[發(fā)明專利]一種氯堿工藝中去除溶液中硅離子的方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910731483.5 | 申請(qǐng)日： | 2019-08-08 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110408956B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-09-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 莫文輝 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 青島沃賽海水淡化科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C25B15/00 | 分類號(hào)： | C25B15/00;C25B1/46;B01D36/00 |
| 代理公司： | 山東誠(chéng)功律師事務(wù)所 37242 | 代理人： | 封代臣 |
| 地址： | 266000 山東省*** | 國(guó)省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 工藝 去除 溶液 離子 方法 | ||
本發(fā)明公開(kāi)了一種氯堿工藝中去除溶液中硅離子的方法，包括以下步驟：首先向原料鹽中加入適量的碳酸鈉和氫氧化鈉，沉淀、過(guò)濾，去除鈣鎂離子；將濾液通入離子交換膜電解槽，調(diào)節(jié)pH為10?11，然后加入Na2SO3，進(jìn)行脫氯，溶液氧化還原電位ORP＜200mV，脫氯完成；采用保安過(guò)濾器對(duì)脫氯完成的溶液進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，過(guò)濾出水的pH控制在10?10.5，加入適量的阻垢劑后直接泵入納濾膜系統(tǒng)，納濾系統(tǒng)滲透液與原料鹽混合循環(huán)使用，所述納濾膜系統(tǒng)采用能夠在堿性條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的耐堿納濾膜。納濾膜對(duì)Si的截留率為60?70％，能夠有效去除溶液中的硅，避免循環(huán)過(guò)程中硅富集，損害離子交換膜；過(guò)程中能夠避免使用大量的鹽酸，降低工藝成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及氯堿工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯堿工藝中去除溶液中硅離子的方法。
背景技術(shù)
在氯堿工藝制備燒堿的過(guò)程中，需要去除溶液中的鈣、鎂、鋇、鍶、硅等離子，使其含量滿足離子交換膜的上膜要求，圖1為傳統(tǒng)的氯堿工藝圖，首先采用深海鹽、礦鹽以及地下鹵水作為原料鹽，加入兩堿，將pH嚴(yán)格控制在10-12之間，在去除鈣鎂離子的同時(shí)，硅會(huì)生成較大的固體顆粒，通過(guò)過(guò)濾去除，再上離子交換膜電解槽將飽和食鹽水電解，過(guò)程中產(chǎn)生淡鹽水通常作為原料再次循環(huán)使用，離子交換膜出來(lái)的淡鹽水的pH通常在2-3，需要將pH調(diào)整到10以上，加入Na2SO3進(jìn)行脫氯，在經(jīng)預(yù)過(guò)濾，在上納濾膜進(jìn)行脫硝前，加入大量的鹽酸將其調(diào)成中性偏酸，使碳酸根以碳酸氫根的形式存在，避免結(jié)垢，同時(shí)滿足普通的納濾膜不能長(zhǎng)期在堿性較強(qiáng)的環(huán)境中運(yùn)作的要求。該過(guò)程會(huì)消耗大量的鹽酸，造成較高的運(yùn)行成本，且鹽酸屬于國(guó)家列入的易制毒化學(xué)品，使用過(guò)程中比較危險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是以深海鹽、礦鹽以及地下鹵水作為原料鹽，還是將真空鹽用工業(yè)水溶解作為原料鹽，運(yùn)行一段時(shí)間，離子交換膜進(jìn)水中硅都會(huì)超標(biāo)，對(duì)離子交換膜的造成損害。分析原因發(fā)現(xiàn)：在前期化學(xué)處理過(guò)程中，pH很難嚴(yán)格控制在10-12之間，如果過(guò)程中pH過(guò)高，將會(huì)使生成的硅沉淀出現(xiàn)溶解，同時(shí)使砂石等固體顆粒物中的SiO2溶解，最終導(dǎo)致上離子交換膜溶液中的硅含量超標(biāo)。另外，由于納濾脫硝原理在于膜的Donnan效應(yīng)，膜對(duì)鹽的截留效果取決于離子與膜之間的靜電作用，在pH＜10時(shí)，硅通常以H2SiO3的形式存在，呈現(xiàn)電中性，納濾膜對(duì)H2SiO3的截留性能較差。因此，傳統(tǒng)的工藝很難有效地去除硅，特別是隨著淡鹽水不斷循環(huán)，硅在整個(gè)系統(tǒng)中富集，累計(jì)到一定含量，超過(guò)離子交換膜的上膜要求，對(duì)離子交換膜造成損害。
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種氯堿工藝中去除溶液中硅離子的方法，其解決了現(xiàn)有氯堿工藝中由于富集或工藝條件控制不好，導(dǎo)致的硅離子含量超過(guò)上離子交換膜要求，進(jìn)而損害離子交換膜的問(wèn)題，同時(shí)解決了脫硝過(guò)程中鹽酸消耗量大的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種氯堿工藝中去除溶液中硅離子的方法，具體包括以下步驟：
(1)首先向原料鹽中加入適量的碳酸鈉和氫氧化鈉，沉淀、過(guò)濾，去除鈣鎂離子；
(2)將步驟(1)濾液通入離子交換膜電解槽，向電解槽出水淡鹽水中加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH為10-11，然后加入Na2SO3，進(jìn)行脫氯，溶液氧化還原電位ORP＜200mV，脫氯完成；
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