一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法及裝置，屬于氯堿工業技術領域。方法，包括如下步驟：第1步，對鹽水進行除雜質陽離子處理；第2步，對處理后的鹽水使用納濾膜進行過濾，得到精制后的鹽水；所述的鹽水中包含有有機污染物。本發明的鹵水精制方法可以有效地解決帶有有機污染物的鹵水在氯堿工業中造成離子膜電解效率低的問題。
【專利說明】一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法及裝置
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法及裝置，屬于氯堿工業技術領域。
[0003]
【背景技術】
[0004]在氯堿工業中，利用陽離子交換膜電解槽電解食鹽或氯化鉀水溶液來制造氯氣、氫氣和高純度的燒堿(氫氧化鈉)或氫氧化鉀。生產過程中，一般會采用開采的鹵水或者經過化鹽后的鹽水作為原料，為了保護離子膜裝置的運行，會預先去除掉對離子膜有影響作用的Ca2+、Mg2+等雜質離子，但是由于開采或者由粗鹽化鹽后的鹽水中有一些情況下會存在著有機污染物，容易導致離子膜電解過程受到影響，效率低。
[0005]
【發明內容】
[0006]本發明的目的是:針對含有有機污染物的鹵水在使用離子膜電解操作時，電解效率受到影響的問題，提出一種對鹵水進行前處理的技術方案，主要是通過在除鈣、鎂之后的鹵水進行納濾處理，可以有效地去除水中的有機物，實現提高離子膜電解效率。
[0007]技術方案是:
一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法，包括如下步驟:
第I步，對鹽水進行除雜質陽離子處理；
第2步，對處理后的鹽水使用納濾膜進行過濾，得到精制后的鹽水；
所述的鹽水中包含有有機污染物。
[0008]除雜質陽離子處理是指:在粗鹽水中加入⑶32—和/或0H—離子作為沉淀劑，與鹽水中的陽離子雜質進行沉淀反應后生成沉淀物，再通過分離膜進行過濾，去除沉淀物，在分離膜滲透側得到處理后的鹽水。
[0009]所述的鹽水是指主要含有NaCl或KCl的粗鹽水。
[0010]所述的鹽水中的COD范圍是I?2000ppm，優選I?200ppm。
[0011]所述的陽離子雜質選自Ca2+、Mg2+、Cs+或者Ni+離子。
[0012]當鹽水是指主要含有NaCl的鹽水時，鹽水選自主要含有NaCl的鹵水、海水或者由NaCl粗鹽溶解后得到的鹽水；當鹽水是指主要含有KCl的鹽水時，鹽水是由KCl粗鹽溶解后得到的鹽水。
[0013]沉淀劑中的陽離子與鹽水中主要成分的陽離子相同。
[0014]加入沉淀劑選自Na0H、Na2C03、K0H或者K2⑶3中的一種或者幾種的混合物，每種沉淀劑的加入量都大于完全沉淀雜質陽離子所需量。
[0015]所述的分離膜是指陶瓷微濾膜或者是陶瓷超濾膜。
[0016]微濾膜為平均孔徑是0.05μπι?5μπι。
[0017]超濾膜平均孔徑是0.005μπι?0.05μπι，或者截留分子量是1000?200000Da。
[0018]在加入沉淀劑之前，需要對鹽水進行預過濾。
[0019]在將鹽水送入分離膜進行過濾之前，需要在其中加入氯;氯的加入形式是氯氣或者次氯酸根離子。
[0020]本發明的另一個方面，一種應用于氯堿工業的鹽水精制裝置，包括:
除陽離子雜質裝置，用于去除鹽水中的陽離子雜質；
納濾膜，用于對去除了陽離子雜質的鹽水過濾處理。
[0021 ]所述的除陽離子裝置，包括有:
a)沉淀劑加入裝置，用于在鹽水中加入沉淀劑使陽離子雜質沉淀；
b)反應槽，用于沉淀劑與陽離子雜質發生沉淀反應；
c)分離膜，用于去除反應生成的沉淀。
[0022]所述的分離膜是陶瓷膜。
[0023]所述的陶瓷膜是陶瓷超濾膜或者陶瓷微濾膜。
[0024]沉淀劑加入裝置中裝填的是含有C032—和/或0H—離子的沉淀劑。
[0025]
有益效果
本發明的鹵水精制方法可以有效地解決帶有有機污染物的鹵水在氯堿工業中造成離子膜電解效率低的問題。
[0026]
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明所采用的裝置圖。
[0028]其中，1、除陽離子雜質裝置;2、反應槽;3、沉淀劑加入裝置;4、分離膜;5、納濾膜；
6、離子膜電解裝置。
[0029]
【具體實施方式】
[0030]下面通過【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。但本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限定本發明的范圍。實施例中未注明具體技術或條件者，按照本領域內的文獻所描述的技術或條件(例如參考徐南平等著的《無機膜分離技術與應用》，化學工業出版社，2003)或者按照產品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規產品。
[0031]本文使用的近似語在整個說明書和權利要求書中可用于修飾任何數量表述，其可在不導致其相關的基本功能發生變化的條件下準許進行改變。因此，由諸如“約”的術語修飾的值并不局限于所指定的精確值。在至少一些情況下，近似語可與用于測量該值的儀器的精度相對應。除非上下文或語句中另有指出，否則范圍界限可以進行組合和/或互換，并且這種范圍被確定為且包括本文中所包括的所有子范圍。除了在操作實施例中或其他地方中指明之外，說明書和權利要求書中所使用的所有表示成分的量、反應條件等等的數字或表達在所有情況下都應被理解為受到詞語“約”的修飾。
[0032]以范圍形式表達的值應當以靈活的方式理解為不僅包括明確列舉出的作為范圍限值的數值，而且還包括涵蓋在該范圍內的所有單個數值或子區間，猶如每個數值和子區間被明確列舉出。例如，“大約0.1%至約5%”的濃度范圍應當理解為不僅包括明確列舉出的約0.1 %至約5%的濃度，還包括有所指范圍內的單個濃度(如，I %、2%、3%和4%)和子區間(例如，0.1% 至 0.5%、1% 至 2.2%、3.3% 至 4.4%)。
[0033]本說明書中的“去除”，不僅包括完全去除目標物質的情況，還包括部分去除(減少該物質的量)的情況。本說明書中的“提純”，包括去除任意的或特定的雜質。
[0034]本文使用的詞語“包括”、“包含”、“具有”或其任何其他變體意欲涵蓋非排它性的包括。例如，包括列出要素的工藝、方法、物品或設備不必受限于那些要素，而是可以包括其他沒有明確列出或屬于這種工藝、方法、物品或設備固有的要素。應理解的是，當一個元件被提及與另一個元件“連接”時，它可以與其他元件直接相連或者與其他元件間接相連，而它們之間插入有元件。
[0035]本發明所提供的方法主要是針對使用在氯堿工業中的鹽水進行精制處理，通常的鹽水經過除離子雜質的處理后，即可應用于離子膜電解，但是對于一些含有有機污染物的鹽水來說，其會影響到離子膜電解過程中的效率，通常表現是這些鹽水具有一定量的C0D。
[0036]本發明的處理方法中，首先需要對于鹽水中含有的雜質離子進行去除、精制，由于鹽水中還帶有一定量的C0D，因此本發明發現通過采用納濾膜處理之后，可以更有效地降低鹽水中的C0D，處理后的鹽水在進行離子膜電解時可以有效地提高電解效率。
[0037]本發明中所述的“鹽水”是指需要待精制的原料液，這里的“鹽水”中的主要成分可以是指NaCl或者KCl;本發明中所述的“主要成分”或者鹽水“主要含有”等類似用語，是指鹽水中的占有絕大多數的那種鹽，而且這種鹽也是實際所希望得到的被精制的鹽類;這些鹽水中含有的一些雜質離子，例如Ca2+、Mg2+、Cs+、Ni2+離子，需要對其進行去除。本發明中所處理的鹽水含有有機污染物，其⑶D范圍可以是I?200ppm。一般來說，這里的⑶D中的有機污染物的來源是烴類、醇類、微生物代謝產物、酯類、腐殖質類、人類生活生產排放有機物等。
[0038]本發明中，當“鹽水”中的主要成分是NaCl時，“鹽水”可以通過不同的途徑所獲得，可以是指NaCl粗鹽加水溶解而得到的鹽水，也可以是指直接從自然界中開采的鹵水。這里的“NaCl粗鹽”可以理解為通過海水、鹵水經過蒸發、干燥后所得到的主要含有氯化鈉的固體鹽，也可以是直接由鹽井、鹽礦中直接開采得到的固體鹽。另外，術語“鹵水”可以是指天然鹵水(如:鹽湖鹵水、地下鹵水、地熱鹵水或者制鹽鹵水)或者人工配置的鹵水。當“鹽水”中的主要成分是KCl時，“鹽水”也可以是由鹽湖、KCl鹽礦中制備得到的KCl固體加水溶解化鹽后制備得到。
[0039]不論是由粗鹽加水溶解之后得到的粗鹽水還是直接開采的鹵水，除了其中含有的作為主要成分的NaCl、KC1外，還含有懸浮顆粒、膠體、大分子雜質、有機物雜質等，還含有一些無機鹽雜質，例如<&2+、1%2+、1—、脳—、？63+、1^+等。
[0040]本發明所提供的方法中，除去鹽水中的陽離子雜質可以通過本領域公知的各種不同的方法，例如:離子交換法、吸附法、沉淀法等等，只要能實現將NaCl或者KCl鹽中的雜質陽離子去除即可，在優選的實施方式中，采用沉淀法非常適合工業應用，沉淀法的主要步驟是:首先，在粗鹽水中加入C032—和0H—離子，經過反應之后，C032—和0H—離子可以使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,當粗鹽水中還含有Cs+、Ni+離子時，⑶32—和0H—離子也可以使其轉變為Cs2CO3和Ni (OH)2,再送入分離膜中進行過濾，可以去除掉這些反應生成的Ca⑶3、Mg(OH) 2、Cs2CO3和Ni (OH)2,得到陶瓷膜濃縮液和純化后的陶瓷膜清液。
[0041 ]本領域技術人員知曉，當以鹽的形式加入C032—和0H—離子作為沉淀劑時，外加的沉淀劑的陽離子是需要與粗鹽水中的陽離子相同，才能保證不在鹽水中引入新的雜質陽離子，例如，當對主要含有NaCl的粗鹽水進行加沉淀劑精制時，需要加入的是NaOH和Na2CO3;類似地，當對主要含有KCl的粗鹽水進行加沉淀劑精制時，需要加入的是KOH和K2CO3。
[0042]本發明中所進行精制的粗鹽水中的主要成分的濃度范圍沒有特別限制，但是為了提高沉淀反應效率以及膜過濾效率，主要成分一般可以在接近溶解度飽和情況下進行反應和過濾精制，例如，NaCl的濃度可以在200?360g/L之間，KCl的濃度可以在150?400g/L之間。
[0043]作為雜質陽離子的0&2+^2+、(^+、祖+離子的濃度范圍沒有特別限制，可以是0.01?50g/L的范圍，只要根據雜質陽離子的濃度選擇合適的沉淀劑C032—和0H—離子的加入量，即可將雜質陽離子轉換為沉淀，C032—和0H—離子的加入量的可以由本領域技術人員根據化學計量平衡進行計算得到。為了能夠完全地將雜質陽離子轉換為沉淀，加入沉淀劑選自Na0H、Na2C03、K0H或者K2CO3中的一種或者幾種的混合物，每種沉淀劑的加入量都大于完全沉淀雜質陽離子所需量，例如:加入的Na0H、Na2C03、K0H或者K2CO3的加入量比完全沉淀雜質陽離子所需要量都多出0.2g/L。本發明中所述的“完全沉淀”是指根據化學反應平衡式所計算出的需要沉淀量，本領域技術人員根據化學反應摩爾比即可以計算得到，并非是理解為實際反應中雜質離子完全被沉淀。
[0044]在上述的方法中，所用的陶瓷膜可以是陶瓷微濾膜或者是陶瓷超濾膜，微濾膜為平均孔徑可以是0.05μπ??5μπ?的膜，用于本發明的超濾膜平均孔徑可以是0.005μπ??0.05μm，或者為截留分子量是1000?200000Da的膜，在此，由于超濾膜的孔徑過小而難以用電子顯微鏡等來測定膜表面的孔徑，所以用稱為截留分子量的值代替平均孔徑來作為孔徑大小的指標。關于截留分子量，如本領域的教科書中所記載的那樣將以溶質分子量為橫軸、阻止率為縱軸，對數據進行繪制而成的曲線稱為截留分子量曲線。而且將阻止率為90%的分子量稱為膜的截留分子量”，截留分子量作為表示超濾膜的膜性能的指標，為本領域技術人員所熟知。其濾芯形狀包括，平板膜、管狀膜、多通道式膜、螺旋膜、中空纖維膜等、所有模塊形式。
[0045]作為構成陶瓷膜的多孔膜材料，能夠從現有公知的陶瓷材料中適當選擇。例如，可以使用氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化硅、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔，鈦酸鋇等氧化物類材料；堇青石、多鋁紅柱石、鎂橄欖石、塊滑石、硅鋁氧氮陶瓷、鋯石、鐵酸鹽等復合氧化物類材料；氮化硅，氮化鋁等氮化物類材料;碳化硅等碳化物類材料;羥基磷灰石等氫氧化物類材料；碳、硅等元素類材料;或者含有它們的兩種以上的無機復合材料等。還可以使用天然礦物(粘土、粘土礦物、陶渣、硅砂、陶石、長石、白砂)或高爐爐渣、飛灰等。其中，優選選自氧化鋁、二氧化鋯、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅中的I種或2種以上，更優選以氧化鋁、二氧化鋯或者氧化鈦作為主體構成的陶瓷粉末。其中，這里所說的“作為主體”表示陶瓷粉末總體的50wt%以上(優選75wt%以上、更優選80wt%?100wt%)為氧化招或二氧化娃。例如，在多孔材料中，氧化鋁較為廉價且操作性優異。并且，能夠容易地形成具有適合于液體分離的孔徑的多孔結構，因此能夠容易地制造具有優異的液體透過性的陶瓷分離膜。并且，在上述氧化鋁中，特別優選使用氧化鋁。α-氧化鋁具有在化學方面穩定、且熔點和機械強度高的特性。因此，通過使用α-氧化鋁，能夠制造可以在寬泛用途(例如工業領域)中利用的陶瓷分離膜。
[0046]為了避免加入的游離氯對于離子膜的影響作用，可以對分離膜的濾液進行脫氯處理，這里的“脫氯”是指脫除鹽水中的游離氯，可以采用常規的加入亞硫酸鈉、真空脫氯等方式，沒有特別的限制。
[0047]經過除陽離子雜質后的鹽水，還需要經過納濾膜的處理，納濾膜是定義為“阻止小于2nm的粒子和溶解的大分子的壓力驅動膜”的膜。適用于本發明的有效納濾膜優選是這樣的膜:在該膜表面上有電荷，因而通過細孔分離(粒度分離)和得益于該膜表面上的電荷的靜電分離的結合而表現出提高的分離效率。因此，必需采用這樣的納濾膜，該納濾膜能夠在將作為回收目標的堿金屬離子與具有不同電荷特性的其他離子借助電荷進行分離的同時、通過粒度分離來去除高分子類物質。作為本發明中使用的納濾膜的材料，可以使用乙酸纖維素系聚合物、聚酰胺、磺化聚砜、聚丙烯腈、聚酯、聚酰亞胺和乙烯基聚合物等高分子材料。所述不限于僅由一種材料構成的膜，可以是包含多種所述材料的膜。關于膜結構，所述膜可以是非對稱膜，其在膜的至少一面上具有致密層，并且具有從致密層向膜內部或者另一面孔徑逐漸變大的微孔;或者是復合膜，其在非對稱膜的致密層上具有由其它材料所形成的非常薄的功能層。
[0048]現有技術中已經公開了較多的去除水中COD的方法，本發明中發現采用納濾膜對其進行處理時，具有較多的優點，一方面可以有效地降低鹽水中的有機污染物，同時又不向鹽水中引入其它的化學成分，并且由于經過除陽離子雜質處理后的鹽水中仍然會帶有一定量的未反應完全的陽離子雜質，納濾膜可以起到同時深度去除陽離子雜質的作用。
[0049]基于以上的方法，本發明所采用的裝置可以是如圖1中所示，該裝置中包括有除陽離子雜質裝置I，用于去除鹽水中的陽離子雜質；另外，還包括有納濾膜5，其用于對除陽離子雜質裝置I處理后的鹽水進行過濾處理，經過處理后的鹽水可以再送入裝置中的離子膜電解裝置6進行電解。
[0050]其中，陽離子雜質裝置I可以是采用現有技術中公開的填充有吸附劑的吸附塔，其中的吸附劑用于吸附去除陽離子雜質，也可以是采用離子交換樹脂柱等設備，在一個優選的實施例中，采用的是如圖1中所示的，裝置中包括有反應槽2，用于使鹽水中加入的沉淀劑與陽離子雜質進行沉淀反應，還包括有沉淀劑加入裝置3，用于向反應槽2中加入沉淀劑，另外還包括有分離膜4，用于將沉淀物過濾去除，以得到去除沉淀后的鹽水，而納濾膜5用于處理該除沉淀的鹽水;上述的裝置中還包括可以脫氯裝置，用于對進入納濾膜的料液進行脫氯處理，也可以包括有pH調節部，用于對進入納濾膜的料液進行pH酸化處理。
[0051]以下實施例中，使用的鹽水是開采自地下的鹵水，其中主要含有氯化鈉，經過蒸發結晶后，鹵水中的主要成分 NaCl 220 g/L，Mg2+ 4.2g/L，Ca2+ 2.31g/L，⑶ D45.3mg/L(主要是烴類、腐殖質類類污染物)。經過沉淀、陶瓷膜過濾、納濾膜過濾后的鹽水送入離子膜電解槽中進行電解，槽溫85 °C、操作電流密度3.0kA/m2。
[0052]
實施例1
鹵水中加入NaOH 0.8g/L和Na2CO3 1.8g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為200nm的氧化鋁陶瓷膜，7通道、通道內徑4mm，錯流速度4m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和1^(0捫2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂尚子含量44.74 11^凡，|丐尚子含量42.8 mg/L，硫酸根含量6.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水再送入截留分子量150Da的聚酰胺納濾膜中進行過濾處理，操作壓力3.51^&，溫度30°(:，濃縮倍數為3倍，0&2+、1^2+、3042—、0)0的截留率分別是86.9%、85.9%、96.5%、68.4%。鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl2和NaOH，電流效率94.3%。
[0053]
對照例I
與實施例1的區別在于:采用的是臭氧氧化的方法對COD進行去除。
[0054]鹵水中加入NaOH 0.8g/L和Na2CO3 1.8g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為200nm的氧化鋁陶瓷膜，7通道、通道內徑4mm，錯流速度4m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和Mg(OH)2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂離子含量44.74 mg/L，鈣離子含量42.8 mg/L，硫酸根含量6.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水中加入臭氧進行氧化反應，臭氧加入量500mg/L，反應溫度40 °C，反應停留時間Ih，COD去除率13%，處理后的鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl WPNaOH，電流效率93.4%。
[0055]
對照例2
與實施例1的區別在于:采用的是活性炭吸附的方法對COD進行去除。
[0056]鹵水中加入NaOH 0.8g/L和Na2CO3 1.8g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為200nm的氧化鋁陶瓷膜，7通道、通道內徑4mm，錯流速度4m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和Mg(OH)2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂離子含量44.74 mg/L，鈣離子含量42.8 mg/L，硫酸根含量6.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水中加入活性炭10g/L，反應溫度50°C，反應時間2h，C0D去除率16%，處理后的鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl WPNaOH，電流效率93.6%。
[0057]
對照例3
與實施例1的區別在于:陶瓷膜過濾沉淀之后的鹽水未經過納濾膜過濾，經過脫氯處理之后，送入離子膜電解槽。
[0058]鹵水中加入NaOH 0.8g/L和Na2CO3 1.8g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為200nm的氧化鋁陶瓷膜，7通道、通道內徑4mm，錯流速度4m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和Mg(OH)2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂離子含量44.74 mg/L，鈣離子含量42.8 mg/L，硫酸根含量6.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水送入電解槽進行電解，生成CldPNaOH，電流效率92.4%。
[0059]
實施例2
鹵水中加入NaOH 0.6g/L和Na2CO3 1.7g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(OH)2,再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為50nm的氧化鋯陶瓷膜，19通道、通道內徑4mm，錯流速度3m/s，操作壓力0.3MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和1^(0捫2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂尚子含量34.94 mg/L，I丐尚子含量32.1 mg/L，硫酸根含量8.32g/L。再經過脫氯處理后的鹽水再送入截留分子量200Da的聚酰胺納濾膜中進行過濾處理，操作壓力4.01^&，溫度35°(:，濃縮倍數為3倍，0&2+、1^2+、3042—、0)0的截留率分別是87.5%、87.1%、97.5%、70.8%。鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl2和NaOH，電流效率94.9%。
[0060]
實施例3
鹵水中加入NaOH 0.9g/L和Na2CO3 2.2g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(0H)2，再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為50nm的氧化鋯陶瓷膜，19通道、通道內徑4mm，錯流速度5m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和1^(0捫2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂離子含量36.11 mg/L，媽離子含量35.3 mg/L，硫酸根含量7.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水再送入截留分子量150Da的聚酰胺納濾膜中進行過濾處理，操作壓力3.01^^，溫度35°(:，濃縮倍數為3倍，032+、]\^2+、3042—、0)0的截留率分別是85.3%、85.1%、96.2%、68.4%。鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl2和NaOH，電流效率94.5%。
[0061]
實施例4
鹵水中加入NaOH 0.9g/L和Na2CO3 2.2g/L，經過反應器充分反應之后，使Ca2+、Mg2+分別轉變為CaCO3和Mg(0H)2，再進入陶瓷膜中進行過濾，同時在線連續性地投加次氯酸鈉(有效游離氯15mg/L)，采用的是平均孔徑為50nm的氧化鋯陶瓷膜，19通道、通道內徑4mm，錯流速度5m/s，操作壓力0.4MPa，可以去除掉CaCO3沉淀和1^(0捫2膠體，得到的陶瓷膜滲透液中離子含量為:鎂離子含量36.11 mg/L，媽離子含量35.3 mg/L，硫酸根含量7.72g/L。再經過脫氯處理后的鹽水加HCl調節pH至5.5左右，再送入截留分子量150Da的聚酰胺納濾膜中進行過濾處理，操作壓力3.0Mpa，溫度35 °C，濃縮倍數為3倍，Ca2Mg2+、S042—、COD的截留率分別是87.4%、87.4%、97.4%、71.3%。鹽水送入電解槽進行電解，生成Cl2和NaOH，電流效率95.9%。
【主權項】
1.一種應用于氯堿工業的鹽水精制方法，包括如下步驟: 第I步，對鹽水進行除雜質陽離子處理； 第2步，對處理后的鹽水使用納濾膜進行過濾，得到精制后的鹽水； 所述的鹽水中包含有有機污染物。2.根據權利要求1所述的應用于氯堿工業的鹽水精制方法，其特征在于:除雜質陽離子處理是指:在粗鹽水中加入C032—和/或0H—離子作為沉淀劑，與鹽水中的陽離子雜質進行沉淀反應后生成沉淀物，再通過分離膜進行過濾，去除沉淀物，在分離膜滲透側得到處理后的鹽水；所述的鹽水是指主要含有NaCl或KCl的粗鹽水；所述的鹽水中的COD范圍是I?2000ppm ；所述的鹽水中的COD范圍I?200ppm。3.根據權利要求1所述的應用于氯堿工業的鹽水精制方法，其特征在于:所述的陽離子雜質選自Ca2+、Mg2+、Cs+或者Ni+離子；當鹽水是指主要含有NaCl的鹽水時，鹽水選自主要含有NaCl的鹵水、海水或者由NaCl粗鹽溶解后得到的鹽水；當鹽水是指主要含有KCl的鹽水時，鹽水是由KCl粗鹽溶解后得到的鹽水;沉淀劑中的陽離子與鹽水中主要成分的陽離子相同；加入沉淀劑選自Na0H、Na2C03、Κ0Η或者KAO3中的一種或者幾種的混合物，每種沉淀劑的加入量都大于完全沉淀雜質陽離子所需量。4.根據權利要求1所述的應用于氯堿工業的鹽水精制方法，其特征在于:所述的分離膜是指陶瓷微濾膜或者是陶瓷超濾膜;微濾膜為平均孔徑是0.05μπι?5μπι;超濾膜平均孔徑是0.005μπι?0.05μπι，或者截留分子量是1000?200000Da。5.根據權利要求1所述的應用于氯堿工業的鹽水精制方法，其特征在于:在加入沉淀劑之前，需要對鹽水進行預過濾;在將鹽水送入分離膜進行過濾之前，需要在其中加入氯;氯的加入形式是氯氣或者次氯酸根離子。6.—種應用于氯堿工業的鹽水精制裝置，包括: a)除陽離子雜質裝置(1)，用于去除鹽水中的陽離子雜質； b)納濾膜(5)，用于對去除了陽離子雜質的鹽水過濾處理。7.根據權利要求6所述的應用于氯堿工業的鹽水精制裝置，其特征在于:所述的除陽離子裝置(I)，包括有: a)沉淀劑加入裝置(3)，用于在鹽水中加入沉淀劑使陽離子雜質沉淀； b)反應槽(2)，用于沉淀劑與陽離子雜質發生沉淀反應； c)分離膜(4)，用于去除反應生成的沉淀； 所述的分離膜(4)是陶瓷膜； 所述的陶瓷膜是陶瓷超濾膜或者陶瓷微濾膜。8.根據權利要求6所述的應用于氯堿工業的鹽水精制裝置，其特征在于:沉淀劑加入裝置(3)3中裝填的是含有C032—和/或0H—離子的沉淀劑。
【文檔編號】C01D3/14GK106044800SQ201610589497
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月25日 公開號201610589497.4, CN 106044800 A, CN 106044800A, CN 201610589497, CN-A-106044800, CN106044800 A, CN106044800A, CN201610589497, CN201610589497.4
【發明人】彭文博, 鄧唯, 陳留平, 趙營峰, 王肖虎, 楊文銀, 丁邦超, 范克銀
【申請人】江蘇久吾高科技股份有限公司, 中鹽金壇鹽化有限責任公司