膜法除硝处理装置及其使用方法与流程

专利2025-06-25  6


本发明涉及氯碱工业盐水除硝,是一种膜法除硝处理装置及其使用方法。


背景技术:

1、盐水除硝主要是通过一些化学和物理方法来去除盐水中的硫酸钠(芒硝)成分,此过程在电解盐水制取离子膜烧碱生产中尤为重要。国内现有的除硝工艺设计,主要有冷冻法、膜法,以及目前最常用的冷冻法+膜法。

2、目前,不管是普遍采用的冷冻法、膜法,还是最常用的冷冻法+膜法,在实际生产过程需要将80℃淡盐水冷却至35℃,然后进行膜法分离,在此过程中大量地使用冷却介质进行降温,进入下游盐水精制系统之前,使用低压蒸汽将盐水升温至在50至65℃。

3、因此,基于上述膜法除硝处理装置存在的不足,研发一种新型膜法除硝处理装置是十分必要的。


技术实现思路

1、本发明提供了一种膜法除硝处理装置及其使用方法,对现有膜法除硝工艺进行改进,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有膜法除硝中工艺复杂、冷却水使用量大及盐水系统升温中能源浪费问题。

2、本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种膜法除硝处理装置,包括淡盐水收集槽、过滤器、膜分离器、浓硝盐水槽、循环水换热器、预冷器、高效浓缩分离器、离心机、贫硝盐水槽、回收淡盐水收集槽、冷冻机组,淡盐水收集槽顶部第一进料端固定连通有淡盐水管线,淡盐水管线上固定连通有亚硫酸钠管线,淡盐水收集槽下部出口与过滤器上部进口之间固定连通有第一盐水管线,过滤器下部出口与膜分离器上部进口之间固定连通有第二盐水管线,膜分离器底部出口与浓硝盐水槽顶部进口之间固定连通有第三盐水管线,膜分离器上部出口与回收淡盐水收集槽顶部进口之间固定连通有渗透液管线,浓硝盐水槽下部出口与循环水换热器第一进料端之间固定连通有第四盐水管线,循环水换热器第一出料端与预冷器第一进料端之间固定连通有第五盐水管线,预冷器第一出料端与高效浓缩分离器顶部第一进料端之间固定连通有第六盐水管线,高效浓缩分离器底部出料端与离心机进口之间固定连通有第七盐水管线,高效浓缩分离器上部第二出料端与贫硝盐水槽顶部进口之间固定连通有第八盐水管线,高效浓缩分离器下部第三出料端与冷冻机组进口之间固定连通有第一富硝盐水盐水管线,冷冻机组出口与高效浓缩分离器顶部第三进料端之间固定连通有第二富硝盐水盐水管线,离心机出口固定连通有芒硝下料管线。

3、下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:

4、上述第一盐水管线上固定设置有第一盐水输送泵,第四盐水管线上设置有第二盐水输送泵。

5、上述淡盐水收集槽与第一盐水输送泵之间的第一盐水管线上固定连通有盐酸加料管线。

6、上述贫硝盐水槽第一出料端与预冷器第二进料端之间固定连通有第一回收淡盐水管线,预冷器第二出料端与淡盐水收集槽第二进料端之间固定连通有第二回收淡盐水管线,第一回收淡盐水管线上固定安装有第三盐水输送泵。

7、上述上述膜法除硝处理装置,离心机与高效浓缩分离器第二进料端之间固定连通有离心母液水管线。

8、上述循环水换热器第二进料端与第二出料端分别固定连通有循环上水管线、循环回水管线。

9、上述淡盐水收集槽、浓硝盐水槽、贫硝盐水槽、回收淡盐水收集槽上分别固定安装有远传液位计,高效浓缩分离器上固定安装有远传温度计,盐酸加料管线上固定安装有ph在线监控设备。

10、上述装置还包括dcs控制器,第一盐水输送泵、第二盐水输送泵、第三盐水输送泵、远传液位计、远传温度计、ph在线监控设备等均与dcs控制器电连接。

11、本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种膜法除硝处理装置的使用方法,按照下述步骤进行:

12、第一步,通过亚硫酸钠管线向淡盐水管线(淡盐水管线15中为80℃脱氯淡盐水)中加入亚硫酸钠,除去淡盐水中游离氯后进入淡盐水收集槽;

13、第二步,通过盐酸加料管线向第一盐水管线中加入盐酸溶液调节盐水ph值,盐水经过滤器过滤掉杂质后进入膜分离器;

14、第三步,过滤淡盐水经膜分离器膜分离后,含高浓度硫酸根的盐水进入浓硝盐水槽,渗透液进入回收盐水收集槽作为精制化盐使用;

15、第四步,含高浓度硫酸根的盐水经第二盐水输送泵输送至循环水换热器,利用循环水将盐水温度降低35℃后进入预冷器,再利用回收淡盐水将温度降至16℃至18℃;

16、第五步,降温后的盐水进入高效浓缩分离器进行沉降分离,上层富硝盐水经过冷冻机组降温至2.5℃至4.5℃后,回用至高效浓缩分离器,下层高浓度硫酸钠溶液在离心机中分离,分离出的母液水沿离心母液水管线回用至高效浓缩分离器,分离出的芒硝经芒硝下料管线排出;

17、第六步,高效浓缩分离器中的上层清液通过第八盐水管线溢流至贫硝盐水槽中,再经第三盐水输送泵输送至预冷器与淡盐水进行换热,换热后的回收淡盐水通过第二回收淡盐水管线进入淡盐水槽,循环使用。

18、本发明膜法除硝处理装置采用简单且有效的方法,在确保原工艺参数不变的前提下取消了预处理器单元、原料盐水槽,缩短了工艺流程,操作更方便平稳,可实现无人操作,具有安全、省力、简便、高效的特点,实现降低投资成本的目的,为膜法除硝设计提供了依据,同时,减少了循环水、蒸汽使用量,符合绿色清洁生产要求。



技术特征:

1.一种膜法除硝处理装置,其特征在于包括淡盐水收集槽、过滤器、膜分离器、浓硝盐水槽、循环水换热器、预冷器、高效浓缩分离器、离心机、贫硝盐水槽、回收淡盐水收集槽、冷冻机组,淡盐水收集槽顶部第一进料端固定连通有淡盐水管线,淡盐水管线上固定连通有亚硫酸钠管线,淡盐水收集槽下部出口与过滤器上部进口之间固定连通有第一盐水管线,过滤器下部出口与膜分离器上部进口之间固定连通有第二盐水管线,膜分离器底部出口与浓硝盐水槽顶部进口之间固定连通有第三盐水管线,膜分离器上部出口与回收淡盐水收集槽顶部进口之间固定连通有渗透液管线,浓硝盐水槽下部出口与循环水换热器第一进料端之间固定连通有第四盐水管线,循环水换热器第一出料端与预冷器第一进料端之间固定连通有第五盐水管线,预冷器第一出料端与高效浓缩分离器顶部第一进料端之间固定连通有第六盐水管线,高效浓缩分离器底部出料端与离心机进口之间固定连通有第七盐水管线,高效浓缩分离器上部第二出料端与贫硝盐水槽顶部进口之间固定连通有第八盐水管线,高效浓缩分离器下部第三出料端与冷冻机组进口之间固定连通有第一富硝盐水盐水管线,冷冻机组出口与高效浓缩分离器顶部第三进料端之间固定连通有第二富硝盐水盐水管线,离心机出口固定连通有芒硝下料管线。

2.根据权利要求1所述的膜法除硝处理装置,其特征在于第一盐水管线上固定设置有第一盐水输送泵,第四盐水管线上设置有第二盐水输送泵。

3.根据权利要求2所述的膜法除硝处理装置,其特征在于淡盐水收集槽与第一盐水输送泵之间的第一盐水管线上固定连通有盐酸加料管线。

4.根据权利要求1或2或3所述的膜法除硝处理装置,其特征在于贫硝盐水槽第一出料端与预冷器第二进料端之间固定连通有第一回收淡盐水管线,预冷器第二出料端与淡盐水收集槽第二进料端之间固定连通有第二回收淡盐水管线,第一回收淡盐水管线上固定安装有第三盐水输送泵。

5.根据权利要求1或2或3所述的膜法除硝处理装置,其特征在于离心机与高效浓缩分离器第二进料端之间固定连通有离心母液水管线。

6.根据权利要求4所述的膜法除硝处理装置,其特征在于离心机与高效浓缩分离器第二进料端之间固定连通有离心母液水管线。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的膜法除硝处理装置,其特征在于循环水换热器第二进料端与第二出料端分别固定连通有循环上水管线、循环回水管线。

8.根据权利要求7所述的膜法除硝处理装置,其特征在于淡盐水收集槽、浓硝盐水槽、贫硝盐水槽、回收淡盐水收集槽上分别固定安装有远传液位计,高效浓缩分离器上固定安装有远传温度计,盐酸加料管线上固定安装有ph在线监控设备。

9.根据权利要求8所述的膜法除硝处理装置,其特征在于还包括dcs控制器,第一盐水输送泵、第二盐水输送泵、第三盐水输送泵、远传液位计、远传温度计、ph在线监控设备等均与dcs控制器电连接。

10.一种根据权利要求1至9中任意一项所述的膜法除硝处理装置的使用方法,其特征在于按照下述步骤进行:


技术总结
本发明涉及氯碱工业盐水除硝技术领域,是一种膜法除硝处理装置及其使用方法,包括淡盐水收集槽、过滤器、膜分离器、浓硝盐水槽、回收淡盐水收集槽、循环水换热器、预冷器、贫硝盐水槽、高效浓缩分离器、冷冻机组、离心机,经盐酸调节pH值合格的脱氯淡盐水经过滤器、膜分离器过滤分离后,含高浓度硫酸根的盐水依次经过循环水换热器、预冷器降低盐水温度,然后,降温后盐水进入高效浓缩分离器进行沉降分离,上层清液溢流循环回用,下层混合物在离心机中离心分离后以芒硝形式分离。本发明结构合理、紧凑,取消了预处理器单元、原料盐水槽,缩短了工艺流程,操作更方便平稳,减少了循环水、蒸汽使用量,符合绿色清洁生产要求。

技术研发人员:赵宗强,刘凯,詹乃瑞,马林,马文芝,李改军,刘继飞
受保护的技术使用者:新疆圣雄氯碱有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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