[發(fā)明專利]聚氯乙烯生產(chǎn)中一次鹽水膜法冷凍除硝工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010568195.1
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102092880A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳彬;郭成軍;朱建強;劉中海;周延紅;李春江;耿偉偉;張永龍;李建國
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆天業(yè)（集團）有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C01D5/00;C02F1/22
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種鹽水的膜法冷凍除硝工藝，特別是聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中一次鹽水的膜法冷凍除硝工藝。

背景技術(shù)：

聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)工藝中原鹽是其主要原料之一，在實際生產(chǎn)中需要將原料原鹽溶解為飽和鹽水并通過一次過濾除雜質(zhì)、二次精制使得生產(chǎn)所得鹽水達到離子膜電解的工藝要求。但由于鹽水中存在的各種陰陽離子，特別是硫酸根離子如果含量過高則會對后續(xù)電解工藝中的離子膜造成堵塞，使槽電壓升高，電流效率下降，從而影響正常電解生產(chǎn)，增加生產(chǎn)成本。

在實際生產(chǎn)中對于硫酸根除去方法目前國內(nèi)主要采用氯化鋇法除硫酸根，即使用氯化鋇，將硫酸根以硫酸鋇沉淀的形式去除，由于硫酸鋇溶解度低，脫除硫酸根的效果好，因而成為目前最主要的除硝工藝。但這種方法人為因數(shù)影響比較大，同時對硫酸根的脫除效果控制不穩(wěn)定。當系統(tǒng)中鋇離子超標時，則會與碘離子形成不溶性絡(luò)合物，使離子膜效果惡化，明顯影響其電流效率和槽電壓。其次如果氯化鋇過量加入，又存在會與電槽中返遷移到陽極室的氫氧化鈉結(jié)合生成氫氧化鋇沉淀，沉積在膜上縮短膜的壽命，降低電流效率。同時氯化鋇有毒，對人體及周圍環(huán)境也造成危害，并且氯化鋇價格較貴(2700-3000元/噸)，隨著原料鹽中的硫酸根含量升高，此方法處理費用增大。另外還有鈣法屬于化學(xué)方法，即使用氯化鈣，將硫酸根進行化學(xué)反應(yīng)生成沉淀，以石膏的形式加以去除。此法運行費用相對鋇法低，但需要添加一些設(shè)備，操作上比較復(fù)雜，難以控制穩(wěn)定。樹脂法則是使用離子交換樹脂，吸附交換硫酸根離子，脫除效果好。但同時存在使用樹脂體積大，樹脂再生所需酸堿量及純水用量大，運行不經(jīng)濟等缺點。

目前較先進的方法是膜法除硝工藝，該方法克服了上述幾種工藝的缺點，同時具有環(huán)保、無毒、操作簡單、投資小、見效快等優(yōu)點，因而得到重視。該法采用納濾膜法先對離子膜淡鹽水中的硫酸根進行濃縮，再采用冷凍法除硝工藝使鹽水中的十水硫酸鈉作為產(chǎn)品結(jié)晶析出，達到處理硫酸根的目的，并回收鹽水做化鹽使用。此方法即環(huán)保又不用加氯化鋇，實現(xiàn)了硫酸根處理工藝中零排放的目的，在離子膜燒堿除硫酸根工藝中值得推廣和應(yīng)用。膜法工藝分為三部分：預(yù)處理部分、膜裝置部分和冷凍除硝部分，其中前兩部分工藝已經(jīng)非常成熟，最后冷凍脫硝部分由于一直解決不了冷卻設(shè)備中硫酸鈉結(jié)晶的問題，影響正常工藝的生產(chǎn)，目前國內(nèi)各企業(yè)運行不成熟，沒有提出更好的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明解決了目前聚氯乙烯樹脂行業(yè)生產(chǎn)中對離子膜工序中所需一次鹽水硫酸根離子脫除中成本高、工藝復(fù)雜、運行不經(jīng)濟、副產(chǎn)物無法回收利用并影響離子膜的使用壽命等缺點，進而提供一種費用低、效率高、無污染，同時能夠?qū)⒘蛩岣x子以十水硫酸鈉作為產(chǎn)品結(jié)晶析出的方法繼而回收利用，從而能有效降低生產(chǎn)成本、減少污染，同時投資小、結(jié)構(gòu)簡單合理、見效快的一種聚氯乙烯樹脂生產(chǎn)中一次鹽水的膜法冷凍除硝工藝。

本發(fā)明所提供的冷凍法除硝工藝脫除硫酸根離子的方法是采用納濾膜法先對離子膜淡鹽水中的硫酸根進行濃縮，再采用冷凍法除硝工藝使鹽水中的十水硫酸鈉作為產(chǎn)品結(jié)晶析出，達到處理硫酸根的目的，采用此方法即環(huán)保又不用加氯化鋇，實現(xiàn)了硫酸根處理工藝中零排放的目的，在離子膜燒堿除硫酸根工藝中值得推廣和應(yīng)用。

本實發(fā)明的技術(shù)方案是：所述的一種聚氯乙烯生產(chǎn)中一次鹽水冷凍除硝工藝，包括相連的低硝鹽水罐、低硝鹽水泵、低硝鹽水換熱器、折流槽、濃硝鹽水換熱器、沉降器和循環(huán)泵；包括如下步驟：①來自膜裝置的濃縮液進入折流槽并調(diào)節(jié)pH值至7-11，然后經(jīng)濃硝鹽水換熱器循環(huán)降溫至10～15℃；②來自膜裝置的低硝滲透液則首先進入到低硝鹽水罐當罐液位達到三分之二時，開啟低硝鹽水泵，低硝滲透液經(jīng)由冷凍介質(zhì)為-8～-30℃冷凍水的換熱器降溫后進入沉降器，直至清液從沉降器上端溢流入低硝鹽水罐三分之二時，停止向罐內(nèi)加入低硝滲透液；③低硝鹽水罐及沉降器內(nèi)的低硝滲透液通過低硝鹽水換熱器逐步循環(huán)降溫使沉降器內(nèi)溫度在-8～-15℃之間，然后通過循環(huán)泵向沉降器內(nèi)加入步驟①中經(jīng)過冷卻處理的濃縮液，采用直接混合冷卻的方法使?jié)饪s液中的硫酸鈉結(jié)晶析出，并在沉降器中自然沉降，達到鹽與硝的分離，從沉降器溢流出的低硝滲透液硫酸鈉含量控制在不大于15g/l，離心母液進入低硝鹽水儲罐。

所述的一種聚氯乙烯生產(chǎn)中一次鹽水冷凍除硝工藝，其步驟②經(jīng)循環(huán)降溫使沉降器內(nèi)溫度為-8～-15℃，該溫度下的濃縮液有利于提高在步驟③中結(jié)晶效率；在步驟③中濃縮液中硫酸鈉冷卻結(jié)晶溫度為-5～-10℃。