離子膜燒堿廠鹽水的綜合利用

離子膜燒堿廠鹽水的綜合利用

1通過分鹽單元操作我們工廠的離子膜燃燒堿鹽由“先進硝酸鹽和熱法”裝置提供。其流程是:真空制鹽所得鹽漿經(jīng)雙級推料離心機脫水后獲得濕鹽,與來自氯堿廠的淡鹽水和部分真空制鹽冷凝水進行化鹽單元操作,飽和后送往鹽水一次、二次精制裝置,最后通過離子交換樹脂塔進一步處理后進入電解槽,其淡鹽水則返回化鹽工段循環(huán)利用。按電解食鹽水化學反應(yīng)式:2ΝaCl+2Η2Ο電解=2ΝaΟΗ+Cl2NaCl+2H2O==電解2NaOH+Cl2↑+H2↑理論上每生產(chǎn)1t100%NaOH,需消耗NaCl為1.46t。2我國醫(yī)院離子膜電離作用的分類及輸入和輸出槽內(nèi)的海水流量我廠離子膜電解運行檔次及進、出槽鹽水流量情況見表1。3濕鹽成分：我們公司(1)NaCl96%;(2)Na2SO4～0.5%;(3)H2O～3%;(4)其它0.5%。4在堿性鹽中，na2s3可以去除游離氯仿的指標(1)na2so3濃度0.012kg/L;(2)加入na2so3600L/h;(3)na2s3輸入系統(tǒng)5.49kg/h(以SO2-42?4計)。5化鹽廠的質(zhì)量要求(1)SO2-42?4要盡可能低;(2)Ca2+、Mg2+要少;(3)溫度以～60℃為宜。6%的是表達于織物上的不穩(wěn)定區(qū)域見表1SO2-42?4的物料平衡物料平衡示意圖見圖1(以8.17kA為例)設(shè):(1)鹽水系統(tǒng)SO2-42?4始終為4.7g/h以下;(2)淡鹽水脫氯加入Na2SO3,其增加量為5.49g/L(SO2-42?4);(3)按100%理論耗量計時,需消耗的NaCl為4.16×1.46=6.073t/h(4.16為8.17kA時的折百產(chǎn)堿量,此時電流效率為94.5%);(4)淡鹽水(不排放時SO2-42?4累積一次的濃度為1.28×4.7g/L),則有: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)即每小時至少排放4m3淡鹽水,才可能維持系統(tǒng)中SO2-42?4在4.7g/L以下的水平,則此時損失的NaCl為:4×200=800(kg/h)=0.8(t/h)此電流密度下,100%NaOH耗鹽單耗為:(4.16×1.46+0.8)/4.16=1.65(t/t)(5)排放淡鹽水損失為:①按鹽內(nèi)部結(jié)算價245元/t計,損失量為196元/h,4704元/天,141萬元/年(按300天計);②排放淡鹽水熱量損失,考慮系統(tǒng)循環(huán)時散熱,以回收淡鹽水時實際溫度50℃計:Q=CmΔt=3.49×4×1.2×103×(50-30)=335040kcal/h=1.4GJ/h折標煤48kg,約合人民幣12元;③回收純水費用:按純水至少2元/m3計算,可節(jié)約5.7萬元/a;④節(jié)約排污費用:至少5760元/a。7淡水鹽水排放量t由計算可知:(1)SO2-42?4累積僅來自Na2SO3時,排放淡鹽水為0.92m3/h;(2)SO2-42?4累積僅來自濕鹽累積時,排放淡鹽水為: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)鹽水排放量的影響因素為:①濕鹽中SO2-42?4的累積,此部分是淡鹽水排放量的主要影響因素;②除淡鹽水中游離氯時,Na2SO3藥劑加入量;③其它設(shè)備或設(shè)施故障以及人為因素。8bacl2除so2-324BaCl2法除SO2-42?4的有關(guān)計算由上述計算可知,溶液中(經(jīng)化鹽后進入電解體系)的進槽鹽水、出槽鹽水中的SO2-4情況見下表2。體系中SO2-42?4的累積量的分布為:●來自濕鹽(6.00×0.4%×103)/1.48=24/1.48kg/h=16.22kg/h;●來自Na2SO35.49kg/h;●要消除SO2-42?4的累積,用BaCl2去除SO2-42?4只須將動態(tài)累積的濕鹽和Na2SO3中SO2-42?4去除便可以了。對濕鹽中SO2-4的去除,需加入BaCl2為:16.22×208/96=35.14(kg/h)對Na2SO3所產(chǎn)生的SO2-4去除,需加入BaCl2為:5.49×208/96=11.90(kg/h)上述兩者共同作用時,BaCl2加入量為46.40kg/h。按BaCl2折百后單價2000元/t計,將體系中累積的SO2-4全部用BaCl2去除,每小時投入的藥劑費用為:46.40×2=92.80(元/h)。考慮其它運行費用,需投入100元/h。9bacl2法我們將排淡鹽水來維持體系中SO2-4的方案作為方案1,將BaCl2法除SO2-4作為方案2。方案1、方案2經(jīng)濟效益比較見表3,很顯然,方案2比方案1節(jié)省費用近117元/h,按300d/a有效生產(chǎn)時間計,減少成本支出近84萬元/a。10次精制系統(tǒng)濕鹽進入系統(tǒng)流程2,2鑒于上述原因,結(jié)合我廠近年來的生產(chǎn)實際,采用BaCl2除SO2-4法在我廠應(yīng)有以下優(yōu)勢:(1)已建成加藥房和加藥劑裝置;(2)我廠一次鹽水精制系統(tǒng)十分完善,流程長,鹽水容量較大;(3)由于僅對體系中累積的SO2-4進行處理,系統(tǒng)中仍有197kg/h的SO2-4在循環(huán),不存在BaCl2加入過量而導致體系中Ba2+對離子膜的影響;(4)若系統(tǒng)中濕鹽含SO2-4量減少或Na2SO3加入量減小,則BaCl2加入量可相應(yīng)減少,成本將更低;(5)由于減少了淡鹽水的排放,因此體系外雜質(zhì)進入系統(tǒng)的機會相應(yīng)減少,這有利于二次精制系統(tǒng)如α-纖維素,樹脂塔等的長周期運行,并可有效節(jié)約加熱蒸汽;(6)減少了繁雜的分析次數(shù),節(jié)約部分藥劑和人力。11基鹽型道爾沉降器BaCl2法除鹽水系統(tǒng)累積SO2-4在我廠應(yīng)注意的事項(1)必須保證系統(tǒng)中累積SO2-4含量達到工藝要求。(2)必須將BaCl2連續(xù)均勻地加入體系中,并根據(jù)實際情況及時進行調(diào)整,切忌大起大落。(3)必須盡可能保證化鹽水質(zhì)量濃度的相對穩(wěn)定性,避免BaSO4沉淀在道爾沉降器中返混。(4)必須定期對道爾沉降器進行清理。按81.7kA計,可副產(chǎn)BaSO4約374.2t/a(300天),此時全年共消耗BaCl2334.1t。BaSO4相對密度4.499,按374.2t計,在道爾沉降器中積沉高度為(沉降器尺寸:Φ15m×7.5m):Η=Gπ?R2?γ=374.23.14×7.52×4.499=0.471(m)每年清理道爾沉降器二次,清理出的BaSO4副產(chǎn)品可作為鉆井泥漿