二次盐水精制工艺优化及废水回收研究

盐水二次精制工艺控制的改进措施侯伟;刘培锋;周学虎【摘要】通过对天伟化工有限公司螯合树脂塔再生产生的废水分类别、分阶段回收的探讨,以及对一次精制盐水和二次精制盐水质量的对比,确定了再生废水回收至一次盐水工序化盐使用不会对盐水质量造成明显的影响,解决了树脂塔再生产生的废水处理难度大的问题,实现了废水零排放的清洁生产方式.【期刊名称】《氯碱工业》【年(卷),期】2018(054)008【总页数】3页(P4-6)【关键词】盐水精制;二次精制盐水;螯合树脂塔;废水;回收【作者】侯伟;刘培锋;周学虎【作者单位】天伟化工有限公司,新疆石河子832000;天伟化工有限公司,新疆石河子832000;天伟化工有限公司,新疆石河子832000【正文语种】中文【中图分类】TQ114.261目前，离子膜法制烧碱工艺已被广泛应用于氯碱化工行业，其具有电流效率高、液碱浓度高、氯氢气纯度高、基本无污染等优点。

天伟化工有限公司(以下简称“天伟化工”)采用旭化成膜极距离子膜电解槽，其对盐水指标要求严格。

树脂塔采用两塔串联的方式进行盐水的二次精制，即一次精制后的盐水经过螯合树脂床，其中的钙镁等多价金属离子与螯合树脂接触后，取代了树脂中不稳定的Na+，形成稳定的螯合物。

经过一段时间的运行后，螯合树脂逐渐失去吸附多价金属离子的能力。

此时，螯合树脂须经过酸碱再生来恢复吸附多价金属离子的能力。

再生废水每天产生140 m3，经酸碱中和后达标排放。

螯合树脂再生产生的废水由含盐废水、酸性废水、碱性废水组成[1]。

再生产生的这些废水中氯化物含量较高，且含有少量的重金属离子。

处理这些废水给环保工作带来了较大的压力，再加上，近年来环保对于废水排放的标准的要求越来越高，稽查力度越来越大，回收废水势在必行。

1 树脂塔的运行和螯合树脂的再生天伟化工离子膜法制碱二次盐水精制工序共用3台螯合树脂塔，采用两塔串联上线运行、另外一塔线外再生的循环下线再生的方式。

对过滤盐水进行再处理后，使盐水质量达到离子膜电解的要求。

1盐水二次精制的意义离子膜电解工艺对进槽盐水质量要求较为苛刻,原因一是电解所用的离子交换膜能使大量阳离子透过,如Ca2+、Mg2+、Fe2+、Ba2+、Ni2+、Sr2+等,这些金属离子和阴极室的OH-离子生成不溶性的氢氧化物沉淀,堵塞膜的微孔,造成膜离子交换性能下降,槽电压上升,电流效率下降,最终导致膜损坏;二是盐水中含游离氯和ClO-等组分会引起二次盐水精制所用的螯合树脂中毒失效,假设一次盐水过滤器采用炭素烧结管过滤器,又会降低炭素烧结管过滤器的使用性能。

二次精制盐水高标准的质量是保证离子膜电解槽安全、稳定、高效运行的首要条件。

离子交换膜运行时要求盐水中的Ca2+、Mg2+总含量低于20×10-9,而正确操作过滤器和树脂塔系统是保证二次精制盐水质量的核心。

用普通化学方法精制的盐水中Ca2+、Mg2+总质量浓度只能降到10mg/L左右,要使其低于20×10-9,必须先把盐水中的固体悬浮物(SS)含量降到1mg/L以下,再用螯合树脂吸收来使其达标。

盐水的二次精制是在一次精制的基础上,通过用螯合树脂吸附,进一步将盐水中的Ca2+、Mg2+等浓度降至要求的范围。

2螯合树脂的类型和工作机理2.1螯合树脂的类型二次盐水精制常用的螯合树脂有2种类型,一种是亚胺基二乙酸型,另一种是胺基磷酸型。

选择螯合树脂的原那么是从交换容量大、再生效率高、体积变化小、阻力降小、抗氧化性强及价格（Price）经济性几方面综合考虑。

泰山盐化公司使用的螯合树脂为日本的CR-Ⅱ(亚胺基二乙酸)型树脂。

2.2螯合树脂的离子交换原理和再生过程螯合树脂也是一种离子交换树脂,它可以吸附金属离子,形成环状结构(如螯钳物),故称螯合树脂。

该公司使用的亚胺基二乙酸型树脂是由中心离子和2个配位基形成的。

其中,M是中心(金属)离子;N、O是可提供共用电子对的原子,中心离子与其形成2个配位键,在适当条件下生成稳定的环状结构。

络合物的形成和离解是2个互相对立而又依赖的过程。

专利名称：盐水精制生产中的废水再生回收利用系统专利类型：实用新型专利
发明人：刘圣才,龚祥东,姚昌兵
申请号：CN201621351741.5
申请日：20161210
公开号：CN206318760U
公开日：
20170711
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及盐水精制生产中的废水再生回收利用系统，废水排出管与再生废水槽相连通，所述再生废水槽通过输送管路与反应罐相连，所述反应罐的底部安装有通气管，所述通气管与鼓风机相连，所述通气管上设置有密集的竖直排气管，所述反应罐的顶部通过碱液输送管与碱液储存罐相连通，所述碱液输送管位于反应罐内部的一端为螺旋管，所述反应罐的底部通过循环管与反应罐的顶部相连通，在循环管上连通有回收管，所述回收管再次与盐水精制系统相连。

此系统能够对盐水精制工艺过程中的废水进行处理，并将处理之后的水进行再次回收利用，进而避免了环境污染，也提高了经济效率。

申请人：湖北宜化化工股份有限公司
地址：443007 湖北省宜昌市猇亭区猇亭大道399号
国籍：CN
代理机构：宜昌市三峡专利事务所
代理人：成钢
更多信息请下载全文后查看。

中国氯碱China Chlor－Alkali第6期2017年6月No．6Jun.,2017盐水二次精制及淡盐水回收工艺梁威赵（广西柳化氯碱有限公司，广西柳州545600）摘要：介绍了将一次盐水通过树脂塔进行二次精制，使之符合进入电解槽的工艺要求，将电解产生的部分淡盐水除去氯酸盐后与余下的淡盐水一起通过脱氯塔脱除游离氯，并返回一次盐水工段回收利用的主要工艺流程及影响因素。

关键词：盐水精制；树脂塔；离子膜；工艺中图分类号：TQ114.26+1文献标识码：B文章编号：1009－1785(2017)06-0003-04离子膜电解工艺必须严格控制Ca 2+、Mg 2+、Fe 3+等高价金属离子含量。

淡盐水中氯酸盐含量过高，既影响烧碱质量，又腐蚀蒸发设备，游离氯会对设备、管道、螯合树脂等产生危害及污染环境，因此，要分解淡盐水中的氯酸盐脱除游离氯。

1树脂塔工序1.1树脂塔生产原理离子膜电解过程中，离子膜优先选择透过盐水中Na +等+1价阳离子，而Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子则不能通过。

Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子会与从阴极反迁过来的OH -结合生成氢氧化物沉淀附着在离子膜上，从而阻塞离子膜，造成电解槽槽电压上升，降低电解电流效率。

广西柳化氯碱公司（以下简称“柳化氯碱”）在电解生产工艺中要求Ca 2++Mg 2+≤0.02mg/L ，Fe 3++Fe 2+≤0.02mg/L 。

从一次盐水工段送来的精制盐水Ca 2++Mg 2+含量约10mg/L ，因此，盐水必须经过螯合树脂塔二次精制，以除去过量的Ca 2+、Mg 2+等多价阳离子。

树脂具有膨胀／收缩比例低、热稳定性好、选择性好等特点，除Ca 2+、Mg 2+等＋2价阳离子外，对铜、铁等过度金属元素也有很强的选择性，其分子式为R-CH 2NH （CH 2COONa ）2或RCH 2NHCH 2Po 3Na 2，组分为具有活性离子交换基因团的有机聚合物，并带有固定的负电荷，这些固定的负电荷和具有正电荷的离子有相对亲和力，当螯合树脂同含有Ca 2+、Mg 2+的盐水接触时，其中的Ca 2+、Mg 2+离子取代树脂中不稳定的钠离子，从而起到了精制盐水的目的。

二次盐水精制工艺的研究
1、简介
随着社会的进步和科技的发展，盐水精制过程已成为许多行业中必不可少的一道工艺。

二次盐水精制工艺，即在初步盐水精制之后，在一定的条件下再次进行提纯，以达到更纯净的目的。

本文旨在探讨二次盐水精制工艺的研究。

2、二次盐水精制的原理
二次盐水精制是在初步盐水精制之后进行，其原理是利用提高盐水饱和度的方法，促进盐分析出，获取更纯净的水。

通过将原盐水中再次加入适量的盐，使其饱和度提高，再进行沉淀和过滤，即可得到更纯净的水。

3、二次盐水精制的优点
相比于单一的盐水精制，二次盐水精制具有如下优点：
1.更纯净的产物：二次盐水精制后产物的纯度更高，不仅满足了不同领域对于盐的需求，还为未来的制造工艺提供了更高的品质保证。

2.节省生产成本：二次盐水精制可以使用溶液中的废物再次提取，减少了对新原材料的需求，因此成本更低。

3.环保：二次盐水精制不仅可以减少环境污染，还减少了对自然资源的破坏和浪费。

4、二次盐水精制的关键技术
二次盐水精制的关键技术包括加盐量的控制、溶液搅拌的速度控制、沉淀时间的控制以及过滤的效果等。

通过合理的控制这些关键技术，可以提高提纯的效果，获取更高纯度的产物。

5、结论
通过以上分析，二次盐水精制相比于单一的盐水精制具有明显的优势，而关键技术的掌握则是实现二次盐水精制效果的关键。

未来二次盐水精制将成为盐生产领域中的一大趋势，以其更高的纯度、更低的成本、更环保的特点为用户提供更优质的产品和服务。

盐水二次精制生产控制技术探讨韩庆龙(唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司,河北唐山063305)摘要:我公司成功将海水淡化产生的浓海水用于纯碱生产化盐后,精盐水生产过程采用两次化盐㊁三次精制的生产工艺㊂本文主要对二次盐水精制过程中碱液苛化控制㊁除钙反应控制㊁盐水澄清方法进行总结㊁探讨㊂通过以上生产控制可有效保障二次盐水钙离子㊁过剩碱等指标处于正常范围内㊂关键词:盐水精制;二次化盐;碱液;苛化;澄清中图分类号:T Q114.161文献标识码:B文章编号:1005-8370(2021)03-28-021两次化盐㊁三次精制的盐水制备工艺浓海水在化盐桶或化盐池内溶解原盐后制备一次粗盐水;一次粗盐水通过一次精制工序利用灰乳,去除粗盐水中镁离子制备一次盐水;一次盐水通过二次精制工序利用苛化后碱液去除钙离子㊂二次精制后盐水盐分降低,通过二次化盐进一步溶解原盐提高盐水盐分;二次化盐过程中再次带入少量钙镁杂质离子,通过三次精制工序利用石灰纯碱一步法去除二次化盐带入的钙镁杂质离子,制备钙镁离子含量长期为零的高品质精盐水㊂二次精制工序碱液苛化反应㊁除钙反应及盐水澄清工艺流程相对复杂,是二次盐水质量的关键控制工序㊂2二次精制工艺轻灰车间来碱液与石灰车间来灰乳共同进入盐水车间二次精制苛化澄清桶中心套筒,在苛化澄清桶内进行苛化反应,苛化后碱液在苛化澄清桶内自然沉降,生成的碳酸钙沉淀及灰乳㊁碱液中的杂质经底部排泥自压进入苛化泥缓冲桶;苛化澄清桶上层出液自流至碱液缓冲桶,经泵输送至二次反应器与一次盐水进行除钙反应㊂二次反应器上部溢流浆液经流槽进入二次澄清桶进行沉降分离澄清,澄清桶上部的溢流清液进入二次盐水缓冲桶,经过二次盐水泵送至二次化盐工序㊂二次澄清桶底部排泥自压进入二次泥缓冲桶,经洗涤㊁脱水㊁干燥后生产碳酸钙产品㊂3碱液苛化控制盐水二次精制用碱液是由轻灰车间热碱液及重灰车间高盐卤按照一定比例㊁控制总碱量(65~90 t t)配制而成㊂轻灰车间热碱液是对轻灰炉气进行洗涤后,溶解炉气中的碱尘,由于碱尘中含有未完全分解的碳酸氢钠,致使纯碱液中含有碳酸氢钠(H C O-3含量7.5t t左右)㊂为避免H C O-3对除钙效果的影响,保障盐水在二次精制过程中钙离子全部去除,需在二次精制前对碱液进行苛化,消除碳酸氢根对钙离子沉淀的影响㊂苛化离子反应式为: O H-+H C O-3ңC O2-3+H2O㊂苛化澄清桶是进行苛化反应的主体设备,直径12m,中心套筒设置搅拌㊁尖底设置搅杷,苛化液在桶内停留30h进行苛化反应㊂苛化过程中碱液连续进入苛化澄清桶,由于灰乳浓度高(160~175t t),灰乳加入量较小,为防止灰乳管线堵塞,在实际苛化控制中采用间断加灰的方式,每小时加入一次㊂间断加灰可能造成碱液苛化反应不完全,致使后续盐水精制后二次盐水指标波动,在查定过程中苛化后碱液存在H C O-3消除不彻底的现象㊂将灰乳间断加入改为调节阀控制连续加入,并根据碱液H C O-3含量㊁碱液量㊁灰乳浓度计算灰乳加入量计算值,灰乳加入量根据计算值实现自动调整,减少岗位职工82纯碱工业操作频次,进一步提高操作精度㊂提高苛化澄清桶搅拌频率,由25H z提高至45H z,提高搅拌强度,强化灰乳㊁碱液在中心套筒内混合效果㊂通过不断优化,苛化后碱液过剩O H-合格率达到100%㊂苛化后碱液取样放置较长时间后O H-㊁C O2-3指标存在一定差异,经分析可能由于空气中的C O2被溶液中的N a O H吸收生成N a2C O3产生误差,在后续分析检验过程中苛化后碱液取样后要求及时滴定分析㊂不同分析人员对苛化后碱液分析结果也存在较大差异,经对比观察,滴定速度过快情况下,分析结果O H-含量偏高㊁C O2-3含量偏低,可能导致纯碱液苛化反应不完全㊂滴定分析过程中,控制一定的滴定速度,逐滴加入,并在滴定过程中不断摇动烧杯,防止局部加酸过多,使溶液中N a2C O3与H C l 作用直接生成N a C l而不生成N a H C O3,产生误差㊂4除钙反应控制二次反应器是进行除钙反应的主体设备,直径7.5m,内部设置搅拌㊂苛化后碱液与一次盐水送至二次反应器中的进行除钙反应,去除一次盐水中的钙离子,离子反应式为:C a2++C O2-3ңC a C O3ˌ㊂平稳控制各反应器一次盐水进液量以及一次盐水钙离子含量,根据苛化后碱液浓度,及时调整苛化后碱液加入量㊂苛化后碱液加入量通过调节阀控制,调节阀阀位与计算值设定关联控制程序,实现苛化后碱液加入量在线调整㊂通过联锁控制,二次盐水过剩碱指标平均0.15t t㊁C a2+含量长期为0,既保证了二次精制过程除钙效果,又避免了碱液消耗量过大,从而降低盐水精制成本㊂除钙反应过程中同样需控制二次盐水盐分,从而降低二次化盐生产负荷,一般控制二次盐水C l-含量ȡ100t t㊂实际生产中存在二次盐水C l-含量偏低的情况,主要由于碱液加入量大导致二次盐水盐分稀释,可通过低限控制二次盐水过剩碱指标(0.15~0.2t t)㊁高限控制碱液浓度(80~90t t)㊁低限控制一次盐水钙离子含量(1.2~1.3t t)等措施减少碱液加入量,从而降低碱液对二次盐水的稀释作用㊂5盐水澄清澄清桶是盐水澄清过程的主体设备,直径24.5 m,中心套筒设置搅拌㊁尖底设置搅杷,反应器出液液在澄清桶内停留约8h自然沉降澄清㊂反应器出液经溜槽自流至澄清桶中心套筒内,上层清液自流至二次盐水缓冲桶后经输送泵送至二次化盐工序,碳酸钙颗粒在重力作用下自然沉降进入二次泥缓冲桶,经洗涤㊁脱水㊁干燥后生产碳酸钙产品㊂盐水澄清过程中需严格控制澄清桶排泥沉降率及清液层高度㊂排泥沉降率过高,澄清桶底部存泥较多,搅耙电流高㊁易跳车,澄清桶运行周期短;排泥沉降率过低,排泥量大,二次盐水损失多,澄清桶生产能力相比下降㊂经过长时间摸索,澄清桶排泥沉降率控制在80%~90%(沉降5m i n),澄清桶设备生产能力㊁运行周期匹配最优㊂澄清桶清液层高度对二次盐水澄清效果有较大的影响,清液层高度低,二次盐水浊度高,二次盐水输送过程碳酸钙颗粒在输送泵㊁管道内结垢,造成设备㊁管线清理周期缩短,设备倒停清理费用高㊁损失大;清液层高,未能充分发挥设备生产能力,设备生产负荷匹配不合理㊂正常生产中一般控制澄清桶清液层4~6m,从而确保二次盐水浊度ɤ60p p m㊂一次盐水C a2+指标含量对澄清桶清液层影响较大,一次盐水C a2+含量升高,精制过程生成的碳酸钙颗粒增多,澄清桶清液层降低㊂当一次盐水C a2+含量大于1.5t t时,澄清桶清液层降至4m以下㊁二次盐水浊度升至80p p m以上,因此对一次盐水C a2+含量需严格控制,一般控制1.4t t以下㊂6总结通过以上生产控制可有效保障二次盐水钙离子㊁过剩碱等指标处于正常范围内,保障二次盐水品质的同时降低自用碱消耗,并且充分发挥设备生产能力,延缓设备管线结疤速度,减少清理频次,降低职工劳动轻度㊂对盐水二次精制过程生产控制技术不断总结探讨,加强岗位职工培训,从而提高操作技能水平㊂鉴于笔者经验和技术有限,仍存在部分因素未能详述,望同行进行指正㊂收稿日期:2020-12-01作者简介:韩庆龙(1988 ),毕业于河北工业大学㊁化学工程与工艺专业,现任唐山三友化工股份有限公司纯碱分公司研发部创新研发科科长㊂922021年第3期韩庆龙:盐水二次精制生产控制技术探讨。

二次盐水工艺心得
在二次盐水工艺中，我主要从以下几个方面总结了一些心得体会。

首先，在进行二次盐水工艺之前，要对原料进行充分的准备工作。

这包括对原料的选择和检查，确保原料的质量符合要求。

同时，还需要对生产设备进行检查和维护，以确保生产过程的顺利进行。

其次，在进行二次盐水工艺的过程中，要注意控制各个环节的温度、浓度和流速等参数。

这些参数的合理控制可以有效地影响产品的质量和产量。

在实际操作中，我发现通过监测和调整这些参数，可以使产品的品质得到明显的提升。

此外，二次盐水工艺中的操作技巧也是非常重要的。

在操作过程中，要注意使用正确的工具和设备，严格按照操作规程进行操作。

同时，还要保持良好的卫生习惯，防止交叉污染。

另外，在处理废水时，要注意采取合适的处理方法，以达到环保要求。

最后，二次盐水工艺的优化和改进也是一个不断探索的过程。

在实际生产中，我发现通过对生产过程的不断观察和分析，可以找出一些潜在的问题，并采取相应的措施进行改进。

比如，通过改变某些工艺参数或引入新的技术手段等，可以提高产品的质量和产量。

综上所述，二次盐水工艺需要对原料进行准备工作，控制各个环节的参数，注意操作技巧，进行废水处理，并进行不断的优化改进。

通过不断的实践和总结，我相信在将来的工作中能够进一步提高二次盐水工艺的效率和质量。

二次盐水精制工艺控制优化研究与应用摘要：目前氯碱行业离子膜制碱生产工艺技术已经日臻成熟，大多数氯碱企业采用离子交换螯合树脂塔装置，其再生与间歇运行对盐水质量起着非常重要的作用。

生产装置中自动化控制技术应用较为广泛，多数已实现DCS控制系统的应用，对于控制系统的要求也日趋完善，对于企业安全生产、提升自动化效率、减少能源消耗有一定的作用。

关键词：二次盐水；精制工艺；控制优化引言结合二次盐水精制工艺，对螯合树脂塔运行、精制盐水浓度、盐水罐液位、脱氯淡盐水温度等关键工艺指标控制及异常处理应对措施进行优化，摸索出一套适合现有生产技术的核心控制方案，并对二次盐水精制工艺、设备等提出了配套方案，对提升工艺参数指标控制、延长运行周期、稳定盐水质量起到了有益的作用，实现了精制工艺优化。

1二次盐水精制工艺二次盐水精制生产工艺主要是将精制盐水送入树脂塔二次精制后送至盐水高位槽。

从一次盐水精制盐水泵送来的过滤盐水进入过滤盐水罐，由过滤盐水泵送入盐水板式换热器中升温后进入离子交换树脂塔。

通过树脂离子交换，使盐水中Ca2+，Mg2+等多价离子的含量小于规定值。

从离子交换树脂塔出来的二次盐水被送入电解工序自然循环的盐水高位槽。

盐水在高位差的作用下自流进入电槽精制盐水总管，进入每台电解槽的阳极入口总管，再通过单元槽阳极室的软管进入阳极室。

2问题分析2.1工艺流程描述海水淡化采用反渗透工艺。

3．5°Be'海水反渗透浓缩得到7°Be'浓盐水;海水淡化浓盐水分离采用纳滤工艺。

7°Be'纳滤分离一价、二价离子，得到含硫酸镁、氯化镁浓度较高的浓盐水和含氯化钠浓度较高的淡盐水;采用机械压缩蒸发纳滤淡盐水、浓盐水浓缩工艺。

纳滤淡盐水、浓盐水分别经冷凝水热交换升温度至沸点进入机械压缩蒸发装置分别浓缩至25°Be'饱和卤水;淡盐水浓缩25°Be'饱和卤水采用空气吹出法溴素生产工艺。

二次盐水精制工艺的研究
近年来，随着我国制盐工艺技术的发展，二次盐水精制工艺受到了广泛关注，并形成了一套先进的处理工艺方法。

二次盐水精制工艺是指将高咸度盐水经过浓缩后，再经过水蒸发器蒸发凝结，提高其品质的再生利用工艺。

在这一工艺中，除了复杂的运输系统之外，主要结构有结晶器、结晶器头部的蒸发单元等。

结晶器的主要作用是将高渗盐水的晶滴沉淀出来，从而获得纯净和高品质的盐水。

结晶器头部的蒸发单元是一个循环系统，用于将原料在蒸发过程中加热，诱使盐水中的汽液分离，液态物质蒸发凝结，使其质量达到一定的标准。

然后，通过过滤，盐水中悬浮物被去除，滤渣中的锰矿物和类石棉等有害物质也被分离，从而使其质量得以提高，达到我国《食品安全国家标准》的规定要求，同时大大提高了盐的纯度，满足用户的需求。

二次盐水精制工艺是采用节能环保技术，通过加热盐水以延长盐水处理时间，使得盐水重新被晶体化，和把高品质乳化剂盐水回收利用，以达到节能减排的目的，使其具有更好的应用前景。