[發明專利]一種CIM膜法除硝的方法

有效

• 申請號: 201010101190.8
• 申請日: 2010-01-26
• 公開（公告）號: CN101787541A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 潘榮明;彭躍峰;尹畢輝;何波
• 申請（專利權）人: 四川金路集團股份有限公司
• 主分類號: C25B1/46
• 分類號: C25B1/46
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉雪蓮;吳彥峰

技術領域

本發明公開了一種C?IM膜法除硝的方法，屬于氯堿生產技術領域。

背景技術

目前，我國氯堿生產主要有離子膜法和隔膜法兩種。由于隔膜法制堿工藝中的石棉污染較嚴重，已逐漸被離子膜法制堿工藝所代替。在離子膜法制堿工藝過程中，由于硫酸根在電解過程中無法透過離子膜進入燒堿系統，因此存在硫酸根在鹽水系統中積累的現象。同時，在生產過程中，為了消除鹽水系統中游離氯對裝置的危害，在其系統中需要加入亞硫酸鈉，亞硫酸根被氧化后以硫酸根的形式同樣積累于鹽水系統中。當這些積累在鹽水系統中的硫酸根的濃度超過一定值后，在電解過程中會在陽極放電，消耗了電能的同時也會產生游離態的氧并對陽極產生較為嚴重的破壞。所以，必需去除這些系統中積累的硫酸根。由于硫酸根與鈉離子結合后形成硫酸鈉(芒硝)，因此除去系統中硫酸根的過程又叫除硝。

除硝的方法主要有氯化鋇法、鈣法、冷凍法和膜法。由于膜法除硝對硫酸根的去除是一個物理過程，不需要向系統中加入化學試劑，工藝控制比較簡單，環境清潔，已逐漸取代了其他除硝方法。所謂膜法除硝，是利用鹽水通過選擇性過濾膜達到除硝的目的。CIM膜是一種壓力驅動膜，CIM膜法除硝在充分吸收SRS優點的同時，可通過調節循環量，控制富硝鹽水濃度，從而解決了硫酸鈉在膜中結晶的問題，因而是行業內推薦鼓勵的清潔除硝工藝。

現有CIM膜法除硝的工藝流程如下：

(1)、膜過濾：

脫氯后的淡鹽水進入淡鹽水緩沖槽，由冷卻器降溫至35℃左右，采用計量泵分別加入10％鹽酸溶液和4％Na₂SO₃溶液，調節淡鹽水的的pH值至5.5～7.5，脫除鹽水中含有的游離氯，ORP(氧化還原電極電位)≤100mv后由原料鹽水泵將鹽水送至保安過濾器，過濾出淡鹽水中的懸浮物后進入CIM膜組件，在膜組件中利用膜的選擇性對淡鹽水中的硫酸鈉進行富集，富硝鹽水(硫酸鈉質量濃度為20～40g/L)進入富硝鹽水槽，脫硝鹽水(硫酸鈉質量濃度≤0.5g/L)進入回收鹽水槽；

(2)、冷凍脫硝：

富硝鹽水通過富硝鹽水泵送至冷凍脫硝系統，經換熱器冷卻至16～20℃后輸送至預冷槽；

預冷槽中的富硝鹽水溢流至兌鹵槽，通過冷凍循環泵將富硝鹽水送至蒸發器中換熱降溫，將富硝鹽水的溫度降至-10～-12℃后送回兌鹵槽；

降溫后的富硝鹽水由兌鹵槽溢流至沉硝槽，芒硝在沉硝槽中結晶、生長并富集于沉硝槽錐底，析出芒硝晶體后的鹽水溢流至貧硝鹽水槽，沉硝槽錐底長大的硫酸鈉晶粒由硝漿泵送入旋液分離器進行初步固液分離，分離所得液相返回兌鹵槽進行再次結晶，分離所得固相進入離心機離心，由離心機分離出的固態物質即為產品芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)，離心所得液相(離心母液)進入貧硝鹽水槽，貧硝鹽水槽中的貧硝鹽水由貧硝鹽水泵送入換熱器，與膜組件脫硝鹽水混合后由回收鹽水泵送出界區。

現有CIM膜法除硝中，由于CIM膜在弱酸性的條件下收縮，在弱堿性的條件下膨脹，因而弱酸性的條件下更有利于硫酸鈉的富集，固富硝鹽水往往偏酸性。富硝鹽水直接經富硝鹽水泵送入冷凍系統進行降溫，降溫后的富硝鹽水在沉硝槽中回收芒硝。由于富硝鹽水偏酸性，對冷凍系統的設備(包括預冷槽、兌鹵槽、沉硝槽、蒸發器及各管道、泵)造成的腐蝕較為嚴重(一般使用3個月后會出現明顯的管道穿孔現象)，而如果就此送出界區則會造成資源的浪費。而且由于離心機轉鼓雖然可以分類直徑10μm以上的物質，而直徑＜10μm的物質則可以通過離心機轉鼓進入離心機母液，因而離心母液中不可避免地含有少部分硫酸鈉，這部分硫酸鈉在貧硝鹽水槽中結晶，容易造成貧硝鹽水泵的堵塞和停車(一般使用48小時會造成貧硝鹽水泵的堵塞)。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種改進的CIM膜法除硝方法。

本發明的技術方案如下：

一種CIM膜法除硝方法，包括以下工藝步驟：

(1)、膜過濾：

脫氯后的淡鹽水進入淡鹽水緩沖槽，由冷卻器降溫至30～35℃，采用計量泵分別加入10％鹽酸溶液和4％Na₂SO₃溶液，調節淡鹽水的的pH值至5.5～7.5，脫除鹽水中的游離氯，ORP≤100mv后由原料鹽水泵將鹽水送至保安過濾器，過濾出淡鹽水中的懸浮物后進入CIM膜組件，在膜組件中利用膜的選擇性對淡鹽水中的硫酸鈉進行富集，富硝鹽水進入富硝鹽水槽，脫硝鹽水進入回收鹽水槽；