專利名稱：離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)SO₄^2-離子脫除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離子膜燒堿行業(yè)中電解食鹽產(chǎn)生的高濃度硫酸根淡鹽水內(nèi)so廣離子的脫除方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前離子膜法制燒堿技術(shù)，是采用在離子膜電解槽內(nèi)電解鹽水的方法生產(chǎn)燒 堿，電解后產(chǎn)生的淡鹽水則經(jīng)脫氯后重新循環(huán)用于鹽水的配制，而進(jìn)入電解槽 的鹽水質(zhì)量是這項技術(shù)的關(guān)鍵，其對離子膜的壽命、槽電壓和電流效率及產(chǎn)品 質(zhì)量有著重要的影響，因此必須對入槽鹽水進(jìn)行精制，以除去其中的有害離子，鹽水的配制多采用化鹽、鹽水精制、螯合樹脂除雜等步驟制得。其中S042—離子 進(jìn)入電解槽后，會在膜內(nèi)形成Na2S04結(jié)晶沉淀，使電流效率下降，增加電耗，增 加生產(chǎn)成本。嚴(yán)重的還會造成膜的物理損壞，使膜無法修復(fù)而報廢。為確保離 子膜的使用壽命，必須保證鹽水中的S042—濃度以Na2S04計維持在5g/L以內(nèi)。鹽 水中的SO/—雜質(zhì)離子，主要來源有兩個方面(1)從原鹽中以Na2S0" Mg2S04W 形式直接帶入，(2)在鹽水精制過程中，加Na2S03除C10而生成新的S042—，由于 在電解過程中S0廣離子不分解，因而采用電解后的淡鹽水循環(huán)用于鹽水的制取 就會產(chǎn)生鹽水中SO廣離子不斷累積增加而導(dǎo)致鹽水內(nèi)的SO,離子濃度變得過高 影響正常生產(chǎn)這一現(xiàn)象，因此需要將循環(huán)用于鹽水制取的電解淡鹽水進(jìn)行除S0廣 離子，以便于生產(chǎn)的順利進(jìn)行。目前淡鹽水除S0/—離子最常用的方法是化學(xué)法， 包括鈣鹽法和鋇鹽法，也有用物理方法一膜式過濾的，但尚處于開發(fā)階段，且 價格昂貴，無法應(yīng)用于大規(guī)模的化工生產(chǎn)。而采用鈣鹽法處理S0f ，其效果不 易滿足離子膜燒堿對鹽水質(zhì)量的要求，故離子膜燒堿除S042—目前多采用的為鋇 鹽法，其工藝流程通常有兩種(1)將全部含高濃度S042的淡鹽水用來化鹽， 重飽和后，再總體加入BaCL生成BaS04沉淀除掉部分S042—，使飽和鹽水中Na2S04 《7g/L; (2)將含高濃度S0f的淡鹽水的一部分(如約占總循環(huán)淡鹽水量的1/3)除掉S0廣(控制以Na2S04計《5g/L)后，再用來化鹽，最后也要使飽和鹽水中 Na2S04《7g/L，但該兩種方法都存在很大的缺陷(1)加入BaCL2后，雖然生成 BaS04沉淀，但溶液中總有Ba"存在，造成鹽水的二次污染，并且如果使S042—濃 度以Na2S(X計約在5g/L，則Ba"約在0.2—0.3mg/L左右，而Ba"的存在同樣嚴(yán) 重影響離子膜的壽命；(2)由于BaSOr沉降速度慢，比較容易造成鹽水中懸浮物 超標(biāo)，也對膜造成損害；同時鋇離子的加入也造成了重金屬鋇對環(huán)境的危害。 并且采用鋇鹽法除去淡鹽水中的SO,離子需要采用BaS04沉淀澄清桶、氯化鋇液 配制槽、氯化鋇液高位槽、氯化鋇液提升泵等設(shè)備及基建的費(fèi)用，增加了生產(chǎn) 的運(yùn)行費(fèi)用。同時當(dāng)前氨堿法純堿生產(chǎn)中的精鹽水配制中為了節(jié)省水資源，人 們采用海水化鹽，由于海水中的&2+、 Mg2+含量較高，人們需要將C,、 Mg"除去 后再用于純堿的制取，增加了生產(chǎn)復(fù)雜程度和去除Ca2+、 Mg2+原料如碳酸鈉用量。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種不采用鋇鹽法既可降低淡鹽水內(nèi) SO,離子用于制取合格鹽水的離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)S042—離子脫除方法，不僅 避免了采用鋇鹽法除S042—離子對生產(chǎn)所帶來的影響，以及加入的鋇離子造成的 重金屬鋇對環(huán)境的危害，降低了生產(chǎn)費(fèi)用，而且也可以減少純堿生產(chǎn)中的鹽水 精制所需的用料。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)SO, 離子脫除方法，電解槽電解產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)脫氯處理后，除部分分流用于氨堿 法純堿生產(chǎn)用作化鹽水進(jìn)行鹽水配制，其余淡鹽水回用化鹽工序制備粗鹽水， 不足部分補(bǔ)充水，然后經(jīng)精制、螯合樹脂除雜后制得含Na2 S04《5g/L的鹽水輸 送到離子膜電解槽進(jìn)行電解。在離子膜燒堿制備中電解產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)過脫氯 后，除部分分流用于氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水進(jìn)行鹽水配制，其余部分淡鹽 水回用到離子膜電解燒堿的化鹽工序制備粗鹽水，不足量采用不含有或含有微 量S042—離子的雜水或正常生產(chǎn)用水補(bǔ)充混合化鹽制備粗鹽水，這樣通過減少離 子膜電解燒堿化鹽回用淡鹽水的用量從而降低SO,的含量，既降低了整個總化鹽水內(nèi)so廣離子的濃度，使制備的鹽水內(nèi)so,離子濃度達(dá)到生產(chǎn)所需要的標(biāo)準(zhǔn)，即鹽水中的S0f濃度以Na2S04計維持在5g/L以內(nèi)。輸送到氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水的淡鹽水量，是通過對螯合樹脂除雜后輸 送到離子膜電解槽鹽水內(nèi)的SO廣濃度的控制來調(diào)整。分別用于離子膜法制燒堿 和氨堿法純堿生產(chǎn)化鹽用的淡鹽水量，可以通過采用以經(jīng)過離子膜法制燒堿生 產(chǎn)中螯合數(shù)脂除雜后輸送到離子膜電解槽的鹽水內(nèi)SO,濃度含量為控制點(diǎn)，保 證輸送到離子膜電解槽的鹽水內(nèi)SO/濃度含量符合生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，既SO/—濃度以 Na2 S04計《5g/L下確定與補(bǔ)充水混合化鹽制備粗鹽水的淡鹽水量，在平衡離子 膜電解槽返回淡鹽水量后再確定分流去氨堿法純堿生產(chǎn)工序用作化鹽水的淡鹽 水流量，在控制離子膜法制燒堿化鹽的淡鹽水用量后，不足的部分可以采用生 產(chǎn)用水補(bǔ)充。淡鹽水S0/—濃度以Na2S03f 7. 5—9g/L，通過對離子膜法制燒堿生產(chǎn)中螯合 數(shù)脂除雜后輸送到離子膜電解槽的鹽水內(nèi)SO,濃度含量的控制，電解產(chǎn)生的淡 鹽水總量相對分流輸送到氨堿法純堿生產(chǎn)的淡鹽水量的體積比可在1: 0. 15—1: 0.25，甚至達(dá)到l: 0.35左右，分流到純堿生產(chǎn)工序用作化鹽水的淡鹽水采用與補(bǔ)充的化鹽水體積比在l: 15—1: 25之間來配制精鹽水，這雖然可使得純堿精鹽水中SO廣濃度將會有所增加，但是由于離子膜燒堿制備產(chǎn)生的高濃度SO廣 淡鹽水中以Na2S04計濃度為7.5—9g/L，并且用量比較低，所以在增加這部分淡 鹽水后，精鹽水中SO,濃度增加量極低，對氨堿法純堿生產(chǎn)的影響也較低；可 以說對生產(chǎn)的影響不大。采用淡鹽水中CaW+M^+《30/zg/L，其遠(yuǎn)低于海水中Ca2+、 Mg"的含量，而 含NaCL約200g/l、遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于海水中NaCL濃度，這樣在氨堿法純堿生產(chǎn)采用添 加淡鹽水進(jìn)行化鹽后，在純堿生產(chǎn)中鹽水內(nèi)Ca2++Mg2+總離子的含量較單純采用 海水化鹽的鹽水內(nèi)的含量大大降低，這也減少了鹽水精制所需的用于除去鈣、 鎂等雜質(zhì)的精制劑如％20)3用量。用于離子膜燒堿制備中粗鹽水制取的淡鹽水采用與補(bǔ)充水混合化鹽制取粗鹽水，也可以采用補(bǔ)充正常生產(chǎn)用水進(jìn)行化鹽。如采用不含有或含有微量so廣離子的雜水或正常生產(chǎn)用水補(bǔ)充混合化鹽制備粗鹽水。本發(fā)明解決了當(dāng)前離子膜燒堿行業(yè)采用氯化鋇去除硫酸根法所造成的重金 屬鋇對環(huán)境可能造成的污染問題，消除重金屬鋇對環(huán)境造成的危害，保證了生產(chǎn)的進(jìn)行，同時節(jié)省了BaCL2費(fèi)用。并且也減少了氨堿法純堿生產(chǎn)中鹽水精制時 所需的精制劑用量，實(shí)現(xiàn)了離子膜燒堿與氨堿法純堿生產(chǎn)的有機(jī)聯(lián)合，達(dá)到了 資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)的目的。


附圖是本發(fā)明離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)S042—離子脫除方法的流程示意圖。 如附圖所示，經(jīng)由離子膜電解槽電解鹽水后產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)貯存后，分別輸 送到離子膜燒堿制備中的化鹽工序與補(bǔ)充水用于粗鹽水制取和氨堿法純堿生產(chǎn) 鹽水工序用作化鹽水進(jìn)行精鹽水的配制；其中離子膜燒堿制備化鹽工序制取的 粗鹽水經(jīng)鹽水精制后送往螯合樹脂塔通過螯合樹脂進(jìn)行除雜后輸送到離子膜電 解槽進(jìn)行電解，并且以監(jiān)測經(jīng)螯合樹脂除雜后鹽水內(nèi)含S0/—的量為控制點(diǎn)，控 制輸送到離子膜燒堿制備中化鹽工序用于粗鹽水制取的淡鹽水量以控制SO產(chǎn)濃 度，之后在平衡離子膜電解槽淡鹽水量后再控制分流去氨堿法純堿生產(chǎn)鹽水工 序的淡鹽水量，而用于離子膜燒堿制備中化鹽工序粗鹽水制取的淡鹽水不足量 可通過補(bǔ)充水來滿足生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一將離子膜燒堿制備中離子膜電解槽內(nèi)鹽水電解后產(chǎn)生的淡鹽水脫氯后一部鹽水、然后經(jīng)鹽水精制后送往螯合樹脂塔除雜，并監(jiān)測控制經(jīng)螯合樹脂塔除雜 后鹽水內(nèi)SO/—離子濃度以Na2S04計4. 5g/L并輸送到離子膜電解槽進(jìn)行電解，并 且以監(jiān)測經(jīng)螯合樹脂除雜后送往離子膜電解槽鹽水內(nèi)含SO廣離子量以Na2S04計 4. 5g/L為控制點(diǎn)，采用占淡鹽水體積總量75%的淡鹽水用于離子膜燒堿制備中的粗鹽水制取工序以滿足生產(chǎn)需要，而將剩余的淡鹽水輸送到氨堿法純堿生產(chǎn)的精鹽水配制工序，并控制S0/—濃度以Na2S04計7.5g/L，以淡鹽水相對純堿生 產(chǎn)中補(bǔ)充的化鹽水體積比1: 15用作化鹽水進(jìn)行精鹽水配制以用于純堿生產(chǎn)。 實(shí)施例二將離子膜燒堿制備中離子膜電解槽內(nèi)鹽水電解后產(chǎn)生的淡鹽水一部分輸送 到離子膜燒堿制備中的鹽水制取工序與補(bǔ)充的生產(chǎn)用水進(jìn)行化鹽制備粗鹽水， 然后經(jīng)鹽水精制后送往螯合樹脂塔除雜，并監(jiān)測控制經(jīng)螯合樹脂塔除雜后鹽水 內(nèi)S0/—離子濃度以Na2S04計4. 8g/L并輸送到離子膜電解槽進(jìn)行電解，并且以監(jiān) 測經(jīng)螯合樹脂除雜后送往離子膜電解槽鹽水內(nèi)含SO,離子量以Na2S04計4. 8g/L 為控制點(diǎn)，采用占離子膜電解槽電解產(chǎn)生淡鹽水體積總量80%的淡鹽水用于離子 膜燒堿制備中的粗鹽水制取工序以滿足生產(chǎn)需要，而將剩余的淡鹽水輸送到氨 堿法純堿生產(chǎn)的精鹽水配制工序，并控制S042—濃度以Na2S0,計7.5g/L，以淡鹽 水相對純堿生產(chǎn)中補(bǔ)充化鹽水體積比1: 25用作化鹽水進(jìn)行精鹽水配制以用于 純堿生產(chǎn)。 實(shí)施例三將離子膜燒堿制備中離子膜電解槽內(nèi)鹽水電解后產(chǎn)生的淡鹽水一部分輸送 到離子膜燒堿制備中的鹽水制取工序與補(bǔ)充的生產(chǎn)用水進(jìn)行化鹽制備粗鹽水、 然后經(jīng)鹽水精制后送往螯合樹脂塔除雜，并監(jiān)測控制經(jīng)螯合樹脂塔除雜后鹽水 內(nèi)SO廣離子濃度以Na2S04計5g/L并輸送到離子膜電解槽進(jìn)行電解，并且以監(jiān)測 經(jīng)螯合樹脂除雜后送往離子膜電解槽鹽水內(nèi)含SO廣離子量以Na2S04計5g/L為控 制點(diǎn)，采用占離子膜電解槽電解產(chǎn)生淡鹽水體積總量65%的淡鹽水用于離子膜燒 堿制備中的粗鹽水制取工序以滿足生產(chǎn)需要，而將剩余的淡鹽水輸送到氨堿法 純堿生產(chǎn)的精鹽水配制工序，并控制淡鹽水S042，度以Na2S(U十9g/L，淡鹽水 內(nèi)Ca2++Mg2+《30颼/L，以淡鹽水相對與純堿生產(chǎn)中補(bǔ)充化鹽水體積比l: 20用 作化鹽水進(jìn)行精鹽水配制以用于純堿生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1、離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)SO42-離子脫除方法，其特征在于電解槽電解產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)脫氯處理后，除部分分流用于氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水進(jìn)行鹽水配制，其余淡鹽水回用化鹽工序制備粗鹽水，不足部分補(bǔ)充水，然后經(jīng)精制、螯合樹脂除雜后制得含Na2SO4≤5g/L鹽水輸送到離子膜電解槽進(jìn)行電解。
2、 如權(quán)利要求1所述離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)S042—離子脫除方法，其特 征在于輸送到氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水的淡鹽水量，是通過對螯合樹脂除 雜后輸送到離子膜電解槽鹽水內(nèi)的SO，濃度的控制來調(diào)整。
3、 如權(quán)利要求1或2所述離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)SO,離子脫除方法， 其特征在于淡鹽水S0/—濃度以Na2S03+ 7. 5—9g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離子膜電解燒堿淡鹽水內(nèi)SO₄^2-離子脫除方法，電解槽電解產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)脫氯處理后，除部分分流用于氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水進(jìn)行鹽水配制，其余淡鹽水回用化鹽工序制備粗鹽水，不足部分補(bǔ)充水，然后經(jīng)精制、螯合樹脂除雜后制得含Na₂SO₄≤5g/L鹽水輸送到離子膜電解槽進(jìn)行電解，輸送到氨堿法純堿生產(chǎn)用作化鹽水的淡鹽水量通過對螯合樹脂除雜后輸送到離子膜電解槽鹽水內(nèi)SO₄^2-濃度的平衡來控制。本發(fā)明解決了當(dāng)前離子膜燒堿行業(yè)采用鋇鹽法脫除硫酸根對環(huán)境造成的污染和危害，保證了生產(chǎn)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)離子膜燒堿與氨堿法純堿生產(chǎn)的有機(jī)聯(lián)合，達(dá)到了資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)目的，節(jié)省費(fèi)用。
文檔編號C25B15/00GK101235510SQ200710114048
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
發(fā)明者崔金禹, 曹振久, 李樹忠, 楊柳洪, 董益軍 申請人:山東海化氯堿樹脂有限公司