一種去除高濃度鹽水中toc的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于離子膜制堿工業(yè)中的TOC控制領(lǐng)域，具體涉及一種去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]TOC是有機(jī)碳的總稱，離子膜制堿工藝對鹽水中的有機(jī)碳TOC的控制指標(biāo)要求小于lOppm。鹽水進(jìn)料中有機(jī)污染物含量過高，會對離子膜、電解槽的性能產(chǎn)生不利的影響，主要影響有:T0C降低膜的有效面積，槽電壓上升;TOC使離子膜膨脹和間斷脫液，同時降低了阻止陰離子的能力，降低膜的電流效率，膜的長時間脫液，還會造成電流效率的永久性下降；TOC造成電解槽內(nèi)的氯氫壓力波動，長時間會使膜形成針孔，產(chǎn)品品質(zhì)下降;TOC會破壞離子膜結(jié)構(gòu)，造成離子膜不可完全恢復(fù)的損傷，縮短膜的使用壽命;TOC通過不透過性的覆蓋陽極涂層，降低陽極的活性區(qū)域，使槽電壓升高，電流分布變差;也能透過性的覆蓋陽極涂層，限制氯離子接近陽極，增加氧氣的產(chǎn)生，造成陽極涂層過早失效，縮短陽極的使用壽命;TOC在電解槽內(nèi)的反應(yīng)物(氯碳化合物)會覆蓋在電極表面，引起分解電壓升高，電耗增加;TOC會降低氯氣純度和電流效率。上述影響中有些影響是永久性的，無法挽救，對企業(yè)造成很大損失。
[0003]為了離子膜制堿工藝低能耗經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須嚴(yán)格控制鹽水進(jìn)料中的TOC。但目前在國內(nèi)和業(yè)界還沒有較好的去除高濃度鹽水中TOC的辦法和工藝，只是強(qiáng)調(diào)源頭原鹽的控制及減少污染環(huán)節(jié)的帶入。我公司離子膜全鹵制堿項目于2010年10月投產(chǎn)，2013年因地下鹵水礦品發(fā)生變化，鹽水進(jìn)料TOC在170ppm左右，嚴(yán)重的TOC超標(biāo)，導(dǎo)致槽電壓上漲迅猛，電流效率加速下降，產(chǎn)品品質(zhì)下降，拆卸檢查發(fā)現(xiàn)膜起泡、陽極涂層損壞，迫使對原裝置的電解槽、離子膜進(jìn)行了全部的更換?？梢?，TOC超標(biāo)對離子膜工藝造成的惡劣影響，迫切需要解決鹽水中TOC超標(biāo)的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)，使用該系統(tǒng)可以達(dá)到有效降低鹽水中TOC的目的。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)，包括鹽水進(jìn)料管、堿液進(jìn)料管、純凈水管、廢液排出管、濾液流出管和豎直放置的吸附樹脂塔，所述吸附樹脂塔的頂部開設(shè)有鹽水進(jìn)口、堿液進(jìn)口和純凈水進(jìn)口，所述吸附樹脂塔的底部開設(shè)有廢液出口和濾液出口，所述鹽水進(jìn)口與所述鹽水進(jìn)料管連通，所述堿液進(jìn)口與所述堿液進(jìn)料管連通，所述純凈水進(jìn)口與所述純凈水管連通，所述廢液出口與廢液排出管連通，所述濾液出口與所述濾液流出管連通；
[0006]所述鹽水進(jìn)料管上設(shè)置有支管口，所述支管口與鹽酸管道連通，所述鹽酸管道內(nèi)的鹽酸溶液能夠通過所述支管口與所述鹽水進(jìn)料管內(nèi)的鹽水混合，所述鹽酸管道上設(shè)置有鹽酸控制閥，所述支管口及所述鹽水進(jìn)口之間的鹽水進(jìn)料管道上設(shè)置有PH自動檢測裝置和流量控制裝置，所述廢液排出管上設(shè)置有排液閥，所述濾液流出管上設(shè)置有流量控制裝置，所述堿液進(jìn)料管上設(shè)置有堿液進(jìn)料閥，所述純凈水管上設(shè)置有純凈水閥；
[0007]所述吸附樹脂塔的頂部還設(shè)置有用于維持吸附樹脂塔內(nèi)氣壓與外界大氣壓相平衡的排空裝置。
[0008]另外，容易想到的是，所述鹽水進(jìn)料管遠(yuǎn)離所述吸附樹脂塔的一端連通鹽水儲罐，靠近鹽水儲罐的鹽水進(jìn)料管上設(shè)置有輸料栗;所述鹽酸管道遠(yuǎn)離所述支管口的一端連通鹽酸儲罐;所述堿液進(jìn)料管遠(yuǎn)離所述吸附樹脂塔的一端連通堿液儲罐;所述濾液流出管遠(yuǎn)離所述吸附樹脂塔的一端連通有鹽水中轉(zhuǎn)罐或作為潔凈原料直接輸送至離子膜制堿車間;所述廢液排出管排出的液體直接流入污水池進(jìn)行污水處理。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實用新型所述的去除TOC的系統(tǒng)還可以做如下改進(jìn)。
[0010]進(jìn)一步，所述pH自動檢測裝置為在線pH檢測儀或pH傳感器。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述流量控制裝置包括流量控制閥和流量指示器。
[0012]進(jìn)一步，所述排空裝置為與所述吸附樹脂塔內(nèi)部連通的排空彎管。
[0013]進(jìn)一步，所述堿液進(jìn)料閥、純凈水閥、排液閥和鹽酸控制閥均為電磁閥。使用電磁閥便于信息集中和自動化控制。
[0014]進(jìn)一步，還包括至少一個與所述吸附樹脂塔及其連接結(jié)構(gòu)完全相同的備用樹脂塔，所述備用樹脂塔與所述吸附樹脂塔并聯(lián)。
[0015]使用上述系統(tǒng)去除高濃度鹽水中TOC的方法包括如下步驟:
[0016]a.樹脂活化:僅打開堿液進(jìn)料閥和排液閥，通過吸附樹脂塔頂部的堿液進(jìn)料管加入堿溶液，堿溶液經(jīng)吸附樹脂塔的塔內(nèi)分布器均勻透過樹脂層后關(guān)閉排液閥，堿溶液完全浸沒樹脂后關(guān)閉堿液進(jìn)料閥，充分浸泡樹脂至其被完全激活，打開樹脂塔底部的排液閥，塔內(nèi)溶液經(jīng)廢液排出管全部排出，打開純凈水閥門，通過吸附樹脂塔頂部的純凈水管道加入純凈水，純凈水經(jīng)樹脂塔塔內(nèi)分布器均勻透過樹脂層對樹脂進(jìn)行洗滌，洗至廢液排出管中的液體呈中性或弱堿性后關(guān)閉所有閥門，得到樹脂活化了的吸附樹脂塔。
[0017]b.吸附去除T0C:鹽水經(jīng)吸附樹脂塔頂部的鹽水進(jìn)料管送入樹脂活化了的吸附樹脂塔內(nèi)，同時通過管道加酸將鹽水的pH值調(diào)整至1-3之間，鹽水經(jīng)吸附樹脂塔塔內(nèi)分布器均勻透過樹脂層，鹽水中的TOC被樹脂吸附，去除TOC后的鹽水經(jīng)樹脂塔塔內(nèi)隔板匯聚于吸附樹脂塔底部，經(jīng)底部濾液流出管流出。通過調(diào)節(jié)吸附樹脂塔頂部鹽水進(jìn)料管和底部濾液流出管上的流量控制閥，控制流量大小以保證鹽水在吸附樹脂塔內(nèi)停留適當(dāng)?shù)臅r間，從而讓鹽水中的TOC被樹脂充分吸附。流量控制閥調(diào)節(jié)的流量是否適當(dāng)，以檢測濾液流出管流出的鹽水中TOC含量是否達(dá)到要求為準(zhǔn)，通常要求為TOC含量小于lOppm。
[0018]c.樹脂再生:當(dāng)吸附樹脂塔內(nèi)的樹脂吸附TOC的能力明顯下降后(已持續(xù)運(yùn)行較長時間，通過調(diào)整流量控制閥已經(jīng)無法保證在符合生產(chǎn)要求的時間內(nèi)使濾液流出管流出的鹽水的TOC含量降低至1ppm以下)，關(guān)閉吸附樹脂塔頂部鹽水進(jìn)料管上的流量控制閥，停止鹽水供入，同時啟用與吸附樹塔并聯(lián)且樹脂已活化的備用樹脂塔按步驟b對鹽水中的TOC進(jìn)行吸附，已停止鹽水供入的原吸附樹脂塔內(nèi)的剩余鹽水通過靜壓全部流出后，重復(fù)步驟a對原吸附樹脂塔內(nèi)的樹脂進(jìn)行活化。
[0019]具體的，樹脂塔內(nèi)使用的樹脂為大孔吸附樹脂。
[0020]具體的，步驟a中使用的堿溶液為氫氧化鈉溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%以上。[0021 ]具體的，步驟a中堿液浸泡樹脂至其完全激活所用時間為2-3小時。
[0022]具體的，步驟a中所述的管道加酸，使用的酸為鹽酸溶液，鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%以上。
[0023]本實用新型的有益效果是:目前，國際、國內(nèi)尚無對高濃度鹽水中TOC進(jìn)行去除的設(shè)備和方法，本實用新型提供的去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)自動控制和連續(xù)化生產(chǎn);使用樹脂對TOC進(jìn)行吸附，去除效率高，同時樹脂易解吸再生、性能穩(wěn)定、可反復(fù)使用，適用于工業(yè)生產(chǎn)，有極大的市場價值。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型提供的一種去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)示意圖；
[0025]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0026]1.吸附樹脂塔;2.鹽水進(jìn)料管;3.堿液進(jìn)料管;4.鹽酸管道;5.純凈水管;6.濾液流出管;7.廢液排出管;8.pH自動檢測裝置;9.流量控制閥；10.流量指示器；11.堿液進(jìn)料閥；12.純凈水閥；13.排液閥；14.排空彎管；15.鹽酸控制閥。
【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明提供一種去除高濃度鹽水中TOC的系統(tǒng)，包括鹽水進(jìn)料管2、堿液進(jìn)料管3、純凈水管5、廢液排出管7、濾液流出管6和豎直放置的吸附吸附樹脂塔I，所述吸附樹脂塔I的頂部開設(shè)有鹽水進(jìn)口、堿液進(jìn)口和純凈水進(jìn)口，所述吸附樹脂塔I的底部開設(shè)有廢液出口和濾液出口，所述鹽水進(jìn)口與所述鹽水進(jìn)料管2連通，所述堿液進(jìn)口與所述堿液進(jìn)料管3連通，所述純凈水進(jìn)口與所述純凈水管5連通，所述廢液出口與廢液排出管7連通，所述濾液出口與所述濾液流出管6連通；
[0029]所述鹽水進(jìn)料管2上設(shè)置有支管口，所述支管口與鹽酸管道4連通，所述鹽酸管道4內(nèi)的鹽酸溶液能夠通過所述支管口與所述鹽水進(jìn)料管2內(nèi)的鹽水混合，所述鹽酸管道4上設(shè)置有鹽酸控制閥15，所述支管口及所述鹽水進(jìn)口之間的鹽水進(jìn)料管2道上設(shè)置有pH自動檢測裝置8和流量控制裝置，所述廢液排出管7上設(shè)置有排液閥13，所述濾液流出管6上設(shè)置有流量控制裝置，所述堿液進(jìn)料管3上設(shè)置有堿液進(jìn)料閥11，所述純凈水管5上設(shè)置有純凈水閥12;
[0030]所述吸附樹脂塔I的頂部還設(shè)置有用于維持吸附樹脂塔I內(nèi)氣壓與外界大氣壓相平衡的排空裝置。
[0031]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供的系統(tǒng)還可以有如下進(jìn)一步改進(jìn)。
[0032]進(jìn)一步，所述pH自動檢測裝置8為在線pH檢測儀或pH傳感器。
[0033]進(jìn)一步，所述流量控制裝置包括流量控制閥9和流量指示器10。
[0034]進(jìn)一步，所述排空裝置為與所述吸附樹脂塔I內(nèi)部連通的排空彎管14。
[0035]進(jìn)一步，所述堿液進(jìn)料閥11、