定連接在一起，靠近粗鹽水槽2的第二管線14上固定安裝有加壓泵15，靠近加壓容器罐3的第二管線14上固定安裝有氣液混合器16，在氣液混合器16上固定連接有進(jìn)氣管17，加壓容器罐3的出液端和預(yù)處理器4的進(jìn)液端通過第三管線18固定連接在一起，在第三管線18上固定安裝有文丘里混合器19，在文丘里混合器19上固定連接有三氯化鐵管線20，預(yù)處理器4的出液端和反應(yīng)槽5的進(jìn)液端通過第四管線21固定連接在一起，在反應(yīng)槽5的上方通過支架固定安裝有相對應(yīng)的碳酸鈉管線22，反應(yīng)槽5的出液端和鹽水緩沖槽6的進(jìn)液端通過第五管線23固定連接在一起，在第五管線23上固定連接有磷酸管線24，鹽水緩沖槽6的出液端和凱膜過濾器7的進(jìn)液端通過第六管線25固定連接在一起，凱膜過濾器7的出液端和精鹽水折流槽8的進(jìn)液端通過第七管線26固定連接在一起，精鹽水折流槽8的出液端和精鹽水罐9的進(jìn)液端通過第八管線27固定連接在一起。
[0024]下面是對實施例1的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
如附圖1所示，在反應(yīng)槽5和 磷酸管線24之間的第五管線23上固定連接有第一檢測管線28，在第一檢測管線28上固定安裝有氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀29 ;或/和，在磷酸管線24和鹽水緩沖槽6之間的第五管線23上固定連接有第二檢測管線30，在第二檢測管線30上固定安裝有PH在線分析儀31。氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀29便于檢測反應(yīng)槽5出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量和碳酸鈉過堿量；第二檢測管線30上的PH在線分析儀31便于檢測反應(yīng)槽5出口粗鹽水的PH值。
[0025]如附圖1所示，在第六管線25上分別固定安裝有第三檢測管線32和第四檢測管線33，在第三檢測管線32上固定安裝有磷酸在線分析儀34，在第四檢測管線33上固定安裝有PH在線分析儀31 ;在第七管線26上固定安裝有閥門，在閥門和凱膜過濾器7之間的第七管線26上固定連接有不合格鹽水管線35，在第七管線26上固定連接有第五檢測管線36，在第五檢測管線36上固定安裝有鈣鎂離子在線分析儀37 ;或/和，在精鹽水折流槽8的上方通過支架固定安裝有亞硫酸鈉管線38，亞硫酸鈉管線38的出液端與精鹽水折流槽8相對應(yīng)，在第八管線27上固定連接有第六檢測管線39，在第六檢測管線39上固定安裝有游離氯在線分析儀40。氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀29為現(xiàn)有公知公用的設(shè)備；PH在線分析儀31、磷酸在線分析儀34、鈣鎂離子在線分析儀37和游離氯在線分析儀40為現(xiàn)有公知公用的設(shè)備。磷酸在線分析儀34便于檢測鹽水緩沖槽6出口粗鹽水中磷酸根的含量；在第四檢測管線33上的PH在線分析儀31便于檢測鹽水緩沖槽6出口粗鹽水中的PH值；|丐鎂離子在線分析儀37便于檢測凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量；游離氯在線分析儀40便于檢測精鹽水折流槽8出口粗鹽水中有沒有游離氯。
[0026]如附圖1所示，在粗鹽水槽2和加壓泵15之間的第二管線14上固定連接有第一取樣管41，在第一取樣管41上固定安裝有閥門；在第七管線26上固定連接有第二取樣管42，在第二取樣管42上固定安裝有閥門；在粗鹽水槽2的上方通過支架固定安裝有攪拌器43，在反應(yīng)槽5的上方通過支架固定安裝有攪拌器43。第一取樣管41便于人工檢測粗鹽水槽2出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量和粗鹽水槽2出口粗鹽水中有沒有游離氯；第二取樣管42便于檢測凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量、磷酸根含量和PH值。
[0027]如附圖1所示，在粗鹽水槽2和加壓泵15之間的第二管線14上固定安裝有閥門，在加壓泵15和氣液混合器16之間的第二管線14上固定安裝有閥門，在加壓容器罐3和文丘里混合器19之間的第三管線18上固定安裝有閥門，在文丘里混合器19和預(yù)處理器4之間的第三管線18上固定安裝有閥門；在飽和粗鹽水管線10、堿管線11、次鈉管線12、進(jìn)氣管17、三氯化鐵管線20、碳酸鈉管線22、磷酸管線24、亞硫酸鈉管線38、第八管線27、第一檢測管線28、第二檢測管線30、第三檢測管線32、第四檢測管線33、第五檢測管線36和第六檢測管線39上分別固定安裝有閥門。
[0028]實施例2，如附圖1所示，該使用電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，按下述步驟進(jìn)行:第一步，將溫度為55°C至65°C的飽和粗鹽水通過飽和粗鹽水管線10進(jìn)入粗鹽水折流槽I中，通過堿管線11向粗鹽水折流槽I中加入氫氧化鈉水溶液，通過次鈉管線12向粗鹽水折流槽I中加入次氯酸鈉水溶液，飽和粗鹽水與氫氧化鈉水溶液和次氯酸鈉水溶液在粗鹽水折流槽I中反應(yīng)后通過第一管線13進(jìn)入粗鹽水槽2中，氫氧化鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽2出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量控制在0.1至0.3，次氯酸鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽2出口 粗鹽水中不含游離氯；第二步,粗鹽水槽2中的粗鹽水通過第二管線14和加壓泵15與進(jìn)氣管17中的壓縮空氣在氣液混合器16中混合后進(jìn)入加壓容器罐3中，加壓容器罐3中的粗鹽水通過第三管線18與三氯化鐵管線20中的三氯化鐵水溶液在文丘里混合器19中反應(yīng)后進(jìn)入預(yù)處理器4中，三氯化鐵水溶液的加入量按加壓容器罐3出口每10M3粗鹽水中加入0.08M3至0.12M3三氯化鐵水溶液加入；第三步,預(yù)處理器4中的粗鹽水通過第四管線21進(jìn)入反應(yīng)槽5中與碳酸鈉管線22中的碳酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)槽5中的粗鹽水通過第五管線23與磷酸管線24中的磷酸反應(yīng)后進(jìn)入鹽水緩沖槽6中，碳酸鈉水溶液的加入量使反應(yīng)槽5出口粗鹽水中碳酸鈉過堿量控制在0.2至0.4 ;第四步，鹽水緩沖槽6中的粗鹽水通過第六管線25進(jìn)入凱膜過濾器7中，磷酸的加入量使鹽水緩沖槽6出口粗鹽水中磷酸根的含量控制在15mg/L至25mg/L ;第五步，凱膜過濾器7中的粗鹽水通過第七管線26、精鹽水折流槽8和第八管線27進(jìn)入精鹽水罐9中，凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂尚子總含量小于120ppb。
[0029]實施例3，如附圖1所示，該使用電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，按下述步驟進(jìn)行:第一步，將溫度為50°C或65°C的飽和粗鹽水通過飽和粗鹽水管線10進(jìn)入粗鹽水折流槽I中，通過堿管線11向粗鹽水折流槽I中加入氫氧化鈉水溶液，通過次鈉管線12向粗鹽水折流槽I中加入次氯酸鈉水溶液，飽和粗鹽水與氫氧化鈉水溶液和次氯酸鈉水溶液在粗鹽水折流槽I中反應(yīng)后通過第一管線13進(jìn)入粗鹽水槽2中，氫氧化鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽2出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量控制在0.1或0.3，次氯酸鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽2出口粗鹽水中不含游離氯；第二步,粗鹽水槽2中的粗鹽水通過第二管線14和加壓泵15與進(jìn)氣管17中的壓縮空氣在氣液混合器16中混合后進(jìn)入加壓容器罐3中，加壓容器罐3中的粗鹽水通過第三管線18與三氯化鐵管線20中的三氯化鐵水溶液在文丘里混合器19中反應(yīng)后進(jìn)入預(yù)處理器4中，三氯化鐵水溶液的加入量按加壓容器罐3出口每10M3粗鹽水中加入0.08M3或0.12M3三氯化鐵水溶液加入；第三步,預(yù)處理器4中的粗鹽水通過第四管線21進(jìn)入反應(yīng)槽5中與碳酸鈉管線22中的碳酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)槽5中的粗鹽水通過第五管線23與磷酸管線24中的磷酸反應(yīng)后進(jìn)入鹽水緩沖槽6中，碳酸鈉水溶液的加入量使反應(yīng)槽5出口粗鹽水中碳酸鈉過堿量控制在0.2或0.4 ;第四步，鹽水緩沖槽6中的粗鹽水通過第六管線25進(jìn)入凱膜過濾器7中，磷酸的加入量使鹽水緩沖槽6出口粗鹽水中磷酸根的含量控制在15mg/L或25mg/L ;第五步，凱膜過濾器7中的粗鹽水通過第七管線26、精鹽水折流槽8和第八管線27進(jìn)入精鹽水罐9中，凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量小于120ppb。反應(yīng)槽5出口粗鹽水的溫度為53°C至57°C。
[0030]下面是對實施例2或/和實施例3的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn):
根據(jù)需要，當(dāng)鹽水緩沖槽6出口粗鹽水中磷酸根的含量小于等于15mg/L或大于等于25mg/L時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線35排出；或/和，當(dāng)凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量大于等于120ppb時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線35排出。
[0031]根據(jù)需要，當(dāng)精鹽水折流槽8出口粗鹽水中含游離氯時，通過亞硫酸鈉管線38向精鹽水折流槽8中加入亞硫酸鈉水溶液直至精鹽水折流槽8出口粗鹽水中不含含游離氯。
[0032]根據(jù)需要，氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至20% ;次氯酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為40%至50% ;三氯化鐵水溶液的質(zhì)量百分比濃度為1%至2% ;碳酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%至20% ;磷酸為質(zhì)量百分比濃度為85%的工業(yè)磷酸；亞硫酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至10% ;壓縮空氣的壓力為0.35Mpa至0.6Mpa ;飽和粗鹽水中NaCl 的含量為 300g/L 至 315g/L、Ca2+ 含量為 300mg/L 至 400mg/L、Mg2+ 含量為 10mg/L 至20mg/L。
[0033]根據(jù)本發(fā)明上述實施中凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量的實驗室驗證和實際生產(chǎn)驗證對比如下:
實驗室驗證:每天取反應(yīng)槽5出口粗鹽水，連續(xù)取22天，每次取反應(yīng)槽5出口粗鹽水200ml，反應(yīng)槽5出口粗鹽水的溫度為531:至571:，按每Im3反應(yīng)槽5出口粗鹽水中加入359ml至532ml的工業(yè)磷酸計，將工業(yè)磷酸用蒸餾水稀釋100倍后加入反應(yīng)槽5出口的200ml粗鹽水中，加入工業(yè)磷酸后的粗鹽水的PH值為10至11.5，反應(yīng)45min至60min，各性能指標(biāo)如表1所示，反應(yīng)槽5出口粗鹽水中工業(yè)磷酸加入量曲線圖如圖2所示,反應(yīng)槽5出口粗鹽水中加入工業(yè)磷酸反應(yīng)后鈣離子殘余量曲線圖如圖3所示，反應(yīng)槽5出口粗鹽水中加入工業(yè)磷酸反應(yīng)后鎂離子殘余量曲線圖如圖4所示，P043_的過量值和Ca2+、Mg2+的曲線圖如圖5所示，pH值和Ca2+、Mg2+的曲線圖如圖6所示；從表1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6可以看出，鈣離子最低可降至62.45ppb，反應(yīng)后粗鹽水中鈣離子平均含量為111.9ppb，鎂離子最低可降至0.594ppb，反應(yīng)后粗鹽水中鎂離子平均含量為2.2ppb，平均鈣鎂離子總含量為114.1ppb ;從圖5和圖6可以看出，磷酸過量16.9 mg/1至42.8mg/l,其中最佳為20mg/L.[0034]實際生產(chǎn)驗證:實際生產(chǎn)中反應(yīng)槽5出口粗鹽水流經(jīng)鹽水緩沖槽6和凱膜過濾器7的時間為45min至60min，實際反應(yīng)時間和實驗室反應(yīng)時間相等，且實際生產(chǎn)中凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量平均小于120ppb左右，說明實驗室驗證數(shù)據(jù)和實際生產(chǎn)驗證數(shù)據(jù)相吻合。
[0035]現(xiàn)有技術(shù)凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量平均在750ppb左右，說明本發(fā)明凱膜過濾器7出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量較現(xiàn)有技術(shù)凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量有較大幅度降低，從而提高了鹽水質(zhì)量，減輕了后續(xù)工序中螯合樹脂塔的吸附負(fù)荷，進(jìn)而延長螯合樹脂塔再生周期，降低了螯合樹脂塔再生次數(shù)，減少了再生酸、堿、純水及污水排放量，延長離子膜的使用壽命，按年產(chǎn)114萬噸燒堿計算，每年可節(jié)約成本1443.62萬元/年，從而大大降低了生產(chǎn)成本。
[0036]以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的實施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
[0037]表1
【權(quán)利要求】
1.一種電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于包括粗鹽水折流槽、粗鹽水槽、加壓容器罐、預(yù)處理器、反應(yīng)槽、鹽水緩沖槽、凱膜過濾器、精鹽水折流槽和精鹽水罐；在粗鹽水折流槽的進(jìn)液端上固定連接有飽和粗鹽水管線，在粗鹽水折流槽的上方通過支架分別固定安裝有相對應(yīng)的堿管線和次鈉管線，粗鹽水折流槽的出液端和粗鹽水槽的進(jìn)液端通過第一管線固定連接在一起，粗鹽水槽的出液端和加壓容器罐的進(jìn)液端通過第二管線固定連接在一起，靠近粗鹽水槽的第二管線上固定安裝有加壓泵，靠近加壓容器罐的第二管線上固定安裝有氣液混合器，在氣液混合器上固定連接有進(jìn)氣管，加壓容器罐的出液端和預(yù)處理器的進(jìn)液端通過第三管線固定連接在一起，在第三管線上固定安裝有文丘里混合器，在文丘里混合器上固定連接有三氯化鐵管線，預(yù)處理器的出液端和反應(yīng)槽的進(jìn)液端通過第四管線固定連接在一起，在反應(yīng)槽的上方通過支架固定安裝有相對應(yīng)的碳酸鈉管線，反應(yīng)槽的出液端和鹽水緩沖槽的進(jìn)液端通過第五管線固定連接在一起，在第五管線上固定連接有磷酸管線，鹽水緩沖槽的出液端和凱膜過濾器的進(jìn)液端通過第六管線固定連接在一起，凱膜過濾器的出液端和精鹽水折流槽的進(jìn)液端通過第七管線固定連接在一起，精鹽水折流槽的出液端和精鹽水罐的進(jìn)液端通過第八管線固定連接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于反應(yīng)槽和磷酸管線之間的第五管線上固定連接有第一檢測管線，在第一檢測管線上固定安裝有氫氧化鈉、碳酸鈉在線分析儀；或/和，在磷酸管線和鹽水緩沖槽之間的第五管線上固定連接有第二檢測管線，在第二檢測管線上固定安裝有PH在線分析儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于第六管線上分別固定安裝有第三檢測管線和第四檢測管線，在第三檢測管線上固定安裝有磷酸在線分析儀，在第四檢測管線上固定安裝有PH在線分析儀；在第七管線上固定安裝有閥門，在閥門和凱膜過濾器之間的第七管線上固定連接有不合格鹽水管線，在第七管線上固定連接有第五檢測管線，在第五檢測管線上固定安裝有鈣鎂離子在線分析儀；或/和，在精鹽水折流槽的上方通過支架固定安裝有亞硫酸鈉管線，亞硫酸鈉管線的出液端與精鹽水折流槽相對應(yīng)，在第八管線上固定連接有第六檢測管線，在第六檢測管線上固定安裝有游離氯在線分析儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于粗鹽水槽和加壓泵之間的第二管線上固定連接有第一取樣管，在第一取樣管上固定安裝有閥門；在第七管線上固定連接有第二取樣管，在第二取樣管上固定安裝有閥門；在粗鹽水槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器，在反應(yīng)槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于粗鹽水槽和加壓泵之間的第二管線上固定連接有第一取樣管，在第一取樣管上固定安裝有閥門；在第七管線上固定連接有第二取樣管，在第二取樣管上固定安裝有閥門；在粗鹽水槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器，在反應(yīng)槽的上方通過支架固定安裝有攪拌器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置，其特征在于粗鹽水槽和加壓泵之間的第二管線上固定安裝有閥門，在加壓泵和氣液混合器之間的第二管線上固定安裝有閥門，在加壓容器罐和文丘里混合器之間的第三管線上固定安裝有閥門，在文丘里混合器和預(yù)處理器之間的第三管線上固定安裝有閥門；在飽和粗鹽水管線、堿管線、次鈉管線、進(jìn)氣管、三氯化鐵管線、碳酸鈉管線、磷酸管線、亞硫酸鈉管線、第八管線、第一檢測管線、第二檢測管線、第三檢測管線、第四檢測管線、第五檢測管線和第六檢測管線上分別固定安裝有閥門。
7.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5或6所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行:第一步，將溫度為55°C至65°C的飽和粗鹽水通過飽和粗鹽水管線進(jìn)入粗鹽水折流槽中，通過堿管線向粗鹽水折流槽中加入氫氧化鈉水溶液，通過次鈉管線向粗鹽水折流槽中加入次氯酸鈉水溶液，飽和粗鹽水與氫氧化鈉水溶液和次氯酸鈉水溶液在粗鹽水折流槽中反應(yīng)后通過第一管線進(jìn)入粗鹽水槽中，氫氧化鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽出口粗鹽水中氫氧化鈉過堿量控制在0.1至0.3，次氯酸鈉水溶液的加入量使粗鹽水槽出口粗鹽水中不含游離氯；第二步，粗鹽水槽中的粗鹽水通過第二管線和加壓泵與進(jìn)氣管中的壓縮空氣在氣液混合器中混合后進(jìn)入加壓容器罐中，加壓容器罐中的粗鹽水通過第三管線與三氯化鐵管線中的三氯化鐵水溶液在文丘里混合器中反應(yīng)后進(jìn)入預(yù)處理器中，三氯化鐵水溶液的加入量按加壓容器罐出口每10M3粗鹽水中加入0.08M3至0.12M3三氯化鐵水溶液加入；第三步，預(yù)處理器中的粗鹽水通過第四管線進(jìn)入反應(yīng)槽中與碳酸鈉管線中的碳酸鈉水溶液進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)槽中的粗鹽水通過第五管線與磷酸管線中的磷酸反應(yīng)后進(jìn)入鹽水緩沖槽中，碳酸鈉水溶液的加入量使反應(yīng)槽出口粗鹽水中碳酸鈉過堿量控制在0.2至0.4 ;第四步，鹽水緩沖槽中的粗鹽水通過第六管線進(jìn)入凱膜過濾器中，磷酸的加入量使鹽水緩沖槽出口粗鹽水中磷酸根的含量控制在15mg/L至25mg/L ;第五步，凱膜過濾器中的粗鹽水通過第七管線、精鹽水折流槽和第八管線進(jìn)入精鹽水罐中，凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量小于120ppb。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，其特征在于當(dāng)鹽水緩沖槽出口粗鹽水中磷酸根的含量小于等于15mg/L或大于等于25mg/L時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線排出；或/和，當(dāng)凱膜過濾器出口粗鹽水中鈣鎂離子總含量大于等于120ppb 時為不合格粗鹽水，不合格粗鹽水通過不合格鹽水管線排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，其特征在于當(dāng)精鹽水折流槽出口粗鹽水中含游離氯時，通過亞硫酸鈉管線向精鹽水折流槽中加入亞硫酸鈉水溶液直至精鹽水折流槽出口粗鹽水中不含含游離氯。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的電解用粗鹽水除雜處理裝置的處理方法，其特征在于氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至20% ;次氯酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為40%至50% ;三氯化鐵水溶液的質(zhì)量百分比濃度為1%至2% ;碳酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為15%至20% ;磷酸為質(zhì)量百分比濃度為85%的工業(yè)磷酸；亞硫酸鈉水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5%至10% ;壓縮空氣的壓力為0.35Mpa至0.6Mpa ;飽和粗鹽水中NaCl的含量為300g/L 至 315g/L、Ca2+ 含量為 300mg/L 至 400mg/L、Mg2+ 含量為 10mg/L 至 20mg/L。
【文檔編號】C02F9/04GK104030485SQ201410233535
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】宋偉, 李永全, 宮正, 唐湘軍, 馮文軍, 戚瑞松, 侯亞楠, 俞剛山, 趙強(qiáng)寧, 黃小虎, 董建剛, 車玉寶 申請人:新疆中泰化學(xué)股份有限公司