[發明專利]石灰—二氧化碳法硝水凈化工藝

無效

• 申請號: 201310223053.5
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103319024A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 楊茂盛;林衛;張劍軍;劉濤;陳伯祥
• 申請（專利權）人: 中國輕工業長沙工程有限公司;湖南新澧化工有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 李由

技術領域

本發明屬于硝水凈化領域，特別涉及去除原料硝水中Ca²⁺和Mg²⁺的石灰—二氧化碳法硝水凈化工藝。

背景技術

元明粉（無水硫酸鈉，下同）生產企業所采用的原料硝水中，除H₂O之外，主要含有和Na₂SO₄（含量范圍在120?~330?g/l之間），其次含有NaCl（含量范圍在0~140?g/l之間）、微量化合物為CaSO₄和MgSO₄（含量范圍均在0~4g/l之間）。硝水中的Ca²⁺在蒸發制硝生產過程中會生成CaSO₄影響產品質量，而Mg²⁺在蒸發過程中會提高溶液的沸點，不僅大幅度地降低了傳熱效率，還導致加熱管清洗頻繁，影響系統的有效生產時間。

隨著全球對于環境保護要求的不斷提高，節能減排要求也越來越高。通過硝水凈化工藝，降低精制硝水中的Ca²⁺?、Mg²⁺的濃度，可有效地解決這一問題，保證產品質量，提高系統傳熱性能，延長有效生產時間。

傳統的硝水凈化方法采用“燒堿—純堿”法。由于國際上燒堿和純堿價格大幅度攀升，從而大幅度提高了硝水凈化成本。但是元明粉的價格呈現下行趨勢。因此，采用新方法有效地降低生產成本具有重要的意義。

發明內容

本發明旨在提供一種石灰—二氧化碳法去除原料硝水中的Ca2+和Mg2+的凈化方法。

本發明的技術方案：石灰—二氧化碳法硝水凈化工藝，采用以下工藝步驟：

（A）石灰乳的配制：采用生石灰和硝水進行化學反應制得石灰乳，所得溶液中的Ca(OH)2含量為10%～15%，懸浮液中的固態Ca(OH)2≤18%；?

（B）一級絮凝劑溶液的配制：溶液中加入非離子化基團物絮凝劑，每立方硝水加入2～3g絮凝劑，溶液中絮凝劑的質量分數為0.08%～0.1%；

（C）一級反應：一級反應桶內的硝水在20～100r/min攪拌轉速下加入石灰乳，加入量通過pH值進行控制，pH制的范圍在12.5～13；繼續攪拌，反應5小時之后加入一級絮凝劑溶液；停止攪拌澄清2小時以上，一級反應的上清液轉入二級反應，一級反應泥漿泵入泥漿處理系統；?

（D）二氧化碳的準備：采用熱電站或鍋爐房所產生的煙道氣，CO2含量在10%~12%之間，煙道氣通過洗滌塔洗滌降溫后，壓縮；

（E）二級絮凝劑溶液的配制：溶液中加入陰離子基團物絮凝劑，每立方硝水加入2～3g絮凝劑，溶液中絮凝劑的質量分數為0.08%～0.1%；

（F）二級反應：二級反應桶內的硝水在20～100r/min攪拌轉速下通入二氧化碳，加入量通過pH值進行控制，pH制的范圍在11.5~12之間；繼續攪拌2小時之后加入二級絮凝劑溶液；停止攪拌澄清2小時以上，二級反應的上清液便為精制硝水，二級反應泥漿泵入泥漿處理系統。

上述過程所述的溶液為硝水；所述的生石灰含量為CaO≥60%。

所述絮凝劑是基團化合物，包括以下兩種：

（1）非離子化基團物：如聚丙烯酰銨、聚氧化乙烯、聚乙烯醇等。

（2）陰離子基團物：如聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸銨等。

本發明的原理：

（1）利用Ca(OH)₂與MgSO₄發生化學反應，生成Mg(OH)₂絮狀沉淀。

（2）利用Ca(OH)₂與Na₂SO₄發生化學反應，生成NaOH。

（3）利用CO₂與NaOH發生化學反應，生成Na₂CO₃。

（4）利用Ca²⁺與Na₂CO₃發生化學反應，生成CaCO₃沉淀。

（5）分別利用Mg(OH)₂、CaSO₄和CaCO₃在硝水中的溶度積，分別生成Mg(OH)₂、CaCO₃和CaSO₄·2H₂O沉淀。