鹽水一次精制工藝流程與設(shè)備

第一頁，共三十九頁。項(xiàng)目二一次精制鹽水的生產(chǎn)【實(shí)施方法】通過查閱文獻(xiàn)，了解原鹽的國內(nèi)分布及性質(zhì)；回顧無機(jī)及分析化學(xué)相關(guān)內(nèi)容，制定鹽水精制方案；聯(lián)系化工單元操作技術(shù)等知識，制定鹽水精制工藝路線；結(jié)合對企業(yè)的調(diào)研，比較不同鹽水精制工藝的優(yōu)劣。【任務(wù)】任務(wù)一鹽水精制方案制定任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)任務(wù)三鹽水一次精制工藝（二）開發(fā)第二頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第三頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

1-皮帶運(yùn)輸機(jī)；2-化鹽桶；3-反應(yīng)桶；4-加壓泵；5-苛化麩皮高位槽；6-噴射器；7-加壓槽；8-上浮桶；9-廢泥中間槽；10-泥漿泵；11-鹽水分配池；12-反沖水貯槽；13a、13b-水封槽；14a、14b-過濾器；15-精鹽水貯槽；16-淡鹽水泵；17-回收鹽水貯槽；18-碳酸鈉高位槽；19-淡鹽水貯槽；20-三層洗泥桶；21-精鹽水泵第四頁，共三十九頁。一、原鹽的溶化原鹽從鹽倉經(jīng)過皮帶輸送機(jī)和計(jì)量秤連續(xù)加入到化鹽桶?；}桶內(nèi)鹽層高度保持在2.5m以上?；}用水來自洗泥桶的淡鹽水和蒸發(fā)工段的含堿鹽水。化鹽用水和原鹽逆流接觸。原鹽中帶的草屑等雜質(zhì)由化鹽桶上方的鐵柵除去。沉積于桶底的泥沙定期從出泥孔清除。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第五頁，共三十九頁。為加快溶鹽速度，化鹽用水應(yīng)加熱到50-60℃。

在化鹽桶內(nèi)除了原鹽溶解外，原鹽中的鎂離子和其他重金屬離子還和熟鹽水中的NaOH反應(yīng)，生成不溶性氫氧化物。粗鹽水中NaOH的過堿量通過熟鹽水用量來控制。為了確保鹽水的濃度,鹽水在桶內(nèi)的停留時間應(yīng)該不少于30分鐘?；}桶結(jié)構(gòu)見下圖。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第六頁，共三十九頁。1、注意菌帽的位置和作用2、注意折流圈的位置和作用3、注意鐵柵的位置和作用4、注意化鹽用水進(jìn)口和粗飽和鹽水出口位置任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第七頁，共三十九頁。化鹽桶的高度為考慮操作方便可取4-5m，桶的直徑可根據(jù)生產(chǎn)需要按下式計(jì)算：任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第八頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

二、粗鹽水的精制從化鹽桶上部流出的粗制鹽水，經(jīng)曲頸槽流入反應(yīng)桶，在反應(yīng)桶內(nèi)加入精制劑Na2CO3溶液，以除去粗鹽水中的鈣離子。如前所述，為保證反應(yīng)完全，碳酸鈉的加入量應(yīng)大于理論量。若鹽水中SO42-含量大于5g/L時，還需加入氯化鋇。NaCl含量≥315g/L；Na2CO3過堿量0.25-0.6g/L；NaOH過堿量0.07-0.6g/L；鹽水溫度50℃左右。第九頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

三、混鹽水的澄清和過濾從反應(yīng)桶出來的含有碳酸鈣、氫氧化鎂等懸浮物的混濁鹽水，必須分離出沉淀顆粒后才能得到合格的精制鹽水。為加快懸浮物的沉降速度，在澄清時必須加入適量助沉劑。常用助沉劑有苛化麩皮、地瓜粉、刨花楠及聚丙烯酸鈉等。第十頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

第十一頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

重力沉降：根據(jù)懸浮物顆粒的重度大于鹽水的重度（即懸浮顆粒所受到的重力大于鹽水對懸浮物的浮力）使懸浮顆粒下沉在設(shè)備底部，聚集成為濃縮的泥漿而排出；浮上澄清：在加壓下將空氣溶解在帶有懸浮物的粗鹽水中，然后突然減壓，使溶解的空氣形成微小的氣泡釋出并吸附在懸浮物的表面上，使懸浮物的假比重大大小于鹽水的比重（即懸浮物所受到的重力小于鹽水對懸浮物的浮力）而上浮，并從澄清桶的上部排出。少量重度較大的砂粒則沉積在澄清桶的底部定期排出。第十二頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

從澄清桶出來的清鹽水中，還有少量細(xì)微的懸浮物，需要經(jīng)過砂濾進(jìn)一步凈化。常用的鹽水過濾器有虹吸式和重力式兩種。虹吸式過濾器由于具有無人操作、節(jié)省動力和投資少等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用比較普遍。經(jīng)過濾后的精鹽水就可成為隔膜電解用的精鹽水。第十三頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

1、道爾型澄清桶道爾型澄清桶為底部向中心約有8-9°傾斜角的鋼制圓筒槽。中央有相當(dāng)于凝聚反應(yīng)室的中心筒。筒中有一根長軸，軸的下端連接有泥耙，軸的上端與傳動裝置相連可帶動泥耙，每6-8分鐘轉(zhuǎn)動1圈。桶上部有一個環(huán)型溢流槽。道爾澄清桶的直徑，可根據(jù)鹽水的流量及清液的上升速度來確定：

第十四頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

按照澄清原理，澄清桶的生產(chǎn)能力（即清鹽水的流出量Q），僅與清鹽水的上升速度及澄清桶的截面積有關(guān)，而與澄清桶的高度無關(guān)，即Q=V·A但為了穩(wěn)定澄清操作和保持適當(dāng)?shù)哪喾鈱樱吻逋皯?yīng)有一定高度。國內(nèi)一般采用5—7m。道爾型澄清桶的主要優(yōu)點(diǎn)是操作比較穩(wěn)定，對鹽質(zhì)變化、過堿量變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，生產(chǎn)的彈性比較大。缺點(diǎn)是體積龐大，投資費(fèi)用較多。第十五頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

2、斜板（蜂窩）型澄清桶粗鹽水在澄清桶內(nèi)的流出量與澄清桶的截面積成正比。因此，如果單位容積內(nèi)的有效澄清面積越大，則生產(chǎn)能力也就越大，斜板式澄清桶就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的。斜板式澄清桶是在道爾型澄清桶的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。它是在直立的澄清桶內(nèi)加設(shè)若干塊間距為100毫米的斜板，這樣就增加了設(shè)備單位體積內(nèi)的沉降面積，縮短了顆粒的沉降距離，使鹽水在層流狀態(tài)下分離，因此澄清效果就較好。第十六頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

斜板式澄清桶具有容積小，澄清效率高等優(yōu)點(diǎn)。但由于底部容積小，鹽泥存量較少，排泥操作比較頻繁。特別是當(dāng)生產(chǎn)能力提高時，清鹽水上升速度加快后，易使沉降在底部的懸浮物重新泛起，影響鹽水質(zhì)量。另外操作也沒有象道爾型澄清桶那樣穩(wěn)定。第十七頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

3、浮上澄清桶自加壓槽出來的溶有空氣的渾鹽水，加入助沉劑后進(jìn)入浮上澄清桶的凝聚反應(yīng)室（3），在凝聚反應(yīng)室內(nèi)鹽水一方面進(jìn)行凝聚反應(yīng)；另一方面由于壓力減小，釋放出大量極為細(xì)微的氣泡并附著在懸浮物的表面，使懸浮物向上浮起。浮泥通過浮泥槽（5）在澄清桶的中部連續(xù)排出，重度較大的泥砂則從凝聚室直接下沉到沉泥斗（4）排出；清鹽水經(jīng)過檔圈向下折流，然后從清鹽水通道管（7）進(jìn)入集水槽（6）流出。第十八頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

浮上澄清桶的優(yōu)點(diǎn)是適用于含鎂較高的原鹽，且受溫度影響較小，清液上升速度快，設(shè)備的生產(chǎn)能力也較大。缺點(diǎn)是需要一套加壓裝置，輔助設(shè)備較多，消耗的動力也較多。第十九頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

4、雙攪拌澄清桶道爾型澄清桶不同之處主要有兩個方面：一是設(shè)有雙層攪拌即凝聚室中心套筒攪拌和排泥攪拌，使凝聚反應(yīng)更趨完全，因此澄清效果較好。二是將直立澄清桶底部改為錐形底，使鹽泥更容易聚集排出。雙攪拌澄清桶的操作比較穩(wěn)定，對鹽質(zhì)的變化、過堿量的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，因此生產(chǎn)能力大。但它的體積龐大，投資費(fèi)用也較大。第二十頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

5、虹吸式過濾器

由過濾器本體、進(jìn)水分配箱、水封槽及虹吸系統(tǒng)組成。虹吸系統(tǒng)是過濾自動進(jìn)行的主要部件，過濾器的內(nèi)部用中間隔板將過濾器分為濾料層及洗水貯槽兩部分。第二十一頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

四、鹽泥處理回收氯化鈉的操作一般均在三層洗泥桶內(nèi)進(jìn)行的。鹽泥在三層洗泥桶內(nèi)與洗滌水逆流接觸多次，讓氯化鈉充分溶于水中。所得的淡鹽水供溶鹽使用。鹽泥則自上而下經(jīng)層層洗滌后由桶底定時排出。洗滌后的泥漿稱為白腳，白腳中含鹽量應(yīng)低于10g/L。洗泥時，鹽泥與洗水的比例控制在1：3—5之間。為了洗滌干凈洗鹽水的溫度應(yīng)保持在40℃-50℃。第二十二頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

被洗滌過的鹽泥可以通過板框壓濾機(jī)壓出鹽泥中的水分。1、三層洗泥桶三層洗泥桶桶體是鋼板焊制的立式圓桶，桶中有兩塊隔板將桶分隔成上、中、下三層。每層均有緩慢轉(zhuǎn)動（每轉(zhuǎn)約8-10min）的泥耙，并由桶蓋上部的傳動裝置帶動。桶外上方裝有洗水小槽（內(nèi)部實(shí)際又分隔為三個小槽）。第二十三頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

在洗泥時，洗水槽內(nèi)的洗水利用位差自動流入洗泥桶下層，與中層耙下的泥漿接觸進(jìn)行洗滌，使泥漿中的鹽轉(zhuǎn)移到洗水。洗水由于受到中央套管泥封的阻擋，不能直接進(jìn)入中層，而只能從該層上部邊緣的導(dǎo)管流至一次洗液小槽，一次洗液小槽內(nèi)的洗水又通過導(dǎo)管流入洗泥桶的中層，對上層耙下來的泥漿進(jìn)行洗滌，同樣因泥封存在使洗水再返回二次洗液小槽。二次洗液小槽內(nèi)的洗水再次流入洗泥桶的上層與上部加入的鹽泥接觸進(jìn)行洗滌。第二十四頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

含有氯化鈉的淡鹽水從洗泥桶上部邊緣的集水槽溢流到淡鹽水貯槽，經(jīng)過三次洗滌后的鹽泥則從排泥口排出。第二十五頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

2、板框式壓濾機(jī)是由許多按一定順序排列的濾板、框組成。濾板具有凹凸的表面，構(gòu)成了許多溝槽，形成通道。板框之間夾有濾布，裝合時用壓緊裝置將濾板壓緊，兩濾板之間所形成的空間構(gòu)成一個過濾室。過濾時具有一定壓力的濾漿經(jīng)各個濾框的料液通道進(jìn)入到過濾空間內(nèi)。濾液通過濾布沿著濾板的凹凸表面流下，并匯集在濾板下端，由出水管排出。

第二十六頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

當(dāng)操作一段時間之后，濾餅充滿了整個濾框，過濾速度逐漸變慢。此時可放松機(jī)頭的壓板移動濾板，取出濾渣后重新裝合，再進(jìn)行下一次工作。板框壓濾機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、所需輔助設(shè)備少、過濾面積大、操作壓力高、管理簡單及使用可靠等優(yōu)點(diǎn)。適用于液相粘度高，具有腐蝕性的懸浮液的過濾。其缺點(diǎn)是裝卸板框的勞動強(qiáng)度大、洗滌不均、濾布損耗快。第二十七頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

過濾操作：1>壓緊濾板接通電源，按下濾板壓緊按鈕，啟動油泵?；顒訅喊鍖⒃诨钊麠U的推動下。把全部板框壓向固定版一側(cè)，并施以預(yù)定的壓緊力。2>進(jìn)料過濾板框壓緊后檢查各閥門開閉狀況，確認(rèn)無誤后，啟動進(jìn)料泵，漿液即通過壓板上的進(jìn)料孔進(jìn)入濾室，在規(guī)定的壓力范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)加壓過濾形成濾餅。當(dāng)濾液減少時即可停止進(jìn)料。第二十八頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

注意：進(jìn)料時不要中斷，應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，使濾餅一次成形，降低含水率。3>洗滌濾餅過濾完畢后，如需要洗滌，由洗滌孔通入洗滌水至各濾室內(nèi)，滲過濾餅層，通過洗滌以便回收濾餅的有效成分，或除去其中有害成分。洗滌壓力一般應(yīng)略大于進(jìn)料壓力，洗滌時間應(yīng)根據(jù)物料的要求及實(shí)際情況而定。第二十九頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

4>吹氣吹氣是一種降低含水率的方法，開啟吹氣閥門，壓縮空氣進(jìn)入濾餅層，帶走濾餅中的一部分水份，氣體壓力應(yīng)略大于進(jìn)料壓力。5>松開濾板，卸料按下壓板松開按鈕，啟動油泵，用活塞桿拉動活動板復(fù)位。卸料時，按下卸料按鈕，液壓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，兩機(jī)械手依次逐一拉開濾板，濾板拉開后，濾餅憑自重自動從濾布上剝離下來。第三十頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

6>清理、整理濾布除去濾布密封面的濾渣，重新整平濾布后開始下一個工作循環(huán)。五、鹽泥的利用鹽泥是鹽水工序的主要三廢，其中固體物約占10-12%，它的主要成分為Mg(OH)2和CaCO3等。鹽泥經(jīng)壓濾后可以制成輕質(zhì)氧化鎂，供造紙或橡膠工業(yè)作填充劑或制成高級耐火材料等。第三十一頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

此法對鹽泥中NaCl的含量要求在2g/L以下，否則氧化鎂中含氯太高，不符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。因此鹽泥在碳酸化以前還需進(jìn)行洗滌處理。第三十二頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

六、鹽水精制工段的工藝條件（一）影響鹽水濃度的因素（1）溫度溫度雖然對氯化鈉的溶解度影響不大，但溫度升高可以加速氯化鈉的溶解速度，使鹽水在較短時間內(nèi)達(dá)到飽和。另外，在較高的溫度下還可加快Ca2+、Mg2+與精制劑的反應(yīng)速度，使其在較短時間內(nèi)完成精制反應(yīng)。因此在生產(chǎn)上往往采用熱水化鹽，將溶鹽桶及反應(yīng)桶內(nèi)的鹽水溫度控制在50℃以上。第三十三頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

（2）鹽層高度化鹽桶內(nèi)鹽層高度是保證鹽水濃度的一個重要指標(biāo)。如果鹽層高度太低，鹽水就不能被飽和。在生產(chǎn)中要求控制鹽層在2.5米以上，有時在化鹽桶底部積存了大量泥砂，也會影響鹽層的有效高度。因此對化鹽桶內(nèi)的淤泥，必須定期進(jìn)行清除。（二）影響鹽水澄清的因素（1）鹽水中Ca2+/Mg2+的比值粗鹽水中CaCO3、BaSO4為結(jié)晶型沉淀，粒子容易下沉；而Mg(OH)2為膠體絮狀物，呈穩(wěn)定分散狀，不易沉降。第三十四頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

因此，若原鹽中Ca2+含量大于Mg2+，則生成的碳酸鈣就能作為晶種吸附氫氧化鎂一起下沉，沉降效果就好。反之，則生成的碳酸鈣就不能完全夾帶氫氧化鎂一起下沉，從而影響鹽水的澄清速度。生產(chǎn)上要求原鹽中Ca2+/Mg2+的比值大于或等于1。為達(dá)到此目的，在原鹽溶解時應(yīng)根據(jù)原鹽質(zhì)量的好壞，進(jìn)行搭配使用或在鹽水中加入適量石灰水以提高Ca2+的含量。第三十五頁，共三十九頁。任務(wù)二鹽水一次精制工藝（一）開發(fā)

（2）助沉劑由于鹽水中懸浮物的沉降，接近于自由沉降而遵守斯托克斯（Stokes）定律。因此顆粒在鹽水中的沉降速度可用式下式表示：從上式中可以看出，懸浮物的沉降速度與固、液兩相的密度差以及與固體顆粒的直徑平方成正比。因此必須選用