本發(fā)明涉及水處理技術(shù)及純堿生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在聯(lián)合制堿法生產(chǎn)純堿、氯化銨的過程中，NaCl是以固體的形式加入生產(chǎn)系統(tǒng)中的。聯(lián)合制堿法采用原鹽作為主要原料，但是多數(shù)原鹽含有不溶物、鈣、鎂、鐵等雜質(zhì)，為避免雜質(zhì)引起工藝操作的波動，影響產(chǎn)品品質(zhì)，原鹽在加入系統(tǒng)之前需要進行精制處理，使其能盡量滿足生產(chǎn)要求，為純堿和氯化銨的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。聯(lián)堿廠多采用洗滌法進行原鹽精制，圖1示出其流程圖，原鹽首先進入洗鹽機，用精制飽和氯化鈉水溶液洗滌，經(jīng)洗鹽機洗滌后的原鹽進入球磨機進行粉碎研磨，同時采用精制飽和氯化鈉鹵水進行洗滌，粉碎后的鹽漿流入鹽漿罐，而后進入立洗桶洗滌，最后通過離心機分離，將洗滌鹽送入生產(chǎn)系統(tǒng)。精制飽和氯化鈉水溶液完成原鹽清洗后成為含有大量雜質(zhì)的臟鹵鹽水，需要采用鈣鎂反應(yīng)器、澄清桶等進行精制后，循環(huán)使用。原有洗滌鹽制備流程長，工藝復(fù)雜，原鹽中的泥砂難以完全去除，有一部分將進入生產(chǎn)系統(tǒng)，影響產(chǎn)品品質(zhì)，加大廢泥量。同時，洗鹽工序的洗滌鹵水是連續(xù)封閉使用的，隨著不斷地對原鹽進行洗滌，洗滌液中的不溶物、鐵、鈣、鎂等雜質(zhì)含量也逐漸增多，洗滌效果將受到影響，進入生產(chǎn)系統(tǒng)的原料鹽品質(zhì)將出現(xiàn)波動。原有技術(shù)需要配備臟鹵鹽水精制工序，將加大生產(chǎn)投入成本及運行成本，臟鹵鹽水精制過程采用傳統(tǒng)方法，過程復(fù)雜，處理效率低，廢渣量大。聯(lián)合制堿系統(tǒng)及洗鹽系統(tǒng)均為封閉循環(huán)系統(tǒng)，洗滌飽和鹵水中的微量水含量可能引起洗鹽工序、純堿生產(chǎn)系統(tǒng)水膨脹，對穩(wěn)定生產(chǎn)的正常運行造成影響。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為：一種聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)，包括盛放有原鹵水的原鹵池、超濾膜組件、精鹵池以及聯(lián)合制堿體系；所述的原鹵池中設(shè)有用于去除鈣、鎂離子的反應(yīng)區(qū)、用于廢渣沉降的沉淀除渣區(qū)以及放置有所述的超濾膜組件的精制區(qū)；所述的沉淀除渣區(qū)與所述的反應(yīng)區(qū)的底部連通，所述的精制區(qū)與所述的沉淀除渣區(qū)的頂部連通；所述的精制區(qū)與所述的超濾膜組件的進水端連通；所述的超濾膜組件的出水端連接所述的精鹵池；所述的精鹵池與所述的聯(lián)合制堿體系連通；所述的原鹵水的波美度為25-26°Bé，所述的精鹵池的精鹵水的波美度為28-30°Bé；所述的超濾膜組件的膜通量為10-15L/m2·h。制備過程包括下述步驟：1):原鹵水進入原鹵池；進水選擇高濃度近飽和鹵水，控制原鹵池中原鹵水的波美度為25-26°Bé；在所述的反應(yīng)區(qū)內(nèi)根據(jù)鹵水水質(zhì)計算投加量投加石灰以及純堿，去除鈣鎂；所述的沉淀除渣區(qū)用于將反應(yīng)產(chǎn)生的廢渣沉降，定期去除；去除鈣鎂離子后的鹵水進入放置有超濾膜組件的精制區(qū)；2):所述的超濾膜組件以及精鹵池間設(shè)置有工作泵，通過負(fù)壓抽吸方式將步驟1)中去除鈣鎂離子后的鹵水經(jīng)由超濾膜組件抽至精鹵池得到精鹵水；3)：將抽至精鹵池的鹵水的精鹵水的波美度控制為28-30°Bé，析出的精制鹽送至聯(lián)合制堿體系中。作為其中的一種優(yōu)選，步驟2)中所述的超濾膜組件每工作10-15min，進行氣擦洗60-120s，每工作24-72h進行一次離線化學(xué)清洗；所述的原鹵池以及精鹵池中分別設(shè)有波美度計。所述的精鹵池設(shè)置有防護棚或防護布。所述的超濾膜組件為簾式或柱式浸沒式超濾膜組件。所述的超濾膜組件與所述的精鹵池間依次設(shè)置有壓力表、工作泵前自動閥門、工作泵、工作泵后自動閥門、以及產(chǎn)水流量計。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：控制原鹵池中原鹵水的波美度25-26°Bé。是因為鐵在鹵水濃度達(dá)到7.10°Bé時已經(jīng)基本全部析出，未析出的少量鐵離子多以膠體形式存在，可通過超濾膜組件去除。碳酸鈣至17°Bé已基本全部析出，硫酸鈣至22°Bé析出80％以上，而氯化鈉在26°Bé開始析出。利用各種鹽的溶解度和含量不同，在濃縮過程中按一定規(guī)律結(jié)晶析出的特點，在原鹵池對鈣、鐵等離子進行大量去除。同時通過在原鹵池中設(shè)置反應(yīng)區(qū)，投加石灰、純堿等進一步強化對鈣、鎂等去除。超濾系統(tǒng)運行通量10-15L/m2·h，由于原鹵池中原鹵水被高度濃縮，懸浮物、膠體含量極高，同時氯化鈉含量接近飽和，水黏度很高，浸沒式超濾工作通量設(shè)計不宜過高，該方法設(shè)計通量10-15L/m2·h。經(jīng)過超濾膜組件精制后的鹵水送至精鹵池，接近飽和的高濃度精制鹵水在精鹵池中進一步灘曬濃縮，控制精鹵池波美度28-30°Bé。控制精鹵池波美度28-30°Bé，是因為氯化鈉在30°Bé時析出接近80％，硫酸鎂在30°Bé時開始析出。精鹵池中析出的精制鹽送至聯(lián)合制堿體系工序中。作為其中的一種優(yōu)選，精鹵池需要做好防風(fēng)沙、防雨雪措施，進行池底、池壁固化，設(shè)置防護棚或防護布，避免泥砂、風(fēng)沙、雨雪造成二次污染。作為其中的另外一種優(yōu)選，本發(fā)明采用簾式或柱式浸沒式超濾膜組件，采用氣擦洗的方式進行膜通量恢復(fù)，制水工作10-15min后，進行氣擦洗60-120s。由于采用鹵水進行反沖洗可能造成膜內(nèi)部污染，采用淡水反沖洗將降低原鹵池波美度，因此本方法中浸沒式超濾不采用反沖洗工藝。由于浸沒式超濾膜組件處于原鹵池中，若采用原位化學(xué)清洗，清洗藥劑將對鹵水造成污染，同時高濃度鹵水對清洗效果也會造成很大的影響，因此本方法中超濾系統(tǒng)不采用原位清洗，膜組件定期將被取出置于專用清洗池中進行化學(xué)清洗。本方法從聯(lián)合制堿生產(chǎn)原料入手，通過超濾膜法鹵水精制技術(shù)對日曬鹽鹵水進行精制，超濾膜的過濾精度高，可有效去除鹵水中懸浮污染物，經(jīng)過超濾處理后的鹵水懸浮污染物含量低于2mg/L，同時水中膠體污染物被大量去除，一些與帶電膠體結(jié)合的鐵、鈣離子也伴隨著膠體的截留而被去除。經(jīng)過超濾精制后制鹽高度鹵水形成精制飽和鹵水，采用此精制飽和鹵水制鹽形成的精制鹽，在不溶物、鐵、鈣、鎂等雜質(zhì)含量上達(dá)到直接投加聯(lián)堿生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn)的要求，同時氯化鈉含量可達(dá)到99％，水含量低。采用該方法將省去聯(lián)合制堿生產(chǎn)中大量繁瑣的洗鹽、洗鹽精鹵水精制的過程，降低聯(lián)合制堿法投資成本，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，同時降低生產(chǎn)成本。附圖說明圖1是傳統(tǒng)洗滌法精制鹽工藝流程示意圖。圖2是本發(fā)明聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)工藝流程示意圖。圖3是本發(fā)明聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)的機構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明實施例中浸沒式超濾膜組件運行圖。具體實施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，圖2-3示出一種聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)，具體運行流程：一種聯(lián)合制堿中原料鹽的制備系統(tǒng)，包括盛放有原鹵水的原鹵池1、超濾膜組件3、精鹵池2以及聯(lián)合制堿體系；所述的原鹵池中設(shè)有用于去除鈣、鎂離子的反應(yīng)區(qū)12、用于廢渣沉降的沉淀除渣區(qū)13以及放置有所述的超濾膜組件的精制區(qū)14；所述的沉淀除渣區(qū)13與所述的反應(yīng)區(qū)12的底部連通，所述的精制區(qū)14與所述的沉淀除渣區(qū)13的頂部連通；所述的精制區(qū)14與所述的超濾膜組件3的進水端連通；所述的超濾膜組件3的出水端連接所述的精鹵池2；所述的精鹵池與所述的聯(lián)合制堿體系連通；所述的超濾膜組件以及精鹵池間設(shè)置有工作泵4，通過負(fù)壓抽吸方式將去除鈣鎂離子后的鹵水經(jīng)由超濾膜組件抽至精鹵池得到精鹵水；這是因為，鐵在鹵水濃度達(dá)到7.10°Bé時已經(jīng)基本全部析出，未析出的少量鐵離子多以膠體形式存在，可通過超濾膜組件去除。碳酸鈣至17°Bé已基本全部析出，硫酸鈣至22°Bé析出80％以上，而氯化鈉在26°Bé開始析出。利用各種鹽的溶解度和含量不同，在濃縮過程中按一定規(guī)律結(jié)晶析出的特點，在原鹵池及以前對鈣、鐵等離子進行大量去除。同時通過在原鹵池中設(shè)置反應(yīng)區(qū)，先后根據(jù)原鹵水的水質(zhì)投加石灰(投加量1-5g/L)、純堿(2-12g/L)，反應(yīng)時間22-40min，沉淀時間一般30-60min進一步強化對鈣、鎂等去除。超濾膜組件采用簾式或柱式浸沒式超濾膜組件，通過負(fù)壓抽吸的方式將原鹵水過濾處理后送至精鹵池2。過濾過程中開啟4工作泵，鹵水透過浸沒式超濾膜，懸浮物、膠體及其攜帶的金屬離子被截留，鹵水通過依次設(shè)置超濾膜組件及精鹵池間的壓力表5、工作泵前自動閥門6、工作泵4、工作泵后自動閥門7、產(chǎn)水流量計8、進入精鹵池2。超濾產(chǎn)水流量由8產(chǎn)水流量計監(jiān)測，由4、6、7控制。超濾系統(tǒng)運行通量10-15L/m2·h，每工作10-15min，進行氣擦洗60-120s，工作24-72h進行一次離線化學(xué)清洗。這是由于原鹵池中鹵水被高度濃縮，懸浮物、膠體含量極高，同時氯化鈉含量接近飽和，水黏度很高，浸沒式超濾工作通量設(shè)計不宜過高，該方法設(shè)計通量10-15L/m2·h。浸沒式超濾膜組件采用氣擦洗的方式進行膜通量恢復(fù)，制水工作10-15min后，進行氣擦洗60-120s。這是由于采用鹵水進行反沖洗可能造成膜內(nèi)部污染，采用淡水反沖洗將降低原鹵池波美度，因此本方法中浸沒式超濾不采用反沖洗工藝。由于浸沒式膜組件處于鹵水池中，若采用原位化學(xué)清洗，清洗藥劑將對鹵水造成污染，同時高濃度鹵水對清洗效果也會造成很大的影響，因此本方法中超濾系統(tǒng)不采用原位清洗，膜組件定期將被取出置于專用清洗池中進行化學(xué)清洗。經(jīng)過超濾系統(tǒng)精制后的鹵水送至精鹵池2，接近飽和的高濃度精制鹵水在精鹵池中進一步灘曬濃縮，控制精鹵池波美度28-30°Bé。精鹵池波美度由設(shè)置在精鹵池中的波美度計10監(jiān)測，精制飽和鹵水在精鹵池中的停留時間由飽和精制鹵水輸送泵11控制?？刂凭u池波美度28-30°Bé，是因為氯化鈉在30°Bé時析出接近80％，硫酸鎂在30°Bé時開始析出。精鹵池需要做好防風(fēng)沙、防雨雪措施，進行池底、池壁固化，設(shè)置防護棚或防護布，避免泥砂、風(fēng)沙、雨雪造成二次污染。精鹵池中析出的精制鹽送至聯(lián)合制堿工序中，直接加入聯(lián)合制堿循環(huán)工序中。本發(fā)明中各種區(qū)間參數(shù)的選擇，均能達(dá)到精制原料鹽的實施效果。以示范研究效果為最優(yōu)實施例進行實施效果論述：2016年6月-8月在天津進行100噸/日示范研究。示范過程中采用天津膜天膜科技股份有限公司ST-635浸沒式膜組件，對原鹵水進行處理，原鹵水參數(shù)如表1示出?？刂撇蓝?6°Bé對鹵水進行精制處理，并采用精制鹵水進行制鹽，檢驗鹵水及鹽品質(zhì)。示范過程中鹵水進入反應(yīng)區(qū)先后投加石灰、純堿，投加量分別為石灰1.2g/L、純堿2.3g/L，反應(yīng)時間為30min，反應(yīng)完成后鹵水進入沉淀除渣區(qū)沉淀，沉淀時間為40min，沉淀完成后鹵水進入精制區(qū)通過超濾膜組件進行精制處理。超濾膜組件設(shè)計通量12LMH，工作15min進行60s氣擦洗，氣擦洗氣量8Nm3/h/支組件，過濾48h后進行一次化學(xué)清洗，化學(xué)清洗在化學(xué)清洗平臺完成，清洗藥劑次氯酸鈉1000ppm，反應(yīng)1h。圖4示出實施例中浸沒式超濾膜組件運行圖。表2示出系統(tǒng)進水產(chǎn)水懸浮固體(SS)抽樣檢測結(jié)果。表3示出系統(tǒng)鐵的去除效果。表4示出某廠聯(lián)合制堿生產(chǎn)用洗鹽指標(biāo)。表5示出超濾出水蒸鹽產(chǎn)品檢測數(shù)據(jù)，計算其他不溶物含量<0.1％。表1表2表3表4序號項目名稱設(shè)計洗鹽1氯化鈉(NaCl)含量％，下同)≥96.02水份含量≤3.03水不溶物含量≤0.14鈣(Ca2+)含量≤0.035鎂(Mg2+)含量≤0.0216硫酸鹽含量以(SO42-)≤0.1表5項目NaClMgAlSCaFe單位％％％％％％數(shù)值99.1120.01750.02720.0890.02870.0298本方法從聯(lián)合制堿生產(chǎn)原料入手，通過超濾膜法鹵水精制技術(shù)對日曬鹽鹵水進行精制，超濾膜的過濾精度高，可有效去除鹵水中懸浮污染物，經(jīng)過超濾處理后的鹵水懸浮污染物含量低于2mg/L，同時水中膠體污染物被大量去除，一些與帶電膠體結(jié)合的鐵、鈣離子也伴隨著膠體的截留而被去除。經(jīng)過超濾精制后制鹽高度鹵水形成精制飽和鹵水，采用此精制飽和鹵水制鹽形成的精制鹽，在不溶物、鐵、鈣、鎂等雜質(zhì)含量上達(dá)到直接投加聯(lián)堿生產(chǎn)系統(tǒng)進行生產(chǎn)的要求，同時氯化鈉含量可達(dá)到99％，水含量低。采用該方法將省去聯(lián)合制堿生產(chǎn)中大量繁瑣的洗鹽、洗鹽精鹵水精制的過程，降低聯(lián)合制堿法投資成本，簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，同時降低生產(chǎn)成本。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3