10萬噸離子膜燒堿新建項目一次鹽水精制設計書(已修改)
2025-06-10 18:17 本頁面
【正文】 10萬噸離子膜燒堿新建項目一次鹽水精制設計書 一、設計依據(jù)1．XXX集團新建10萬噸離子膜燒堿一次鹽水水量。2．XXX集團對一次鹽水精制的要求。1）氯化鈉含量要高，一般要求大于90%。2）化學雜質要少。鈣鎂離子總量要小于1%。%； 3）不溶于水的機械雜質要少； 二、設計原則與分工1．設計范圍化鹽池一次鹽水至精制鹽水槽。2．設計原則1）投資少，運行費用低，一次精制鹽水質量高；2）采用手動和自動相結合管理，降低工作強度，使操作方便。3．設計規(guī)范和標準 1）《鋼結構設計規(guī)范》 GBJ17－882）《室外排水設計規(guī)范》 GBJ14－87(1997年版)3）《建筑設計防火規(guī)范》 GBJ16－87 4）《工業(yè)企業(yè)照明設計標準》 GB50034－925）《低壓配電裝置及線路設計規(guī)范》 GB50054－926）《工廠企業(yè)廠界噪聲標準》 GB1234890 7）《地基基礎設計規(guī)范》 DBJ－11－89三、方案設計XXX集團新建10萬噸/年離子膜燒堿項目，在鹽水精制環(huán)節(jié)需要設計一套全新的鹽水精制工藝。我國傳統(tǒng)的離子膜燒堿鹽水一次過濾一般采用澄清桶－砂濾器－碳素管法。其中，該法預處理器——澄清桶＋砂濾器存在占地面積大、過濾精度不夠高、出水水質不穩(wěn)定、易返渾等缺點；碳素管過濾器設備則需預涂α纖維素，操作復雜，運行費用太高，嚴重影響氯堿企業(yè)的競爭力。后來出現(xiàn)預處理+膜法的鹽水精制工藝，鹽水質量較好，但存在處理流程較長，運行費用較高，操作管理比較復雜的缺點。因此需要一種更經(jīng)濟、操作更簡單的方法提高一次精制鹽水的質量和穩(wěn)定性。設計參數(shù)（1）設計水量：348m3/h（2）設計水質：混合反應后懸浮物含量≤5000mg/L（3）設計標準：離子膜電解工藝一次精制鹽水要求：出水懸浮物（ss）含量≤1mg/L。 （4）生產(chǎn)1噸燒堿需要消耗的一次鹽水流量： 348m3／h(一次鹽水濃度為305177。5g/L，生產(chǎn)工作時間按8000h計算。）工藝方案的選擇原鹽是氯堿工業(yè)的主要原料，將原鹽制成鹽水，由于原鹽的不純，使鹽水中常含有懸浮物和金屬離子（如：Ca2+、Mg2+、Fe3+等）。這些物質進入電解工序，則會損壞電解膜，縮短電解膜的使用壽命，因此必須通過精制將這些離子除去。鹽水精制一般采用加入化學藥劑生成幾乎不溶解的化學沉淀物，然后通過澄清、過濾等手段達到目的。在澄清過濾的同時也達到去除泥沙及機械雜質的目的。目前鹽水電解生產(chǎn)燒堿的方法主要有隔膜法和離子膜法,離子膜法具有綜合能耗低、液堿濃度高、氯氫純度高、裝置自動化控制程度高、環(huán)境污染輕等優(yōu)勢,是當今世界公認的先進制堿技術及發(fā)展方向。通過附圖1中的幾種工藝比較，從對比情況來看, 傳統(tǒng)方法已經(jīng)淘汰，凱膜技術雖然應用廣泛，但在工藝中還有所欠缺，陶瓷膜及西恩過濾工藝相對凱膜工藝流程更簡化, 控制更簡單, 從而在投資及運行費用上也更省。由于陶瓷膜及西恩過濾技術的固液分離技術不同, 西恩過濾器出水質量會有波動, 而陶瓷膜工藝動力電消耗較高 ，從實際生產(chǎn)需要考慮選擇以西恩過濾器為主的鹽水精制工藝，工藝流程框圖如下： 鹽泥 加藥槽 原 鹽一次鹽水貯槽CNII過濾器CNI過濾器 化鹽池 折流槽混合槽 加藥槽 慮鹽水回流二次鹽水工藝 圖CN過濾器法工藝流程方框圖注：工藝流程圖如附圖2 工藝流程說明將倉庫里的原鹽通過運輸帶送入化鹽池溶解后經(jīng)過折流槽后進入混合反應槽，投加NaOH和Na2CO3，使Ca2+、Mg2+生成CaCO3和Mg(OH)2，攪拌一段時間后，保證鹽水充分混合反應（即渾鹽水加藥后在混合反應槽中停留2小時以上），然后進入CN過濾器進行固液分離，進過濾器前投加BaCl2 。經(jīng)過CNI型及CNII型過濾器處理后，上清液清澈透明，出水懸浮物穩(wěn)定在1mg/L以下，可直接進入二次鹽水精制工段。 過濾器底部排放的鹽泥則用泵打入板框壓濾機進行脫水，干泥外運處理，鹽水則回到混合反應槽。 CN過濾器采用連續(xù)運行方式，反沖和排放鹽泥時可不必停泵。CN過濾器反沖不需要任何介質，不存在化學藥劑再生和膜更換費用。過濾器操作簡單，方便實現(xiàn)自動化，降低工作強度。CNII過濾器一般每隔2～4小時反沖一次，排放鹽泥每次約2～3m3，CNI型過濾器一般每隔12～24小時排泥反沖一次，具體可根據(jù)進水懸浮物濃度決定。自控系統(tǒng) 在本方案中，每套CN過濾器的出水口處都安裝一臺濁度儀，可對過濾器的工作狀況和出水水質實現(xiàn)在線監(jiān)控。在運行過程中能及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。 過濾器的日常操作中主要是定時排放濃縮液，新型CN過濾器的排濃縮閥采用氣動閥，日常的排料操作可通過控制室的DCS系統(tǒng)（或PLC系統(tǒng)）來進行，大大減輕了勞動強度。 工藝特點（1）與傳統(tǒng)澄清桶－砂濾－碳素管工藝相比，以CN過濾器為主的新工藝簡化了工藝流程，占地面積小，設備投資少。（2）CN過濾器采用連續(xù)運行，反沖放泥無需停泵。相對于預處理+膜分離工藝，CN過濾反沖操作方便，無需任何介質。運行功耗低，運行費用少，不需要藥劑化學再生和膜更換費用，使用壽命長。（3）CN過濾器懸浮物去除率高且穩(wěn)定，操作彈性較大，出水水質基本不會受進水水質波動的影響，保證了一次精制鹽水的質量液固分離一次完成，無需其他附屬設備。而傳統(tǒng)工藝耐沖擊負荷
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