用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器精制盐水的方法技术

本发明专利技术提供一种精制盐水的方法，它包括化盐至饱和；加入氢氧化钠和氯化钡；加入氧化剂进行预处理，经吸附、共沉淀和气浮作用，将其中的钙镁比调节到大于１；加入碳酸钠；将盐水送入膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器进行过滤获得精盐水。在该方法的固液分离过程中使用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器，一次性得到纯净的精盐水，简化了传统工艺，节省了费用，得到了稳定的高品质的精制盐水。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器精制盐水的方法本专利技术涉及一种精制盐水的方法，本专利技术尤其是涉及一种使用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器以海盐、湖盐、矿盐、盐卤水、精制盐为原料精制盐水的方法。制碱工业是将原料盐(NaCl)溶解制成饱和盐水，进行电解产生氢氧化钠和氯气等产品。盐水中含有大量的钙、镁、硫酸根、有机物等化学杂质和不溶于水的机械杂质，必须在电解前除去，否则会在电解工序中造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，离子膜效率降低，严重影响离子膜的寿命，破坏电解槽的正常生产，影响产品品质。因此盐水需用化学方法将离子态的钙、镁、硫酸根反应成为固体后，进行固液分离。目前国内普遍采用的盐水精制工艺包括下列步骤：A)化盐：回流盐水与补充清水自化盐槽底部进入，通过盐层，化盐至饱和，自化盐槽上部溢流至反应槽；B)精制反应：在反应槽中加入烧碱、纯碱、氯化钡等化学药剂使盐水中的钙镁离子、硫酸根充分反应生成氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钙等固体物质，从反应槽上部流出进入道尔澄清桶；C)重力沉降：在道尔澄清桶中固体物质互相吸附并发生共沉淀，经20-30小时的沉降，沉降后上清液由澄清桶上部流出至砂滤器过滤，为加速沉降，一般加入聚丙烯酸钠等助沉剂；D)砂滤：澄清桶上清液自砂滤器下部进入，通过砂层，固体细小颗粒被阻隔，盐水从砂滤器上部溢出，理论上可得到Ca2+≤6mg/l，Mg2+≤2mg/l，SS(固体沉降物)≤10mg/l的一次盐水，在隔膜法氯碱中该盐水直接用于隔膜电解，在离子膜法氯碱中一次盐水尚需二次精制；E)精滤：碳素管过滤器预涂有α-纤维素，将一次盐水自过滤器下部打入，盐水中的固体物质与预涂层混合形成滤层，盐水通过滤层自过滤器上部排出至离子交换树脂，当滤层增厚压力过大时，过滤器停机清洗：F)离子交换：盐水经中和后自树脂塔上部进入，下部流出，二次盐水中的钙、镁总量小于0.02mg/l，可进入电解槽；-->G)压滤：澄清、砂滤、精滤设备所排盐泥用泵打入板框压滤，干化成泥饼，液体回入系统。该工艺存在以下缺点：1.工艺不稳定，它表现在：1)盐质不稳定，企业用盐的产地不固定，NaCl含量从85％到95％均有，而Ca2+/Mg2+可＞1到＜1均有；2)水质不稳定，企业用水有地下水、地表水，一般不经处理，水中无机、有机杂质(包括菌、藻等天然有机物)丰富，且随季节而变化；3)操作控制不稳定，供电变化、盐质变化、过碱量变化、温度变化、流量变化等控制不及时，造成澄清桶返浑，也就是不溶物粒径和状态(如胶体)不稳定。2.过滤设备不完善在过滤过程中若采用自然沉降，则多数企业用的是澄清桶-砂滤器，由于工艺不稳定时有盐水“泛白”现象，故即使加入盐泥循环，也难以完全避免这种现象。若采用PE管过滤器，则某些企业会用强制过滤形式，以进一步去除Ca2+、Mg2+不溶物，从而满足隔膜槽盐水质量要求，其寿命一般为2-3年，但其缺点是：1)过滤器易堵塞，平均孔径数十微米，通过不规则的长通道阻挡微粒，微米级的不溶物难以阻挡，稍大的则可能堵塞孔道；2)高压反吹再生，0.5MPa压缩空气反吹造成PE管脱落或损坏，不及时发现会造成不合格的盐水进入电解槽；3)操作复杂，一开关一设备或几开关一设备，且反吹操作麻烦，换管(脱落、损坏时)则需开盖，劳动量大。若采用烧结碳素管，则85％以上的离子膜电解槽均可使用，便能满足工艺要求，其运行寿命为5-10年，但其缺点是：1)运行费用高，必须用α-纤维素作助滤层，1吨碱α-纤维素费用近5元，且再生时损失一定量的盐水，行业平均α-纤维素消耗量为0.31kg/t100％NaOH；2)操作复杂，预涂(相应有预涂罐、预涂泵等设备)主体加料及反吹操作复杂；3)高压反吹易造成管子松动，垫片处有泄漏现象，造成α-纤维素和未-->过滤的盐水进入电解槽。3.大面积的沉降设备庞大，工艺点控制复杂，受原料影响大，劳动强度大。4.需专用的厂房，流程长，占地大，改扩建难度大。另外，在已有技术中也披露过聚四氟乙烯薄膜，如在Bacino，John的美国专利403232中公开了一种多孔聚四氟乙烯薄膜，其孔径为0.05-0.4微米，起泡点为10-60psi，但该专利没有披露过将聚四氟乙烯薄膜用于盐水的精制。针对已有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种新颖的精制盐水的方法，在该方法的固液分离过程中使用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器，一次性得到纯净的精盐水，简化了传统工艺，节省了费用，得到了稳定的高品质的精制盐水。本专利技术的目的是通过提供一种精制盐水的方法实现的，所述方法依次包括下述步骤：a)化盐至饱和；b)加入氢氧化钠和氯化钡，使盐水中的镁离子、硫酸根与其反应生成氢氧化镁和硫酸钡，其中氢氧化钠的加入量为使盐水的pH值为10.5-12，氯化钡的加入摩尔数略低于或等于硫酸根的摩尔数；c)加入1-10ppm的氧化剂进行预处理，经吸附、共沉淀和气浮作用，将其中的钙镁比调节到大于1；d)加入碳酸钠，使盐水中的钙转变成碳酸钙；e)将盐水送入膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器进行过滤获得精盐水。上述方法还包括在e)步后的离子交换步骤。本专利技术方法中的膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器包括筒体(1)、由膨体聚四氟乙烯薄膜制成的滤袋套在布满小孔的笼骨上组成的过滤元件(2)、花板(3)、清液腔(4)和污液腔(5)。上述方法中在步骤b)中加入的氯化钡的摩尔数可以比硫酸根的摩尔数少0.01至0.02摩尔。由于氯化钡比较昂贵，故在实践中其加入量一般较少对生产厂家来说可以节约成本。再者在盐水中存在很少量的硫酸根对精盐水的质量并无影响。-->本专利技术方法中所用的氧化剂为漂白粉、漂白精或双氧水。本专利技术方法中步骤c)中的吸附、共沉淀和气浮作用可以采用气浮池实现。该步骤c)的预处理控制在5-30分钟。本专利技术方法中步骤d)的反应时间为30分钟。本专利技术方法中在步骤e)中以0.5-2.5米3/米2·小时的速度将盐水送入过滤器，并且过滤压力为0.02-0.4Mpa。其中所述膨体聚四氟乙烯薄膜的孔径为0.2-3.0微米。本专利技术方法还包括对步骤c)和e)中产生的泥渣进行压滤的步骤。在所附的附图中：图1是传统的精制盐水的工艺流程图；图2是本专利技术采用膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器精制盐水的工艺流程图；图3是本专利技术膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器的结构示意图。下面参考上述附图详细描述本专利技术。如图2所示，本专利技术提供的精制盐水的方法依次包括下述步骤：a)将回流盐水与补充清水自化盐槽底部加入，通过盐层，化盐至饱和，自化盐槽上部溢流至反应槽I；b)在反应槽I中加入氢氧化钠(烧碱)和氯化钡，使盐水中的镁离子、硫酸根充分反应生成氢氧化镁和硫酸钡等固体物质，将其从反应槽I的上部流出进入预处理器；c)由于原料盐产地复杂，质量不稳定，钙、镁比低，需要对反应后的盐水进行预处理，它是通常在为气浮池的预处理器中加入一定量的氧化剂如漂白粉、漂白精或双氧水实现的，在该气浮池中经吸附、共沉淀和气浮作用初步去除有机物、机械杂质等，使所得盐水的钙镁比调节到大于1，预处理的时间根据原料质量不同一般控制在5-30分钟，将预处理后的粗盐水直接打入反应槽II，此时盐水的温度为50-60℃，固体含量为100-10000ppm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精制盐水的方法，它依次包括下述步骤： ａ）化盐至饱和； ｂ）加入氢氧化钠和氯化钡，使盐水中的镁离子、硫酸根与其反应生成氢氧化镁和硫酸钡，其中氢氧化钠的加入量为使盐水的ｐＨ值为１０．５－１２，氯化钡的加入摩尔数略低于或等于硫酸根的摩尔数； ｃ）加入１－１０ｐｐｍ的氧化剂进行预处理，经吸附、共沉淀和气浮作用，将其中的钙镁比调节到大于１； ｄ）加入碳酸钠，使盐水中的钙转变成碳酸钙； ｅ）将盐水送入膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器进行过滤获得精盐水。

【技术特征摘要】
1.一种精制盐水的方法，它依次包括下述步骤：a)化盐至饱和；b)加入氢氧化钠和氯化钡，使盐水中的镁离子、硫酸根与其反应生成氢氧化镁和硫酸钡，其中氢氧化钠的加入量为使盐水的pH值为10.5-12，氯化钡的加入摩尔数略低于或等于硫酸根的摩尔数；c)加入1-10ppm的氧化剂进行预处理，经吸附、共沉淀和气浮作用，将其中的钙镁比调节到大于1；d)加入碳酸钠，使盐水中的钙转变成碳酸钙；e)将盐水送入膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器进行过滤获得精盐水。2.如权利要求1所述的方法，它还包括在e)步后的离子交换步骤。3.如权利要求1所述的方法，其中膨体聚四氟乙烯薄膜罐式反冲液体过滤器包括筒体(1)、由膨体聚四氟乙烯薄膜制成的滤袋套在布满小孔的笼骨上组成的过滤元件(2)、花板(3)、清液腔(4)和污液腔(5)。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，
申请(专利权)人：戈尔过滤产品上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]