用于氯堿工業中一次鹽水精制的精制劑及其應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及氯堿化工領域，具體地說是一種替代氯堿工業中一次鹽水精制工序中現有精制劑的新型精制劑。
【背景技術】
[0002]在離子氯堿化工行業，進槽鹽水有很高的質量要求。鹽水在加入氫氧化鈉和碳酸鈉精制劑沉淀鈣鎂后，經過預處理，還需要進入過濾器和離子交換樹脂塔進一步除雜，以獲得滿足離子膜法制堿工藝要求的鹽水。
[0003]現有的典型的生產工藝的流程圖如圖1所示。其主要的步驟為:
[0004]鹽水是一個閉路循環系統，來自電解工藝的脫氯淡鹽水，其中一部分在折流槽(一般稱為1#折流槽)中與氯化鋇溶液(常用濃度20%)混合反應后流入澄清桶除硫酸根，澄清后的淡鹽水流入配水桶，與壓濾機的濾液水、工業水、回收鹽水和已除硫酸根的脫氯淡鹽水進行配水。配水桶中配好的水，由化鹽給料栗送入換熱器，控制到適宜溫度后到化鹽池，溶解工業鹽后得到飽和粗鹽水。粗鹽水流入折流槽(一般稱為2#折流槽)，分別加入氫氧化鈉溶液(常用濃度30 % )和次氯酸鈉溶液(常用濃度I % )后進入前反應槽，在前反應槽內粗鹽水中的鎂離子與氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂，菌藻類、腐殖酸等有機物則被次氯酸鈉氧化分解成為小分子有機物。用加壓栗將前反應槽內的粗鹽水送至氣水混合器中與空氣混合，進入加壓溶氣罐溶氣，再進入預處理器，并在預處理器進口加FeCl3溶液(常用I % )。經過預處理的鹽水進入后反應槽，同時再加入碳酸鈉(常用濃度20%)溶液，鹽水中的鈣離子與碳酸鈉反應形成碳酸鈣，充分反應后的鹽水自流進入中間槽，并由中間栗送入進液緩沖罐，通過進液緩沖罐自流進凱膜過濾器過濾。過濾后鹽水加入亞硫酸鈉溶液(常用濃度5%)除去鹽水中的游離氯后進入一次精鹽水貯槽，用精鹽水栗送到換熱器，升溫后(常用溫度65°C)進入樹脂塔，經交換吸附進一步除去雜質陽離子，送入電解工序進行電解，電解后的淡鹽水經物理和化學脫氯后再返回一次鹽水重新飽和，整個形成一個可循環的工序。
[0005]其中，樹脂塔是一種可再生循環使用的鹽水凈化裝置，一般使用的是離子樹脂塔。其再生周期與進入樹脂塔的鹽水質量有著緊密的關系。如果質量不好，尤其是鈣鎂總量高，會增大樹脂塔的運行負荷，可能影響二次鹽水質量并縮短樹脂塔的再生周期，這會造成以下兩個方面的影響:(I)導致槽電壓急速升高，電解效率降低；(2)導致頻繁再生樹脂塔，增加了廢液的排放的同時，也降低了樹脂的壽命。現使用的為“兩堿”精制劑，即由氫氧化鈉與碳酸鈉共同作為精制劑，氫氧化鈉在使用時在2#折流槽加入，而碳酸鈉則在后反應槽中加入。其中加入精制劑，經過預處理和過濾器后產生的鹽水一般稱為一次鹽水，目前工藝處理能使一次鹽水中的鈣鎂離子總量(鈣鎂總量)略低于lppm，還有進一步提高的空間。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是目前的氯堿化工工藝中，進入樹脂塔的鹽水質量仍不夠高。本發明解決該技術問題的技術方案是于提供一種用于氯堿工業中鹽水精制工序的新型精制劑，以替代原使用的“兩堿”精制劑。該用于氯堿工業中鹽水精制工序的精制劑，是以磷酸鹽為有效成分。
[0007]進一步的，上述精制劑中所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。
[0008]本發明同時還提供了上述的精制劑的使用方法。該方法是將精制劑添加在化鹽池后的折流槽中，以替代現有氯堿化工中使用的以氫氧化鈉NaOH與碳酸鈉Na2 CO3共同組成的精制劑。
[0009]進一步的，上述方法中所述精制劑的用量為按添加濃度過量0.08?0.12g/1。優選的，所述精制劑的用量為過量0.0lg/Ι。
[0010]本發明同時還提供了一種氯堿化工中的一次鹽水的精制方法。該方法的包括以下步驟:使化鹽池獲得的粗鹽水流入折流槽，在折流槽分別加入磷酸鹽和次氯酸鈉溶液后進入前反應槽化充分反應后，再進行溶氣工序；然后進入預處理器加入FeCl3溶液進行預處理;預處理后的鹽水進入后反應槽，不再加入碳酸鈉溶液；出反應槽后過濾，然后加入亞硫酸鈉溶液除去鹽水中的游離氯，獲得可用于后繼的樹脂塔處理工序的精制鹽水。
[0011]其中，上述方法中所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。
[0012]進一步的，上述方法中所述精制劑的用量為按添加濃度過量0.08?0.12g/1。優選的，所述精制劑的用量為過量0.0lg/Ι。精制劑的過量值的確定方法是待反應完全后在測得的凱膜過濾器過濾后的鹽水中磷酸根含量即為其過量值。
[0013]顯然，本發明還提供了磷酸鹽作為一次鹽水精制劑的新用途。進一步的，所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。
[0014]本發明的有益效果為:本發明創造性地使用磷酸鹽作為一次鹽水精制劑。將該新型精制劑添加到原氯堿化工一次鹽水工序2#折流槽，不僅僅能替代原來的“兩堿”精制劑，還能出人意料地使一次鹽水中I丐鎂總量由原來的低于Ippm降低至低于0.lppm。該新型精制劑適應性強，替代原有精制劑能使一次鹽水中鈣鎂總量降低10倍，從而降低樹脂塔運行負荷，延長樹脂塔再生時間，進而降低生成成本，具有很好的應用前景。
【附圖說明】
[0015]圖1為原氯堿化工工業的一次鹽水工序中精制劑種類及加入點示意圖；
[0016]圖2為本發明精制劑的加入方式示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本發明創造性地使用磷酸鹽作為一次鹽水精制劑。該新型精制劑主要是添加到氯堿化工一次鹽水工序的2#折流槽(工序簡圖參見圖1、圖2)，替代原來的“兩堿”精制劑，不僅僅只用一種成分，而且只需要添加一次，減少了工作量，提高了效果。本發明精制劑以磷酸鹽為有效成分。使用的磷酸鹽可以是磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。所述精制劑的用量為按添加濃度過量0.08?0.12g/l。優選為過量0.0lg/Ι。精制劑的過量值的確定方法是測量凱膜過濾器過濾后的鹽水中磷酸根的含量，即視為其過量值。
[0018]本發明包括以下步驟:使化鹽池獲得的粗鹽水流入折流槽，在折流槽分別加入磷酸鹽和次氯酸鈉溶液后進入前反應槽化充分反應后，再進行溶氣工序;然后進入預處理器加入FeCl3溶液進行預處理;預處理后的鹽水進入后反應槽，不再加入碳酸鈉溶液；出反應槽后過濾，然后加入亞硫酸鈉溶液除去鹽水中的游離氯，獲得可用于后繼的樹脂塔處理工序的精制鹽水。所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。所述的磷酸鹽的加入量為0.08?0.12g/1。優選的，磷酸鹽的加入量為0.lg/Ι。
[0019]實施例一使用本發明精制劑制備一次鹽水
[0020]化鹽池出水流量為每小時21.5m3，其鈣鎂離子總量為74ppm，在2#折流槽每小時加入54L含磷酸根40.18g/l的磷酸鈉溶液，待磷酸鈉充分反應后測定鹽水磷酸根過量值為
0.13g/l，經過圖1所示工序，經過凱膜過濾后得到了一次鹽水。經測定凱膜過濾后，所得一次鹽水中鈣鎂總量為0.0879ppm，可用于下一步的樹脂塔處理工序
[0021]實施例二使用本發明精制劑制備一次鹽水
[0022]化鹽流量為每小時43m3，其鈣鎂離子總量為78ppm。在2#折流槽每小時加入I1L含磷酸根39.75g/l的磷酸鈉溶液，待磷酸鈉充分反應后測定鹽水磷酸根過量值為0.llg/Ι，經過圖1所示工序，經過凱膜過濾后得到了一次鹽水。經測定，所得一次鹽水中鈣鎂總量為
0.0792ppm。可用于下一步的樹脂塔處理工序
[0023]對比例使用原來的“兩堿”精制劑制備一次鹽水
[0024]化鹽流量為每小時43m3，其鈣鎂離子總量為72ppm。在2#折流槽每小時加入30%氫氧化鈉，加入量為51/h，過量0.28g/l，經過前反應槽和預處理分離等步驟后，在后反應步驟之前加入10 %碳酸鈉，加入量為2501/h，過量0.42g/l。
[0025]然后經過后反應槽充分反應后，用凱膜過濾后得到了一次鹽水。經測定，所得一次鹽水中鈣鎂總量為0.92ppm。可進入下一步的樹脂塔處理工序。
【主權項】
1.用于氯堿工業中鹽水精制的精制劑，其特征在于:以磷酸鹽為有效成分。2.如權利要求2所述的精制劑，其特征是:所述磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。3.權利要求1或2所述的精制劑的使用方法，其特征在添加在化鹽池后的折流槽中，替代氯堿化工中使用的以氫氧化鈉NaOH與碳酸鈉Na2CO3共同為有效成分的精制劑。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于:所述精制劑的用量為按添加濃度過量0.08?0.12g/lo5.氯堿化工中的一次鹽水精制方法，其特征在于包括以下步驟:使化鹽池獲得的粗鹽水流入折流槽，在折流槽分別加入磷酸鹽和次氯酸鈉溶液后進入前反應槽化充分反應后，再進行溶氣工序;然后進入預處理器加入FeCl3溶液進行預處理;預處理后的鹽水進入后反應槽，不再加入碳酸鈉溶液；出反應槽后進行凱膜過濾，然后加入亞硫酸鈉溶液除去鹽水中的游離氯，獲得可用于后繼的樹脂塔處理工序的精制鹽水。6.根據權利要求6所述的鹽水精制方法，其特征在于，所述的磷酸鹽為磷酸鈉、磷酸一氫鈉或磷酸二氫鈉中的至少一種。7.根據權利要求5所述的鹽水精制方法，其特征在于，所述的磷酸鹽的加入量為0.08?0.12g/lo8.根據權利要求7所述的鹽水精制方法，其特征在于，所述的磷酸鹽的加入量為0.1g/1
【專利摘要】本發明涉及氯堿化工領域，具體地說是一種替代氯堿工業中一次鹽水精制工序中現有精制劑的新型精制劑。本發明要解決的技術問題是目前的氯堿化工工藝中，進入樹脂塔的鹽水質量仍不夠高。本發明解決該技術問題的技術方案是于提供一種用于氯堿工業中鹽水精制工序的新型精制劑，以替代原使用的“兩堿”精制劑。該精制劑，是以磷酸鹽為有效成分。該新型精制劑適應性強，替代原有精制劑能使一次鹽水中鈣鎂總量降低10倍，從而降低樹脂塔運行負荷，延長樹脂塔再生時間，進而降低生成成本，具有很好的應用前景。
【IPC分類】C01D3/14
【公開號】CN105565342
【申請號】CN201510944051
【發明人】張芋, 石玉英
【申請人】攀枝花鋼企欣宇化工有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月16日