新普利一次鹽水精制工藝特點(diǎn)

1、新普利一次鹽水精制工藝的特色一、化鹽池1、懸浮鹽帶入后道工序，會(huì)造成 NaCl 含量不穩(wěn)定，鹽層板結(jié)、 固化，機(jī)泵、閥門(mén)堵塞等，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生化鹽桶“井噴”現(xiàn)象和 一次鹽水系統(tǒng)的停車。2、固體鹽由化鹽池上部加入， 化鹽水經(jīng)環(huán)形分配管， 從化鹽桶底 部進(jìn)入，與鹽層逆向接觸。3、粗鹽水從化鹽池上部溢流流出， 出口設(shè)有格柵， 以除去原鹽中 夾帶的草、繩等。4、在化鹽池中部設(shè)有折流板， 是為了防止自下而上的化鹽水發(fā)生 短路而影響鹽水濃度不均勻。同時(shí)避免了垂直向下的細(xì)鹽粒與垂 直向上的化鹽水發(fā)生對(duì)撞。5、化鹽水分配管采用環(huán)形分布避免了鹽層板結(jié)現(xiàn)象， 以保證鹽水 濃度穩(wěn)定均勻。分配管出口加彎頭使其向下，避免

2、雜物流入管道 而堵塞。二、前反應(yīng)槽設(shè)有攪拌器，其作用有：1、加速并二次溶鹽，從化鹽池來(lái)的粗鹽水帶有少量的懸浮鹽， 通過(guò)攪拌使其加速溶解。2、粗鹽水中生成的 NH2Cl、NHCl2 即易于從鹽水中分離出來(lái)， 以降低生成 NCl3 的可能性。3、加速精制反應(yīng)功能 。三、后反應(yīng)槽設(shè)有攪拌器，作用是：a.加速并使ca2+與Na?CQ反應(yīng)完全并生 成CaCQ。b.使生成的CaCQ懸浮于鹽水中。四、預(yù)處理器及預(yù)處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)一) 預(yù)處理器澄清基本原理所謂預(yù)處理器實(shí)際上就是氯堿生產(chǎn)中一次鹽水精制工序中的浮 上澄清桶與斜板澄清桶的結(jié)合體。 其澄清原理， 根據(jù)運(yùn)行工藝的不同 分為三種：a、先除鎂后除鈣加氣運(yùn)

3、行；b、鈣、鎂同時(shí)加氣運(yùn)行；c、 鈣、鎂同時(shí)除不加氣運(yùn)行。1、先除鎂后除鈣加氣運(yùn)行預(yù)處理器澄清原理一定壓力下溶解于粗鹽水中的空氣在突然減壓后從粗鹽水中釋 放出來(lái)，形成一定粒徑的微小氣泡，并在Fe(QH3的作用下與鹽水中的 Mg(QH)2 附著在一起形成絮狀的懸浮物。 這種附著在氣泡上的絮狀 懸浮物表觀密度大大降低， 它們?cè)邴}水中所受的浮力使其克服自身的 重力和液體的摩擦力，以一定的速度向上浮起，并從上排泥口排出。 而少量的水不溶物、CaCQ固體顆粒(由于采用先除鎂后除鈣工藝， 此時(shí)還未投加NaCQ，還未生成大量的CaCQ固體顆粒，因此CaCQ 固體顆粒是極少量的。 )在 Fe(QH)3 的作用

4、下被 Mg(QH)2 裹纏，絮凝 成表觀密度較大的固體顆粒沉降， 部分固體顆粒沉降在斜板上， 因斜 板的傾角大于鹽泥的摩擦角(因此斜板的傾角的設(shè)計(jì)很重要) ，使鹽 泥沿斜板滑入桶底， 而另一部分固體顆粒則隨著鹽水的流速形成同向 流沉降到桶底的鹽泥沉降區(qū)， 最終從下排泥口排出。 而清液則折流向 上以低速度流動(dòng)從清液溢流管溢出預(yù)處理。此工藝去除 Mg(OH)2 主要依靠氣浮分離，足夠的氣泡量和氣泡直 徑，Mg(OHL附著需求的有效氣泡成為成敗的關(guān)鍵。由此可見(jiàn)此預(yù)處 理器對(duì)含鎂量較高的原鹽有較好的適應(yīng)性，而對(duì)原鹽中的Ca2+：Mg2+沒(méi)有嚴(yán)格的局限性。 但除鎂能力的大小取決于能否產(chǎn)生足夠量的氣泡 直

5、徑滿足 Mg(OH)2 附著需求的有效氣泡。在額定流量下壓縮空氣溶 解于粗鹽水溶解度是有極限的， 壓縮空氣溶解量是有一定限度， 況且 在減壓后溶解的空氣被釋放出的氣泡量是有消耗，質(zhì)量上是有損失 的。因此，當(dāng)有效的氣泡量不能足以讓所有 Mg(OHb所裹纏，則沒(méi)有 載體裹纏的 Mg(OH)2 即不可能氣浮從上排泥中排出，會(huì)在鹽水中游 蕩，Mg(0H)2的分離效果就會(huì)受到極大的影響。因此原鹽中Mg2+含量的絕對(duì)值是最為關(guān)鍵。目前國(guó)內(nèi)各氯堿企業(yè)原鹽中Mg2+含量0.15%以上的，預(yù)處理器分離 Mg(OH)2的能力就勉為其難了。2、鈣、鎂同時(shí)除加氣運(yùn)行預(yù)處理器澄清原理氣浮部分同 1，沉降部分應(yīng)為大量的

6、CaCO3 和少量的水不溶物顆 粒在Fe(OH3的作用下，以下同1。此工藝去除Mg(OHb,氣浮分離 和沉泥沉降并舉， 預(yù)處理器的分離速度為浮泥上升速度和沉泥下降速 度的疊加，其分離速度大大提高，預(yù)處理器分離Mg(OHL的能力也大 大增強(qiáng)。由此可見(jiàn)此預(yù)處理器對(duì)鎂量較高的原鹽有更強(qiáng)的適應(yīng)性， 應(yīng) 該說(shuō)其去除Mg(OH)2的能力優(yōu)于先除鎂后除鈣的預(yù)處理器。此工藝一般用于高鈣、 鎂原鹽， 將鹽泥循環(huán)技術(shù)嫁接到預(yù)處理器 上，讓膜鹽水過(guò)濾器排出的以 CaCQ為主體的鹽泥返到前反應(yīng)槽內(nèi)，使粗鹽水中含有一定量的 CaCO3 顆粒。讓因沒(méi)有足夠的小氣泡而不 能裹纏小氣泡浮上分離的Mg(OH)2 裹纏在循環(huán)鹽泥

7、中結(jié)晶形的CaCQ顆粒周圍，形成表觀密度較大的固體顆粒并借助斜板效應(yīng)和同 向流分離原理，而迅速沉降到桶底。3、鈣、鎂同時(shí)除不加氣運(yùn)行預(yù)處理器澄清原理 由于不加氣不存在氣浮，只能是沉降，沉降部分同2。此工藝去除 Mg(OH)2 主要依靠沉降分離，足夠的 CaCO 3顆粒成為 成敗的關(guān)鍵。因此對(duì)原鹽中的 Cs2+: Mg2+有著嚴(yán)格的要求，必須是 Ca2： Mg22 。目前基本上已沒(méi)有氯堿企業(yè)采用。二) 、預(yù)處理器結(jié)構(gòu)及水流分布狀況1、預(yù)處理器結(jié)構(gòu) 預(yù)處理器由粗鹽水進(jìn)口管、凝聚攪拌室、凝聚反應(yīng)室、斜板沉降 室、沉泥斗、浮泥槽、清鹽水溢流管、集水槽等部分組成。2、各部分水流狀態(tài)a. 凝聚攪拌區(qū)：粗鹽

8、水與氫氧化鐵(三氯化鐵與氫氧化鈉反應(yīng)的生 成物)在此因切向水流的動(dòng)能而發(fā)生旋流， 從而達(dá)到充分混合的目的， 同時(shí)不會(huì)因水流速度慢而導(dǎo)致固體物質(zhì)的滯留而形成沉積。 粗鹽水進(jìn) 口管流速在 1m/s 左右；凝聚攪拌區(qū)的停留時(shí)間約為 1min 左右。b. 凝聚反應(yīng)區(qū)：此區(qū)呈倒錐形，流速不斷減慢，水流漸趨穩(wěn)定，停留 時(shí)間約10-60min,出口端流速約6-10m/h。此區(qū)水流向上。c. 上折流區(qū)：此區(qū)水流由向上轉(zhuǎn)為向下，水流處于不規(guī)則運(yùn)行狀態(tài)，是一個(gè)過(guò)渡區(qū)。水流向上速度 wi與水流向下折流速度 W2之比應(yīng)為: wi : W2=3.3 4.5 左右。d. 浮上區(qū)：此區(qū)水流基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，僅浮泥在此區(qū)向上

9、浮動(dòng)。e. 浮泥區(qū)：此區(qū)為浮泥儲(chǔ)存區(qū)，約 8h的儲(chǔ)量，此區(qū)的浮泥應(yīng)定期移 入浮泥儲(chǔ)斗中，被排出體外。f. 斜板沉降區(qū)： 分離掉浮泥的水流在此區(qū)緩慢向下流動(dòng)， 部分較小的固體顆粒則沉降在斜板上， 因斜板傾角大于鹽泥摩擦角， 所以鹽泥沿 斜板落入桶底； 水流速度逐漸加大， 部分較大的固體顆粒則隨著水流 沉向底部。因此斜板的傾角十分重要，一般設(shè)計(jì)控制在6070°為宜。g. 下折流區(qū)：此區(qū)水流由向下折為向上，水流處于不規(guī)則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。向下流速W3與下折流向上流速 W4之比應(yīng)為：W3 : W4 = 2.33.3左右。h. 清水區(qū)：分離掉沉泥的清液進(jìn)入此區(qū)，為了使沉泥分離完全，進(jìn)入 此區(qū)時(shí)的流速要

10、慢，僅為45.5m/h。而水流在離開(kāi)穩(wěn)定區(qū)的流速（方 向向下）卻可達(dá)到11.518m/h，這就使得沉泥得到較大的向下運(yùn)行 的初速度， 在水流向上折流以低速度流動(dòng)時(shí)， 沉泥不容易夾帶進(jìn)入清 水區(qū)。i. 清水溢流通道：清鹽水經(jīng)此溢流至預(yù)處理器頂端的集水槽送出，溢 流通道內(nèi)流速宜偏小，以免阻力過(guò)大造成清水與浮泥液面相差太大， 管內(nèi)流速應(yīng) <0.5m/s。j. 沉降區(qū)：此區(qū)內(nèi)沉泥靠水流初速度和重力向下沉降，水流基本處于 靜止?fàn)顟B(tài)。三) 、預(yù)處理器及預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化1、盡可能增加壓縮空氣在鹽水中的溶解量。a. 適當(dāng)?shù)膲嚎s空氣壓力：0.2 0.3Mp。b. 適當(dāng)?shù)拇蛀}水溫度：5565C。c. 足

11、夠的氣液相接觸面積：保證 10m/s 高速通過(guò)氣水混合器噴嘴為 原則，適當(dāng)選擇氣水混合器的個(gè)數(shù)，以及每只氣水混合器流量控制。d. 足夠的氣液相接觸時(shí)間： 粗鹽水+壓縮空氣在加壓溶氣罐中停留時(shí) 間應(yīng)大于 3min。2、創(chuàng)造條件讓溶解于鹽水中的空氣在確當(dāng)?shù)奈恢萌酷尫懦鰜?lái)，并 保證氣泡的質(zhì)量。a. 選擇適當(dāng)?shù)募訅喝軞夤拗幸曠R液位與預(yù)處理器清液出口液位之 差，確保減壓閥出口、 文丘里混合器噴嘴以及預(yù)處理器粗鹽水進(jìn)口的 足夠的壓頭。b. 選擇適當(dāng)?shù)募訅喝軞夤夼c預(yù)處理器的相對(duì)位置，以及管線走向， 盡量減少壓力損失和氣泡提前釋放或延后釋放， 保證氣泡釋放的數(shù)量 和質(zhì)量。c. 選擇適當(dāng)?shù)臏p壓閥直徑，以確保減

12、壓閥出口的初速度在2.33m/s,以獲得足夠的小粒徑的氣泡。 選擇適當(dāng)?shù)臏p壓閥位置， 以確保減壓后 小氣泡在管線內(nèi)的停留時(shí)間的長(zhǎng)短恰到好處， 得到滿意的氣泡直徑和 氣泡量。3、優(yōu)化設(shè)計(jì)順利完成的 Mg(0H)2、Fe(0H3和小氣泡的凝聚反應(yīng)a. 文丘里混合器的正確選擇，決定了 Fed溶液和粗鹽水的充分混合， 文丘里混合器正確安裝位置，保證了 FeC3和NaOH反應(yīng)生成Fe(OH3。b. 預(yù)處理器粗鹽水進(jìn)水管管徑的選擇，保證了粗鹽水進(jìn)水管出口的 初速度 v=1m/s 左右；粗鹽水進(jìn)水管與凝聚攪拌室的安裝位置，決定 了凝聚攪拌室的攪拌強(qiáng)度，也意味著凝聚反應(yīng)是否順利，是否完全。c. 凝聚攪拌區(qū)停留

13、時(shí)間： t=1min 左右，凝聚反應(yīng)區(qū)停留時(shí)間： >10min， 保證了凝聚反應(yīng)的足夠時(shí)間。4、優(yōu)化水流分布，預(yù)處理器使之滿足浮上澄清和斜板澄清原理a. 凝聚區(qū)出口流速 wi與上折流區(qū)向下折流速度w 之比：wi :W2=3.34.5,讓浮泥隨著wi迅速上浮，盡可能減少浮泥隨著 W2進(jìn)入 上折流區(qū)。下折流區(qū)向下折流速度 w3 與下折流區(qū)向上折流速度 w4 之比：w3 : w4= 2.33.3左右，讓沉泥隨著 w3迅速下沉，盡可能減 少沉泥隨著 w4 進(jìn)入清液區(qū)。b. 保證斜板傾角：0 =70°左右，保證斜板傾角大于鹽泥的摩擦角， 使鹽泥沿著斜板滑入桶底。5、優(yōu)化清液區(qū)結(jié)構(gòu)，確保清

14、液出水口暢通無(wú)阻 清液區(qū)頂端是一個(gè)成三角形的死區(qū)， 運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)有部分機(jī)械雜 質(zhì)聚集于清液區(qū)頂端， 有可能影響清液管的暢通， 個(gè)別用戶出現(xiàn)過(guò)清 液管堵塞或部分堵塞， 致使清液流出不暢， 最終導(dǎo)致粗鹽水從浮泥層 沖出，造成預(yù)處理器返渾， 影響整個(gè)一次鹽水工藝的正常運(yùn)行。針對(duì) 上述現(xiàn)象我們優(yōu)化了清液區(qū)結(jié)構(gòu)， 使清液區(qū)頂端體積變大， 同時(shí)優(yōu)選 清液管管口位置和直徑， 減小了清液管堵塞的可能性， 使由于清液管 堵塞而導(dǎo)致粗鹽水從浮泥層沖出， 預(yù)處理器返渾的現(xiàn)象， 消滅于優(yōu)化設(shè)計(jì)之中6、預(yù)處理器上、下排泥的設(shè)計(jì)優(yōu)化a. 預(yù)處理器的上排泥以往的設(shè)計(jì)， 預(yù)處理器上排泥部分排泥面積大， 排泥時(shí)需抬高液 位

15、，排出大量污泥鹽水，排泥時(shí)間長(zhǎng)，有時(shí)會(huì)達(dá)20 分鐘左右，造成大量鹽水損失， 增加了板框壓濾機(jī)的壓濾負(fù)荷， 甚至?xí)斐甥}水中間 槽內(nèi)粗鹽水被抽空。本次設(shè)計(jì)在預(yù)處理器浮泥區(qū)，增加泥斗，減小浮 泥面積，提高浮泥濃度，大大縮短了排泥時(shí)間，可縮短至510分鐘, 降低了鹽水的損失， 同時(shí)減少了板框壓濾機(jī)的負(fù)荷， 使鹽水生產(chǎn)穩(wěn)定、 鹽水損失小。b. 預(yù)處理器的下排泥有些設(shè)計(jì)部門(mén)將預(yù)處理器下排泥設(shè)計(jì)為自動(dòng)排泥裝置， 其排泥閥 的開(kāi)啟度、排泥時(shí)間、排泥量的多少都是額定的，這不利于排泥量是 否確到好處。排泥量過(guò)大破壞泥封層，造成澄清桶返混，并造成大量 鹽水流失， 增加板框壓濾機(jī)的負(fù)荷； 排泥量過(guò)小會(huì)引起澄清桶底部

16、鹽 泥堵塞，同樣也會(huì)引起返混。我們采用的是人工排泥，并設(shè)置玻璃四 通，通過(guò)對(duì)視鏡內(nèi)鹽泥漿顏色深淺的變化控制排泥閥的關(guān)閉。 同時(shí)在 預(yù)處理器排泥口設(shè)置反沖水口裝置， 排泥后用高壓的反沖水反沖清洗 排泥管線防止堵塞。c. 增加凝聚攪拌室排泥裝置，防止凝聚室鹽泥淤結(jié)。當(dāng)凝聚攪拌室進(jìn)液管管徑與實(shí)際生產(chǎn)能力不相匹配， 即進(jìn)液管管 徑偏大時(shí)， 進(jìn)入凝聚攪拌室切線方向的線速度偏小， 易使凝聚攪拌室 內(nèi)鹽泥淤結(jié)， 造成凝聚攪拌室體積變小， 粗鹽水與絮凝劑之間的攪拌 不充分，從而影響凝聚反應(yīng)，最終導(dǎo)致氣浮效果不好， Mg(OH)2 絮狀 物分離不清從而導(dǎo)致過(guò)濾器壓降上升， 過(guò)濾能力下降， 酸洗周期縮短 等毛病。

17、在首先優(yōu)選最佳進(jìn)液管管徑的前提下， 增設(shè)凝聚攪拌室排泥 裝置，定期排泥， 有利于粗鹽水與絮凝劑的充分?jǐn)嚢韬陀行Х磻?yīng)，起 到優(yōu)化氣浮效果的作用。d. 浮上澄清桶下排泥管線上應(yīng)設(shè)置三通，用于第一次盛水試漏和第 一次試驗(yàn)開(kāi)車時(shí)， 浮上澄清桶正常進(jìn)水之外， 應(yīng)在此三通外接上進(jìn)水 管道，以防此凝聚室進(jìn)水后，而凝聚室外側(cè)還未有液體，因壓差而致 使凝聚室變形。7、鹽泥循環(huán)技術(shù)在預(yù)處理器上的應(yīng)用針對(duì)原鹽質(zhì)量 Mg2+含量2%以上，新普利充分利用預(yù)處理器在 結(jié)構(gòu)上的特殊性， 將鹽泥循環(huán)技術(shù)嫁接到預(yù)處理器上來(lái)， 讓因沒(méi)有充 分足夠的小氣泡， 而不能裹纏小氣泡浮上分離的 Mg(OH)2 ，在 Fe(OH)3 的作用

18、下， 裹纏在循環(huán)鹽泥中結(jié)晶形的 CaCO3 顆粒周圍， 形成表觀密 度較大固體顆粒并借助斜板效應(yīng)和同向流分離原理， 而迅速沉降到桶 底。此時(shí)預(yù)處理器的分離速度為浮泥上升速度和沉泥下降速度的疊 加，大大地提高了預(yù)處理器分離 Mg(OHL的能力。四、SPL1過(guò)濾器1、組件由 9支膜管組成。連接結(jié)構(gòu)更為合理、簡(jiǎn)單，無(wú)卡箍， 緊固更為牢固?？梢耘c頗爾、凱膜過(guò)濾器互換。2、每組的過(guò)濾面積為0.72 m2利用鹽水中的鈣作為助濾介質(zhì)，提高了過(guò)濾能力； 不添加有機(jī)物、助濾劑，避免雜質(zhì)殘留 (如堿溶性的SiQ、S Zn),影響離子膜。若采用真空精制鹽， 由于原鹽中CsT、Mg2+®低，精制過(guò)程中生成的 CaCQ量 很少,在濾膜上很難形成疏松的助濾層,膜過(guò)濾器壓力降 上升速度過(guò)快,因此采用鹽泥循環(huán)技術(shù),將膜過(guò)濾器自身 的自動(dòng)排渣的鹽泥返還到后反應(yīng)桶,一方面增加后反應(yīng)桶 內(nèi)的 CaCO3 量,另一方面加入到后反應(yīng)槽內(nèi)的 CaCO3 作為 晶種在后反應(yīng)槽內(nèi)不斷成長(zhǎng)壯大,形成的大顆粒的CaCO3有利于形成優(yōu)質(zhì)的助濾層。3、全四氟材質(zhì)阻截了影響離子膜的有機(jī)物質(zhì)。4、耐溫、酸堿、氧化的高強(qiáng)度的無(wú)縫膜保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行5、本系統(tǒng)采用自動(dòng)控制運(yùn)行,自動(dòng)閥采用氣動(dòng)撓性,其優(yōu)點(diǎn) 特點(diǎn)：閥芯不結(jié)垢；管閥同徑,高效長(zhǎng)壽；安裝簡(jiǎn)單,控 制方便；