离子膜烧碱厂盐水的综合利用

离子膜烧碱厂盐水的综合利用

1通过分盐单元操作我们工厂的离子膜燃烧碱盐由“先进硝酸盐和热法”装置提供。其流程是:真空制盐所得盐浆经双级推料离心机脱水后获得湿盐,与来自氯碱厂的淡盐水和部分真空制盐冷凝水进行化盐单元操作,饱和后送往盐水一次、二次精制装置,最后通过离子交换树脂塔进一步处理后进入电解槽,其淡盐水则返回化盐工段循环利用。按电解食盐水化学反应式:2ΝaCl+2Η2Ο电解=2ΝaΟΗ+Cl2NaCl+2H2O==电解2NaOH+Cl2↑+H2↑理论上每生产1t100%NaOH,需消耗NaCl为1.46t。2我国医院离子膜电离作用的分类及输入和输出槽内的海水流量我厂离子膜电解运行档次及进、出槽盐水流量情况见表1。3湿盐成分：我们公司(1)NaCl96%;(2)Na2SO4～0.5%;(3)H2O～3%;(4)其它0.5%。4在碱性盐中，na2s3可以去除游离氯仿的指标(1)na2so3浓度0.012kg/L;(2)加入na2so3600L/h;(3)na2s3输入系统5.49kg/h(以SO2-42−4计)。5化盐厂的质量要求(1)SO2-42−4要尽可能低;(2)Ca2+、Mg2+要少;(3)温度以～60℃为宜。6%的是表达于织物上的不稳定区域见表1SO2-42−4的物料平衡物料平衡示意图见图1(以8.17kA为例)设:(1)盐水系统SO2-42−4始终为4.7g/h以下;(2)淡盐水脱氯加入Na2SO3,其增加量为5.49g/L(SO2-42−4);(3)按100%理论耗量计时,需消耗的NaCl为4.16×1.46=6.073t/h(4.16为8.17kA时的折百产碱量,此时电流效率为94.5%);(4)淡盐水(不排放时SO2-42−4累积一次的浓度为1.28×4.7g/L),则有:5.49+1.28×4.7(33-v)+6.073+0.2v1.48×0.4%×10342≤4.7v≥4.208(m3/h)5.49+1.28×4.7(33−v)+6.073+0.2v1.48×0.4%×10342≤4.7v≥4.208(m3/h)即每小时至少排放4m3淡盐水,才可能维持系统中SO2-42−4在4.7g/L以下的水平,则此时损失的NaCl为:4×200=800(kg/h)=0.8(t/h)此电流密度下,100%NaOH耗盐单耗为:(4.16×1.46+0.8)/4.16=1.65(t/t)(5)排放淡盐水损失为:①按盐内部结算价245元/t计,损失量为196元/h,4704元/天,141万元/年(按300天计);②排放淡盐水热量损失,考虑系统循环时散热,以回收淡盐水时实际温度50℃计:Q=CmΔt=3.49×4×1.2×103×(50-30)=335040kcal/h=1.4GJ/h折标煤48kg,约合人民币12元;③回收纯水费用:按纯水至少2元/m3计算,可节约5.7万元/a;④节约排污费用:至少5760元/a。7淡水盐水排放量t由计算可知:(1)SO2-42−4累积仅来自Na2SO3时,排放淡盐水为0.92m3/h;(2)SO2-42−4累积仅来自湿盐累积时,排放淡盐水为:1.28×4.7(33-v)+6.073+0.2v1.48×0.4%×10342≤4.7v≥3.2(m3/h)1.28×4.7(33−v)+6.073+0.2v1.48×0.4%×10342≤4.7v≥3.2(m3/h)(3)盐水排放量的影响因素为:①湿盐中SO2-42−4的累积,此部分是淡盐水排放量的主要影响因素;②除淡盐水中游离氯时,Na2SO3药剂加入量;③其它设备或设施故障以及人为因素。8bacl2除so2-324BaCl2法除SO2-42−4的有关计算由上述计算可知,溶液中(经化盐后进入电解体系)的进槽盐水、出槽盐水中的SO2-4情况见下表2。体系中SO2-42−4的累积量的分布为:●来自湿盐(6.00×0.4%×103)/1.48=24/1.48kg/h=16.22kg/h;●来自Na2SO35.49kg/h;●要消除SO2-42−4的累积,用BaCl2去除SO2-42−4只须将动态累积的湿盐和Na2SO3中SO2-42−4去除便可以了。对湿盐中SO2-4的去除,需加入BaCl2为:16.22×208/96=35.14(kg/h)对Na2SO3所产生的SO2-4去除,需加入BaCl2为:5.49×208/96=11.90(kg/h)上述两者共同作用时,BaCl2加入量为46.40kg/h。按BaCl2折百后单价2000元/t计,将体系中累积的SO2-4全部用BaCl2去除,每小时投入的药剂费用为:46.40×2=92.80(元/h)。考虑其它运行费用,需投入100元/h。9bacl2法我们将排淡盐水来维持体系中SO2-4的方案作为方案1,将BaCl2法除SO2-4作为方案2。方案1、方案2经济效益比较见表3,很显然,方案2比方案1节省费用近117元/h,按300d/a有效生产时间计,减少成本支出近84万元/a。10次精制系统湿盐进入系统流程2,2鉴于上述原因,结合我厂近年来的生产实际,采用BaCl2除SO2-4法在我厂应有以下优势:(1)已建成加药房和加药剂装置;(2)我厂一次盐水精制系统十分完善,流程长,盐水容量较大;(3)由于仅对体系中累积的SO2-4进行处理,系统中仍有197kg/h的SO2-4在循环,不存在BaCl2加入过量而导致体系中Ba2+对离子膜的影响;(4)若系统中湿盐含SO2-4量减少或Na2SO3加入量减小,则BaCl2加入量可相应减少,成本将更低;(5)由于减少了淡盐水的排放,因此体系外杂质进入系统的机会相应减少,这有利于二次精制系统如α-纤维素,树脂塔等的长周期运行,并可有效节约加热蒸汽;(6)减少了繁杂的分析次数,节约部分药剂和人力。11基盐型道尔沉降器BaCl2法除盐水系统累积SO2-4在我厂应注意的事项(1)必须保证系统中累积SO2-4含量达到工艺要求。(2)必须将BaCl2连续均匀地加入体系中,并根据实际情况及时进行调整,切忌大起大落。(3)必须尽可能保证化盐水质量浓度的相对稳定性,避免BaSO4沉淀在道尔沉降器中返混。(4)必须定期对道尔沉降器进行清理。按81.7kA计,可副产BaSO4约374.2t/a(300天),此时全年共消耗BaCl2334.1t。BaSO4相对密度4.499,按374.2t计,在道尔沉降器中积沉高度为(沉降器尺寸:Φ15m×7.5m):Η=Gπ⋅R2⋅γ=374.23.14×7.52×4.499=0.471(m)每年清理道尔沉降器二次,清理出的BaSO4副产品可作为钻井泥浆