聯(lián)合制堿法制堿母液Ⅱ的凈化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聯(lián)堿法制堿母Ⅱ的凈化方法。在聯(lián)堿法制純堿循環(huán)工藝中，對母液Ⅱ進行凈化，通過第二段式陶瓷微濾膜過濾后，潔凈濾液回母液Ⅱ循環(huán)系統(tǒng)，濾渣經(jīng)滾筒式壓濾機壓濾后，濾液返回母Ⅱ原料液箱，濾餅收集外運。該發(fā)明從根本上解決了聯(lián)堿法制純堿由于使用固體鹽導致的雜質(zhì)積累，雜質(zhì)顆粒較小、溶液粘度高，很難用絮凝澄清技術(shù)去除的問題，將極大地推動聯(lián)堿法制純堿技術(shù)的發(fā)展，使侯氏制堿技術(shù)得以發(fā)明光大。
【專利說明】聯(lián)合制堿法制堿母液II的凈化方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法。具體說，聯(lián)合制堿法生產(chǎn)工藝為一大循環(huán)系統(tǒng)，由于所用原料氯化鈉為工業(yè)鹽，雜質(zhì)含量很高，含有大量的鹽泥，膠體，鈣、鎂離子等雜質(zhì)，在系統(tǒng)循環(huán)過程中，由于碳化過程中引入CO2，產(chǎn)生碳酸鈣、碳酸鎂等雜質(zhì)且連續(xù)累積，并隨碳酸氫鈉結(jié)晶一同被過濾，成為碳酸鈉的雜質(zhì)，導致純堿產(chǎn)品純度低，這是聯(lián)堿法制堿技術(shù)存在的弊端。針對該問題，本發(fā)明采用兩段式陶瓷微濾膜技術(shù)，對聯(lián)堿法制堿生產(chǎn)工藝過程中的母液II進行凈化，去除溶液中的固體顆粒、膠體，凈化后陶瓷微濾膜透過液的濁度可達到0.f5NTU，有效地保證了碳酸鈉產(chǎn)品的純度，陶瓷微濾膜濃縮液經(jīng)絮凝澄清后，澄清罐上清液回到陶瓷微濾膜進水箱，使母液II的回收率可達90、8%，澄清罐底部廢渣定期排放，并經(jīng)滾筒式壓濾機壓濾，濾液回至原料箱，濾渣可用于填海、燒磚或用作建筑材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聯(lián)合制堿法(侯氏制堿法)純堿質(zhì)量一直比氨堿法差，主要是工藝本身造成的，氨堿法工廠設置占地頗大的鹽水車間進行精制，保證了原料鹽的質(zhì)量，而聯(lián)合制堿企業(yè)以固體鹽為原料，僅設計一個氨母液II澄清桶作簡單的澄清處理，原鹽夾帶的鈣、鎂離子、膠體、泥砂(硅鋁)等雜質(zhì)進入生產(chǎn)系統(tǒng)，在通入CO2后形成碳酸鈣碳酸鎂鹽以沉淀的形式懸浮于原料漿液中，顆粒非常細小，與膠體、污泥等雜質(zhì)一同隨著碳酸氫鈉晶體被過濾掉，成為碳酸鈉的雜質(zhì)，降低純堿的純度，影響產(chǎn)品質(zhì)量，是純堿產(chǎn)品中雜質(zhì)水不溶物的來源，這正是造成聯(lián)堿法制堿企業(yè)虧損的主要原因。
[0003]近年來針對母液II的凈化，堿廠與科研單位展開了多年研發(fā)工作，大都采用澄清過濾，原鹽粉碎水洗的方式，但母液II的濁度很難降低至300NTU以下，產(chǎn)品純堿無法與氨堿法競爭，目前該問題已成為制約聯(lián)堿法制純堿技術(shù)發(fā)展的瓶頸，亟待解決。我公司根據(jù)多年來對海水淡化、海水綜合利 用的研發(fā)經(jīng)驗，聯(lián)合天津工業(yè)大學開發(fā)了聯(lián)堿法母液II凈化技術(shù)，采用兩二段式陶瓷微濾膜和混凝澄清技術(shù)相結(jié)合，處理后母液II濁度< 5NTU，遠小于堿廠要求的< 50NTU技術(shù)指標，因此，將從根本上解決聯(lián)堿法生產(chǎn)純堿品質(zhì)低的問題，為聯(lián)堿企業(yè)的扭虧為盈做出巨大貢獻，具有極為普遍的推廣價值。
[0004]國內(nèi)自50年代初期即展開了對聯(lián)堿法制純堿母液精制研究，如實用新型專利申請?zhí)朇N200420096331.1提供了一種聯(lián)堿法純堿母液精制裝置；專利號201210145450提供了一種純堿母液阻垢劑，用于純堿母液中，能延長母液中鈣、鎂離子的成垢時間；專利號200820026794提供了一種聯(lián)堿母液凈化設備系統(tǒng)，通過添加絮凝劑達到凈化母液的目的。張?zhí)扉L，余學軍.李永東、高嵩等發(fā)表了絮凝劑凈化聯(lián)堿氨母液II的論文，采用絮凝沉降技術(shù)能較好地去除聯(lián)堿生產(chǎn)過程中母液II雜質(zhì)；王全對聯(lián)合制堿母液精制現(xiàn)狀進行了總結(jié)，從50年代至今大都采用絮凝澄清技術(shù)，或?qū)ιa(chǎn)裝置進行改造，都未涉及采用超微濾膜凈化母液II。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法。在聯(lián)堿法制純堿循環(huán)工藝中，對母液II進行凈化，通過兩段式陶瓷微濾膜過濾后，潔凈濾液回母液II循環(huán)系統(tǒng)，濾渣經(jīng)滾筒式壓濾機壓濾后，濾液返回母液II原料液箱，濾餅收集外運。該發(fā)明從根本上解決了聯(lián)堿法制純堿由于使用固體鹽導致的雜質(zhì)積累，雜質(zhì)顆粒較小、溶液粘度高，很難用絮凝澄清技術(shù)去除的問題，將極大地推動聯(lián)堿法制純堿技術(shù)的發(fā)展，使侯氏制堿技術(shù)得以發(fā)明光大。
[0006]本發(fā)明提供的聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法包括下述步驟:
1)第一段膜過濾:采用內(nèi)壓式陶瓷微濾膜錯流過濾對母液II進行過濾，透過液回母液
II循環(huán)系統(tǒng)，濃縮液部分回流，部分流入混凝反應罐，運行30~40min停車清洗；
2)第一段膜清洗:清洗包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗，清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路PH值為2的鹽酸溶液，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗、氣洗，放凈后進入過濾過程。
[0007]3)混凝澄清:第一段陶瓷微濾膜濃縮液進入混凝反應罐，同時連續(xù)加入絮凝劑A，在攪拌狀態(tài)下自流入澄清池中，澄清池上清液進入第二段過濾水箱，濃縮液定期排入滾筒式壓濾機壓濾漿液箱(當母液II濁度低于300NTU時，可以省去混凝澄清過程，第一段過濾濃縮液可以直接進行第二段過濾);
4)第二段過濾:取第二段過濾水箱的液體經(jīng)內(nèi)壓式死端陶瓷微濾膜對母液II進行過濾，透過液回母液II循環(huán)系統(tǒng) ，當膜滲透壓達到0.2~0.3MPa時停止過濾，將膜內(nèi)濃縮液排放至漿液箱；
5)第二段膜清洗:清洗包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗，清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路PH值為2的鹽酸溶液，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗氣洗，放凈后進入過濾過程。
[0008]6)壓濾:采用滾筒式壓濾機對漿液進行壓濾，濾液返回母液II進第一段式過濾原料液箱，濾餅收集外運。
[0009]所述的母液II是聯(lián)堿法制純堿過程中制得氯化銨后經(jīng)換熱、吸氨、澄清后的循環(huán)液。
[0010]所述的絮凝澄清條件:第一段過濾濃縮液加入20~100mg/L陰離子型聚丙烯酰胺，轉(zhuǎn)速為50~200r/min的速度攪拌下反應0.1-0.5 h，形成絮凝物，靜止I~3h，沉降、
澄清、上清液進入第二段微濾膜分離。
[0011]所述的第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜，膜面流速為0.1~4米/秒，回流量為15~60%，運行30~40min停車清洗。
[0012]所述的第一段過濾是指內(nèi)壓式陶瓷微濾膜錯流過濾，第二段過濾是指內(nèi)壓式陶瓷微濾膜死端過濾。
[0013]所述的內(nèi)壓式死端過濾陶瓷微濾膜，膜面流速為0.1~4米/秒，當膜滲透壓達到0.2~0.3MPa時停車清洗。
[0014]本發(fā)明采用陶瓷微濾膜對天堿聯(lián)堿法母液II進行凈化過濾。聯(lián)堿母液II (濁度300~500NTU)經(jīng)陶瓷微濾膜過濾后，透過液(濁度小于5NTU)為凈化液供堿廠使用，濃縮液經(jīng)混凝澄清再過濾后，濾液回原料液箱，濾液與原料液一同被凈化，使母液II凈化回收率達98%以上。再過濾后的濾渣經(jīng)滾筒式壓濾機壓濾后，濾液返回母液II原料液箱，濾餅收集外運。工藝簡單可靠，流程短，占地面積小、投資省、處理后母液II濁度低。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1第一段過濾+絮凝+第二段過濾工藝生產(chǎn)流程示意圖。
[0017]圖2第一段過濾+第二段過濾工藝生產(chǎn)流程示意圖。
[0018]圖3第一段過濾+絮凝+第二段過濾工藝流程圖 圖4第一段過濾+第二段過濾工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明結(jié)合附圖詳細描述如下:
本發(fā)明所用陶瓷微濾膜為市售產(chǎn)品。
[0020]如圖3所示，母液II從原水箱I由原水泵2打入第一段陶瓷膜過濾器3，經(jīng)錯流過濾后，濃縮液進入絮凝反 應罐7絮凝，接著進入澄清罐8進行沉降后，底部漿液進入壓濾機16，上清液進入第二段進水箱9，經(jīng)第二段進水泵10打入第二段陶瓷微濾膜11，進行死端過濾，膜內(nèi)殘留液體進入壓濾機16，濾渣回收，濾液經(jīng)壓濾機泵15打回原水箱I進行循環(huán)處理。其中第一段陶瓷微濾膜的清洗包括第一段清洗水箱4和第一段酸箱5經(jīng)第一段清洗泵6打入膜反洗管路進行清洗，第二段陶瓷微濾膜的清洗包括第二段清洗水箱13和第二段酸箱14經(jīng)第二段清洗泵12打入膜反洗管路進行清洗。
[0021]如圖4所示，母液II從原水箱I由原水泵2打入第一段陶瓷膜過濾器3，經(jīng)錯流過濾透過液為凈化液，濃縮液進入第二段進水箱17，經(jīng)第二段進水泵18打入第二段陶瓷微濾膜19，進行死端過濾，膜內(nèi)殘留液體進入壓濾機24，濾渣回收，濾液經(jīng)壓濾機泵23打回原水箱I進行循環(huán)處理。其中第一段陶瓷微濾膜的清洗包括第一段清洗水箱4和第一段酸箱5經(jīng)第一段清洗泵6打入膜反洗管路進行清洗，第二段陶瓷微濾膜的清洗包括第二段清洗水箱21和第二段酸箱22經(jīng)第二段清洗泵20打入膜反洗管路進行清洗。
[0022]本發(fā)明提供的一種聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法包括下述步驟:
采用第一段過濾、絮凝澄清、第二段過濾和滾筒壓濾的工藝對聯(lián)堿法制堿母液II進行凈化；
第一段過濾采用內(nèi)壓式陶瓷微濾膜對母液II進行錯流過濾，透過液回母液II循環(huán)系統(tǒng)，濃縮液部分回流，部分流入混凝反應罐，運行30~40min停車清洗；
第一段陶瓷微濾膜濃縮液與絮凝劑(陰離子型聚丙烯酰胺)在攪拌狀態(tài)下在混凝反應罐反應，自流入澄清池中，澄清池上清液進入第二段過濾水箱，濃縮液定期排入滾筒式壓濾機壓濾漿液箱，當母液II濁度低于300NTU時，可以省去混凝澄清過程，第一段過濾濃縮液可以直接進行第二段過濾；
第二段過濾是對第一段過濾濃縮液進行死端過濾濃縮，保證凈化后母液II回收率最大
化；膜的清洗包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗，水和酸進入膜管內(nèi)，空氣進入膜殼中，通過氣水擦洗、氣酸擦洗，將膜洗凈，再用清水將膜洗凈；
采用滾筒式壓濾機對漿液進行壓濾，濾液返回母II進第一段式過濾原料液箱，濾餅收集外運。
[0023]聯(lián)堿母液II (濁度300~500NTU)經(jīng)陶瓷微濾膜過濾后，透過液(濁度小于5NTU)為凈化液供堿廠使用，濃縮液經(jīng)混凝澄清再過濾后，濾液回原料液箱，濾液與原料液一同被凈化，使母液II凈化回收率達98%以上。
[0024]實施例1
來自聯(lián)堿法制純堿過程中制得氯化銨后經(jīng)換熱、吸氨、澄清后的600L/h循環(huán)母液II，經(jīng)泵打入孔徑為0.5 u m、膜面積0.2m2第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜錯流過濾，膜面流速為2.8米/秒，回流量為100%，運行5min后將回流量調(diào)制50%，另50%膜濃縮液進入絮凝反應罐，膜透過液為凈化液，濁度為0.82NTU,陶瓷微濾膜每40min進行一次清洗；絮凝反應罐連續(xù)加入50mg/L絮凝劑(陰離子型聚丙烯酰胺),在攪拌轉(zhuǎn)速120r/min的條件下反應10min,自流入澄清器，靜止沉降60min，澄清器上清液自流入第二段陶瓷微濾膜進水箱，澄清器底部漿液每40min排放5s，將漿液排放至漿液箱供滾筒壓濾機壓濾；第二段陶瓷微濾膜進水箱液體經(jīng)泵打入I Pm膜面積0.1 m2死端陶瓷微濾膜過濾，40min后停泵將膜內(nèi)殘留液體放入漿液箱供滾筒壓濾機壓濾，陶瓷微濾膜每40min進行一次清洗，第一段陶瓷微濾膜產(chǎn)水濁度為0.98NTU，第二段陶瓷微濾膜產(chǎn)水濁度為1.26NTU。第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜的清洗，包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗。2m3/h清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓力為0.4MPa、流量為3m3/min的壓縮空氣對膜進行5~IOs的氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路PH值為2的2m3/h鹽酸，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓力為0.4MPa、流量為3m3/min的壓縮空氣對膜進行5~IOs的氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗氣洗，放凈后進入過濾過程。
[0025]流程框圖如圖1所示，生產(chǎn)流程圖如圖3所示。
[0026]實施例2
來自聯(lián)堿法制純堿過程中制得氯化銨后經(jīng)換熱、吸氨、澄清后的600L/h循環(huán)母液II，經(jīng)泵打入孔徑為0.5 Pm、膜面積為0.2m2第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜錯流過濾，膜面流速為
2.8米/秒，回流量為100%，運行5min后將回流量調(diào)制50%，另50%膜濃縮液進入第二段陶瓷微濾膜進水箱，經(jīng)泵打入I U m膜面積0.1 m2死端陶瓷微濾膜過濾，40min后停泵將膜內(nèi)殘留液體放入漿液箱供滾筒壓濾機壓濾，陶瓷微濾膜每40min進行一次清洗，第一段陶瓷微濾膜產(chǎn)水濁度為1.25NTU，第二段陶瓷微濾膜產(chǎn)水濁度為1.93NTU。
[0027]第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜的清洗，包括水洗氣洗和酸洗氣洗。2m3/h清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓力為0.4MPa、流量為3m3/min的壓縮空氣對膜進行5~IOs的氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路pH值為2的2m3/h鹽酸，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓力為0.4MPa、流量為3m3/min的壓縮空氣對膜進行5~IOs的氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗氣洗，放凈后進入過濾過程。
[0028]流程框圖如圖2所示，生產(chǎn)流程圖如圖4所示。
[0029]本發(fā)明公開和·提出的聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法，本領域技術(shù)人員可通過借鑒本文內(nèi)容，適當改變工藝路線等環(huán)節(jié)實現(xiàn)，盡管本發(fā)明的方法已通過較佳實施例子進行了描述，相關技術(shù)人員明顯能在不脫離本
【發(fā)明內(nèi)容】
、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進行改動或重新組合，來實現(xiàn)最終結(jié)果。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術(shù)人員來說是顯而易見的，它 們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
【權(quán)利要求】
1.一種聯(lián)堿法制堿母液II的凈化方法，其特征在于它包括下述步驟: 1)第一段膜過濾:采用內(nèi)壓式陶瓷微濾膜錯流過濾對母液II進行過濾，透過液回母液II循環(huán)系統(tǒng)，濃縮液部分回流，部分流入混凝反應罐，運行30~40min停車清洗； 2)第一段膜清洗:清洗包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗，清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路PH值為2的鹽酸溶液，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗、氣洗，放凈后進入過濾過程； 3)混凝澄清:第一段陶瓷微濾膜濃縮液進入混凝反應罐，同時連續(xù)加入絮凝劑A，在攪拌狀態(tài)下自流入澄清池中，澄清池上清液進入第二段過濾水箱，濃縮液定期排入滾筒式壓濾機壓濾漿液箱，當母液II濁度低于300NTU時，可以省去混凝澄清過程，第一段過濾濃縮液可以直接進行第二段過濾； 4)第二段過濾:取第二段過濾水箱的液體經(jīng)內(nèi)壓式死端陶瓷微濾膜對母液II進行過濾，透過液回母液II循環(huán)系統(tǒng)，當膜滲透壓達到0.2~0.3MPa時停止過濾，將膜內(nèi)濃縮液排放至漿液箱； 5)第二段膜清洗:清洗包括水洗、氣洗和酸洗、氣洗，清水經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣水擦洗，停泵后放凈，再經(jīng)清洗泵打入膜反洗管路PH值為2的鹽酸溶液，5~IOs后通入膜內(nèi)部壓縮空氣對膜進行氣酸擦洗，停泵后放凈，再進行一次水洗氣洗，放凈后進入過濾過程； 6)壓濾:采用滾筒式壓濾機對漿液進行壓濾，濾液返回母II進第一段式過濾原料液箱，濾餅收集外運。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的母液II是聯(lián)堿法制純堿過程中制得氯化銨后經(jīng)換熱、吸氨、澄清后`的循環(huán)液。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一段內(nèi)壓式陶瓷微濾膜，膜面流速為0.1~4米/秒，回流量為15~60%，運行30~40min停車清洗。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的第一段過濾濃縮液加入20~100mg/L絮凝劑A，轉(zhuǎn)速為50~200r/min的速度攪拌下反應0.1-0.5 h，形成絮凝物，靜止I~3h，沉降、澄清、上清液進入第二段微濾膜分離。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的內(nèi)壓式死端過濾陶瓷微濾膜，膜面流速為0.1~4米/秒，當膜滲透壓達到0.2~0.3MPa時停車清洗。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的陶瓷微濾膜的孔徑為0.2-5 μ m。
【文檔編號】C01D7/16GK103523802SQ201310296040
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】趙祈涵 申請人:天津濱瀚環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司