【正文】 06 100 117 j1 k1 l1 解得： Na2CO3的質(zhì)量為 j1=； CaCO3的質(zhì)量為 k1=； NaCl 的質(zhì)量為 l1=。其結(jié)構(gòu)見圖 38。如此反洗四次后就可以達(dá)到再生效果。在一次鹽水送往過濾器前，必須把一定濃度的 α纖維素作為助濾劑混入鹽水中，這樣在過濾過 程中所形成的濾餅?zāi)鼙３忠欢ǖ目紫堵剩⑶揖哂胁豢蓧嚎s性，從而降低過濾阻力和提高過濾速度。在預(yù)涂槽內(nèi)將 α纖維素和過濾鹽水配制成一定濃度的 α纖維素溶液，然后用泵將此溶液送往過濾器，不斷循環(huán)進(jìn)行預(yù)涂操作，使涂層厚度達(dá) 2—3mm 即可。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 圖 36 炭素管組件 圖 37 炭素管過濾器 炭素管過濾器的操作可以分為以下三個步驟 ： 預(yù)涂 過濾前必須在炭素管的外表面，預(yù)先涂上一層厚薄均勻的助濾劑 α纖維素，以防止鹽水中的懸浮物堵塞炭素管表面的微孔，以提高過濾器的過濾性能。含碳量為 ％，在管壁上分布有均勻的微孔。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 圖 35 板框壓濾機(jī) ； ； ； ； ； ； 壓板； ； ； ； 壓板； ； 口 鹽水二次精制工藝主要生產(chǎn)設(shè)備 炭素管式過濾器 炭素管式過濾器是由許多根燒結(jié)的炭素管組成，其結(jié)構(gòu)見圖 3 37。適用于液相粘度高，具有腐蝕性的懸浮液的過濾。此時可放松機(jī)頭的壓板移動濾板，取出濾渣后重新裝合，再進(jìn)行下一次工作。濾液通過濾布沿著濾板的凹凸表面流下，并匯集在濾板下端，由出水管排出。板框之間夾有濾布，裝合時用壓緊裝置將濾板壓緊，兩濾板之間所形成的空間構(gòu)成一個過濾室。 圖 34 三層洗泥桶工作示意圖 1傳動裝置； 2加料口； 3淡鹽水出口； 4殼體； 5洗液小槽； 6循環(huán)水管； 7轉(zhuǎn)動耙； 8排泥口 板框式壓濾機(jī) 板框式壓濾機(jī)（圖 35）是由許多按一定順序排列的濾板、框組成。二次洗液小槽內(nèi)的洗水再次流入洗泥桶的上層與上部加入的鹽泥接觸進(jìn)行洗滌。在洗泥時，洗水槽內(nèi)的洗水利用位差自動流入洗泥桶下層，與中層耙下的泥漿接觸進(jìn)行洗滌，使泥漿中的鹽轉(zhuǎn)移到洗水。每層均有緩慢轉(zhuǎn)動（每轉(zhuǎn)約 810min）的泥耙，并由桶蓋上部的傳動裝置帶動。 圖 33 虹吸過濾器工作原理示意圖 ； ； ； ； 1虹吸上升管； 2虹吸下降管； 3虹吸輔助管； 4輔助擴(kuò)大管； 5抽氣管； 6虹吸破壞管； 7沖洗強(qiáng)度調(diào)節(jié)器； 8集水管 鹽泥處理設(shè)備 —— 三層洗泥桶、板框式壓濾機(jī) 三層洗泥桶 三 層洗泥桶的結(jié)構(gòu) （ 圖 34） 。當(dāng)反沖洗水 貯槽內(nèi)鹽水的液面下降到 b 處時，空氣從虹吸管中進(jìn)入虹吸下降管，虹吸就中斷，反沖洗即停止。同時虹吸下降管中的液位逐步上升，當(dāng)真空度達(dá)到一定程度時，虹吸上升管及下降管內(nèi)液面就接通，于是產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。當(dāng)虹吸上升管中清鹽水的液位上升至 c 點(diǎn)時，有一小股鹽水將從虹吸輔助管流出。隨著過濾時間的延長，濾餅越來越厚，其阻力也逐漸增大。鹽水則通過集水管進(jìn)入上部洗水貯槽，再從出口管流出。 過濾開始時，含有少量懸浮物的清鹽水經(jīng)過進(jìn)水分配箱進(jìn)入過濾器。 虹吸式過濾器（圖 33）由過濾器本體、進(jìn)水分配箱、水封槽及虹吸系統(tǒng)組成。 圖 32 浮上澄清桶 1—槽體 2—擋圈 3—凝聚反應(yīng)室 4—塵泥斗 5—浮泥槽 6—集水槽 7—清鹽水通道管 8—粗鹽水進(jìn)口管 過濾設(shè)備 —— 虹吸式過濾器 常用的鹽水過濾器有虹吸式和重力式兩種。自加壓槽出來的溶有空氣的渾鹽水，加入助沉劑后進(jìn)入 浮上澄清桶的凝聚反應(yīng)室 3，在凝聚反應(yīng)室內(nèi)鹽水一方面進(jìn)行凝聚反應(yīng)；濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 另一方而由于壓力減小，釋放出大量極為細(xì)微的氣泡并附在懸浮物的表面，使懸浮物向上浮起。浮上澄清法具有適合于含鎂較高的原鹽，且清液分離速度大，受溫度變化的影響小，生產(chǎn)能力大等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。上部有鹽水溢流槽及鐵柵。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 第三章 精制工藝主要生產(chǎn)設(shè)備 鹽水一次精制工藝主要生產(chǎn)設(shè)備 溶鹽設(shè)備 —— 化鹽桶 圖 31 化鹽桶的平面圖和立體圖 1—鐵柵 2—溢流槽 3—粗鹽水出口 4—桶體 5—折流圈 6—折流帽 7—溶鹽水出口 8—入孔 化鹽桶為立式襯膠的鋼制圓筒形設(shè)備，內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖 31 桶的底部有菌狀折流帽，其作用是使化鹽水進(jìn)入桶內(nèi)分布均勻。 螯合樹脂的再生所用的 HCl 和 NaOH 溶液 螯合樹脂再生需使用 31％的 HCl 和純水配制成濃度為 7%再生的鹽酸溶液， 32%的燒堿用純水配制成濃度為 4%再用的燒堿溶液。 樹脂塔的填充量 填充量必須保證在給定值，出現(xiàn)樹脂損失，應(yīng)及時增加，保證塔內(nèi)有 足夠量的吸收樹脂。一次鹽水流量不能超過樹脂塔的最大交換能力。 鰲合樹脂的內(nèi)在結(jié)構(gòu)不同，交換能力也不同，但是對流量、 PH 值、溫度變化趨勢是一樣的，見圖 28。但鹽水溫度過高 (大于 80℃ )，樹脂的強(qiáng)度會降低，破碎率升高，將使樹脂受到不可恢復(fù)的損傷。 鹽水二次精制工藝條件及分析 二次鹽水精制工藝對樹脂的要求 二次鹽水精制工藝對樹脂的要求： （ 1） 交換容量大 （ 2） 再生效率高 （ 3）體積變化小 （ 4） 阻力降小 （ 5） 抗氧化性強(qiáng) （ 6） 價格便宜 鈣離子、鎂離子的濃度 螯合樹脂塔對鹽水中的鈣、鎂離子的吸附量隨著濃度的升高而增加，但當(dāng)鈣、鎂離子的質(zhì)量濃度超過 10mg/L 時，樹脂除鈣、鎂離子的能力隨鈣 、鎂離子濃度增加而降低，這是因?yàn)轵蠘渲慕粨Q量是一定的，鹽水中鈣、鎂離子來不及進(jìn)行交換，帶人到二次鹽水中，使二次鹽水中鈣鎂含量增加。 苛化麩皮 的配制方法及參考用量見 表 22。因此必須選用性能優(yōu)良的助沉劑使顆粒能在較短時間內(nèi)凝聚變大，以加快懸浮顆粒的下降速度。如果過多，當(dāng)鹽水的 pH 值大于 12 時，亦會影響 鹽水的澄清效果。在生產(chǎn)中要求澄清桶進(jìn)出口的鹽水溫度差小于 5℃ 。為達(dá)到此目的，在原鹽溶解時應(yīng)根據(jù)原鹽質(zhì)量的好壞，進(jìn)行搭配使用或在鹽水中加入適量石灰水以提高 Ca2+的含量。 圖 27 鹽水中 Mg2+/Ca2+的比值與澄清速度的關(guān)系 從圖中可以看出，當(dāng) Ca2+/Mg2+的比值大于 1 時，其澄清速率就很 小。因此，若原鹽中 Ca2+含量大于 Mg2+，則生成的碳酸鈣就能作為晶種吸附氫氧化鎂一起下沉，沉降效果就好。 濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 圖 26 常溫下，濃度為 316g/LNaCl 的鹽水中 Mg（ OH） 2 濃度與過量 NaOH 的關(guān)系 （ 3）氯化鋇加入量 氯化鋇加入量不應(yīng)過多，因?yàn)檫^剩的氯化鋇在電解槽中會與 NaOH 反應(yīng)生成Ca(OH)2沉淀，造成電槽隔膜堵塞降低電流效率。由圖可得，使氫氧化鈉過量 10mg/l 比較合適。常溫下，濃度為 316g/l NaCl 的鹽水中氫氧化鎂的溶解度與過量的 NaOH 的關(guān)系如 圖 26所示。在工業(yè)上一般將 Na2CO3的過堿量控制在 g/L。 （ 1）碳酸鈉加入量 使用理論量的碳酸鈉，需要攪拌數(shù)小時才能使上述反應(yīng)趨于完全 。因此在生產(chǎn)上往往采用熱水化鹽，將化鹽桶內(nèi)的鹽水溫度控制在 50～ 60℃ 。而且， 對化鹽桶內(nèi)的淤泥，必須定期進(jìn)行清除。為安全 起見 ，選用 30min。 樹脂塔再生時產(chǎn)生的廢液流入廢水地坑，經(jīng)中和后送化鹽工段。鹽水精制全過程用定時程控器自動控制。 圖 24 二次鹽水精制工藝流程圖 1氯氣冷卻器； 2淡鹽水熱交換器； 3鹽酸貯槽； 4NaOH 貯槽； 5酸泵； 6堿泵； A螯合樹脂再生塔； B、 C螯合樹脂生產(chǎn)塔 螯合樹脂塔從生產(chǎn)中 脫出再生直到重新投入生產(chǎn)，大約需要 6—9h。經(jīng)過氯氣冷卻器、淡鹽水熱交換器后的二次過濾鹽水，送往螫合樹脂塔（ B）的頂部，自上而下經(jīng)過樹脂床，從塔底流出再到 C 塔。 樹脂塔吸附 二次鹽水精制目前通常采用二臺或三臺螯合樹脂塔串聯(lián)流程（見 圖 24）。 31%的鹽酸直接加入 310g/L 鹽水時，由于氯化鈉在鹽酸中的溶解度很小，溶液濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 的交界面處易析出 NaCl 晶體，堵塞管道，導(dǎo)致 PH 值失調(diào)，影響了鹽水質(zhì)量。 范圍內(nèi)，送往二次鹽水精制工序。 在一般情況下，過濾器經(jīng)過 48 小時后就要切換一次。因此，鹽水精制時一般要求鹽水中懸浮物的含量小于１ ppm。由泵送出的 5%亞硫 酸鈉水溶液，通過自動調(diào)節(jié)閥加入鹽水管道，經(jīng)過管道混合器后與鹽水均勻混合，其中的一小部分進(jìn)入氧化還原分析器，輸出的信號去自控閥門，調(diào)節(jié)亞硫酸鈉加入量，使進(jìn)入鹽水罐的鹽水絕對不含次氯酸鈉，且過量的亞硫酸鈉也控制在一定范圍。其工藝過程如圖 32所示。發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)過程如下： Mg(OH)2+2CO2=Mg(HCO3)2 Mg(HCO3)2=MgCO3+H2O+CO2(95℃ ) MgCO3=MgO+CO2(850℃ ) 此法對鹽泥中 NaCl 的含量要求在 2g/L 以下，否則氧化鎂中含氯太高，不符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。 鹽泥是鹽水工序的主要三廢，其中固體物約占 1012%，它的主要成分為Mg(OH)2和 CaCO3等。洗滌后的泥漿稱為白腳，白腳中含鹽量應(yīng)低于10 g/L。 回收氯 化鈉的操作一般均在三層洗泥桶內(nèi)進(jìn)行的。從澄清桶出來的清鹽水中，還有少量細(xì)微的懸浮物，需要經(jīng)過砂濾進(jìn)一步凈化。 混鹽水澄清和過濾 從反應(yīng)桶出來的含有碳酸鈣、氫氧化鎂等懸浮物的混濁鹽水，必須分離出沉淀顆粒后才能得到合格的精制鹽水。為保證反應(yīng)完全，碳酸鈉的加入量應(yīng)大于理論量。粗鹽水中 NaOH 過堿量則通過熟鹽水用量來控制。原鹽中