一種膜法耦合石灰煙道氣凈化鹵水工藝的制作方法
【專利說明】一種膜法耦合石灰煙道氣凈化南水工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及制鹽硝領(lǐng)域，特別涉及一種膜法耦合石灰煙道氣凈化鹵水工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 原料鹵水中除主要成份NaCl和Na2SO4以外，還含有CaSO 4、MgSO4雜質(zhì)，在預熱和 蒸發(fā)過程中有CaS04、CaC03、Mg(0H)2等難溶性雜質(zhì)生成，附在管壁上形成垢層，結(jié)垢層不但 影響傳熱，造成能耗增加，而且導致蒸發(fā)設(shè)備經(jīng)常刷罐，生產(chǎn)周期縮短，造成大量熱量、電能 浪費。據(jù)同類型制鹽企業(yè)采用鹵水凈化處理工藝，可以節(jié)省熱能15~20%。
[0005] 現(xiàn)常用的鹵水凈化方法有石灰一純堿法、燒堿一純堿法和石灰一煙道氣法。據(jù)文 獻報道石灰一純堿法運行成本最高，燒堿一純堿法次之，石灰一煙道氣法運行成本最低。
[0006] 石灰煙道氣法的原理在于石灰乳和硫酸鈉反應生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與煙道氣 中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，碳酸鈉再與鈣離子作用生成難溶物質(zhì)碳酸鈣。反應分兩步 進行： 第一步 MgS04+Ca (OH) 2-Mg(OH) 2 丨 +CaSO4 (微溶） Na2S04+Ca (OH) 2- CaSO 4 (微溶）+2Na0H 第二步 2Na0H+C02- Na 2C03+H20 Na2CO3+ CaS04- CaCO 3 I + Na 2S04 反應中所得的沉淀是氫氧化鎂和碳酸鈣以及一部分硫酸鈣，而溶液中的主要成分是氯 化鈉和硫酸鈉。
[0007] 采用石灰煙道氣作為鹵水凈化的原料，既節(jié)約了原料成本，又降低了大氣污染，保 護了環(huán)境，是制鹽行業(yè)節(jié)能減排的有效措施。中國發(fā)電集團總耗煤量占全國煤炭總產(chǎn)量的 1/5以上，并直接導致億噸CO 2的排放。如果鹵水凈化企業(yè)自己有獨立的電廠，不僅利用煙 道氣凈化鹵水，還能夠減少CO2的排放，保護環(huán)境。石灰煙道氣法凈化鹵水雖然是一個先進 的工藝技術(shù)，但也存在它的局限性，如鹵水中硫酸根的含量不足14g/L時，會造成第二步反 應后鹵水中的鈣離子不能去除到設(shè)計要求，必須添加部分純堿來除去剩余的鈣離子。同時， 煙道氣法中通煙氣后容易造成部分固相物中的鎂離子回溶，而需添加部分燒堿來去除鎂離 子。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種膜法耦合石灰煙道氣凈化鹵水工藝，該工藝利用納濾膜 和石灰煙道氣進行鹵水凈化，達到去除鹵水中的鈣、鎂的目的，降低了凈化鹵水的成本，減 少大氣污染，保護了環(huán)境，同時解決了石灰煙道氣法精制鹵水不能將鈣、鎂去除到設(shè)計要求 的問題。
[0010] 一種膜法耦合石灰煙道氣凈化鹵水工藝，包括如下步驟： 第1步、將鹵水經(jīng)過納濾過濾之后，得到納濾透過液和納濾濃縮液； 第2步、對納濾濃縮液采用石灰-煙道氣工藝除雜，得到上清液； 第3步、將納濾透過液和/或上清液進行蒸發(fā)制鹽，得到精制鹽。
[0011] 所述的第1步中，納濾過濾是指二級納濾。
[0012] 所述的第1步中，在進行納濾之前，還需要將鹵水進行預過濾。
[0013] 所述的第1步中，在進行納濾之前，還需要在鹵水中加入阻垢劑。
[0014] 所述的第1步中，鹵水中SO42-的濃度范圍是0· 5~40g/L，或者是1~20g/L，或 者是1~14 g/L。
[0015] 所述的第1步中，鹵水中NaCl的濃度范圍是5~350g/L，或者是50~320g/L，或 者是120~320g/L，或者是280~300g/L。
[0016] 所述的第1步中，鹵水中Ca2+的濃度范圍是0· 01~50g/L，或者是0· 05~20g/L， 或者是〇. 1~l〇g/L，或者是0. 2~4g/L。
[0017] 所述的第1步中，鹵水中Mg2+的濃度范圍是0· 01~50g/L，或者是0· 05~20g/L， 或者是〇. 1~l〇g/L，或者是0. 2~4g/L。
[0018] 所述的第1步中，納濾截留分子量為100~1000 Da納濾膜，更優(yōu)選為200~500Da。
[0019] 所述的第1步中，當采用一級納濾過程時，操作壓力1. 5~4. OMpa，操作溫度5~ 45°C，濃縮倍數(shù)是2~6倍，優(yōu)選是4~5倍。
[0020] 所述的第1步中，當采用二級納濾過程時，一級納濾操作壓力1. 5~4. OMpa，操作 溫度5~45°C，濃縮倍數(shù)是2~6倍，優(yōu)選是4~5倍；二級納濾操作壓力1. 5~4. OMpa， 操作溫度10~40°C，濃縮倍數(shù)是5~15倍，優(yōu)選是8~12倍。
[0021] 所述的第2步中，石灰-煙道氣工藝是指：納濾濃縮液中加入石灰，除去沉淀后，將 上清液中再通入煙道氣，再除去沉淀后，得到精制鹽水。
[0022] 所述的第3步中，在對上清液進行蒸發(fā)制鹽時，先用納濾膜對上清液進行過濾除 雜。
[0023] 有益效果 通過本發(fā)明提出的膜法耦合煙道氣法進行鹵水精制降低了鹵水凈化加藥劑的成本，減 少了電廠煙道氣的排放，同時解決了石灰煙道氣法精制鹵水不能將鈣、鎂去除到精制鹽的 設(shè)計要求的問題。采用兩級納濾和石灰煙道氣工藝，納濾膜透過液可直接進行蒸發(fā)制鹽，濃 縮液則將鹵水中的硫酸根富集，之后采用石灰煙道氣法去除硫酸根，可大大提高硫酸根離 子的去除效率。此外，本發(fā)明凈化后的鹵水只用于制鹽，不需配套鹽硝分離系統(tǒng)，設(shè)備投資 成本降低、系統(tǒng)能耗較低。
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【附圖說明】
[0025] 圖1是本發(fā)明采用的膜法耦合石灰煙道氣凈化鹵水工藝的流程示意圖。
[0026]
【具體實施方式】
[0027] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細說明。但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理 解，下列實施例僅用于說明本發(fā)明，而不應視為限定本發(fā)明的范圍。實施例中未注明具體技 術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件（例如參考徐南平等著的《無機膜 分離技術(shù)與應用》，化學工業(yè)出版社，2003)或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未 注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0028] 本文使用的近似語在整個說明書和權(quán)利要求書中可用于修飾任何數(shù)量表述，其可 在不導致其相關(guān)的基本功能發(fā)生變化的條件下準許進行改變。因此，由諸如"約"的術(shù)語修 飾的值并不局限于所指定的精確值。在至少一些情況下，近似語可與用于測量該值的儀器 的精度相對應。除非上下文或語句中另有指出，否則范圍界限可以進行組合和/或互換，并 且這種范圍被確定為且包括本文中所包括的所有子范圍。除了在操作實施例中或其他地方 中指明之外，說明書和權(quán)利要求書中所使用的所有表示成分的量、反應條件等等的數(shù)字或 表達在所有情況下都應被理解為受到詞語"約"的修飾。
[0029] 以范圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為范圍 限值的數(shù)值，而且還包括涵蓋在該范圍內(nèi)的所有單個數(shù)值或子區(qū)間，猶如每個數(shù)值和子區(qū) 間被明確列舉出。例如，"大約〇. 1%至約5%"的濃度范圍應當理解為不僅包括明確列舉出 的約0. 1%至約5%的濃度，還包括有所指范圍內(nèi)的單個濃度(如，1%、2%、3%和4%)和子區(qū)間 (例如，〇· 1% 至 〇· 5%、1% 至 2. 2%、3. 3% 至 4. 4%)。
[0030] 本發(fā)明中，術(shù)語" 水"可以是指天然水(如：鹽湖水、地下水、地熱水或者 制鹽鹵水)或者人工配置的鹵水。尤其是，在許多情況下，與其它類型的鹵水相比，地下鹵水 一定濃度的S0，，將其進行苛化之后，可以進行與煙道氣中的CO 2反應，適合用作本發(fā)明中 的原料。
[0031] 本發(fā)明中，術(shù)語"煙道氣"是指化石燃燒或者植物纖維燃料在燃燒后產(chǎn)生的含有 CO2的氣體。一般在來自煤、石油等燃燒后的鍋爐排放的煙氣，其含CO2的含量一般在5~ 20%左右，在使用時，可以經(jīng)過水膜式除塵器或靜電除塵器除塵、脫硫