脱除浓nacl水溶液中硫酸钠的工艺

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1、脱除浓NaCl水溶液中硫酸钠的工艺本文由lzhly1010贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第１１期２２２００６年１１月中国氯碱ＣｈｉｎａＣｈｌｏｒ－ＡｌｋａｌｉＮｏ．１１Ｎｏｖ．，２００６脱除浓NaCl水溶液中硫酸钠的工艺张乃慧（江苏省氯碱工业协会，江苏常州２１３００４）摘要：介绍了几种脱除浓盐水系统中富集硫酸钠工艺的原理，比较了各种工艺方法的特点。文献标识码：Ｂ文章编号：１００９－１７８５（２００６）１１－００２２－０３关键词：浓ＮａＣｌ水溶液；硫酸钠；脱除方法中图分类号：ＴＱ１１４．２６Ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏｄｉｕ

2、ｍｓｕｌｆａｔｅｒｅｍｏｖａｌｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄＮａＣｌａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎＺＨＡＮＧＮａｉ－ｈｕｉ（ＪｉａｎｇｓｕＣｈｌｏｒ－ａｌｋａｌｉＩｎｄｕｓｔｒｙＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ２１３００４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｅｖｅｒａｌｒｅｍｏｖａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｆｏｒｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｇａｔｈｅｒｉｎｇｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｂｒｉｎｅｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏ

3、ｒｄｓ：ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄＮａＣｌａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆａｔｅ；ｒｅｍｏｖａｌｐｒｏｃｅｓｓ氯碱生产过程可能出现Ｎａ２ＳＯ４在系统内的不平衡，即进入的Ｎａ２ＳＯ４的量大于出系统的量，造成脂吸附。Ｎａ２ＳＯ４在系统内富集，并使系统生产过程中的工艺指标恶化。为了保证氯碱生产的正常运行，必须及时除去富集的Ｎａ２ＳＯ４，使Ｎａ２ＳＯ４在系统内平衡。众所周知，Ｎａ２ＳＯ４在系统内富集的量与原料盐或卤水中带入Ｎａ２ＳＯ４的量有关，并与生产的烧碱品种有关。各厂家根据自己系统内ＳＯ４的富集量建立适合的除ＳＯ４工艺装置。目前国内大部分除Ｎａ２ＳＯ４的方法可

4、以分为两大类。第一类是加入能与Ｎａ２ＳＯ４反应生成不溶的硫酸盐，再通过固液分离除掉硫酸盐。典型的是钡法和钙法除硝。第二类是采用物理方法。其一是利用Ｎａ２ＳＯ４－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ二元水溶液中２－２－１采用化学方法除ＳＯ４的工艺１．１反应原理（１）钡法除硝的反应原理２－Ｎａ２ＳＯ４＋Ｂａ２＋→ＢａＳＯ４↓＋Ｎａ＋由于ＢａＳＯ４溶度积为１．１×－１０，因此系统内１０ＳＯ４的含量可以达到较低，直至趋于零。但在碱性盐水中Ｂａ２＋过量会生成Ｂａ（ＯＨ）２沉淀。因此钡法除硝工艺一般控制盐水中ＳＯ４的质量浓度为２ｇ／Ｌ，即２－２－ＳＯ４过量而不采用钡过量。（２）钙法除硝的反应原理２－Ｎａ２

5、ＳＯ４、ＮａＣｌ的溶解度不同，使部分Ｎａ２ＳＯ４与ＮａＣｌ水溶液分离。典型的做法是采用冷冻法除硝和制备精制盐工艺中采用热法除硝；其二是利用膜对ＮａＣｌ和Ｎａ２ＳＯ４的截留率不同，使ＮａＣｌ和Ｎａ２ＳＯ４分离的膜分离技术，也被国内一些厂家采用；其三是采用树Ｎａ２ＳＯ４＋Ｃａ２＋→ＣａＳＯ４↓＋Ｎａ＋ａ．由于ＣａＳＯ４的溶度积为９．１×－６，比较大，要１０使ＳＯ４含量达到指标，必须控制ＳＯ４和Ｃａ２＋的量。在盐水精制过程中必须添加相当量的Ｎａ２ＣＯ３，以除去过量Ｃａ２＋。一般在ＮａＣｌ水溶液中ＳＯ４达到如下的指２－２－２－第１１期标时，Ｃａ２＋过量情况见表１。表１指标ＳＯ４质量

6、浓度／（ｇＬ－１）?２－张乃慧：脱除浓ＮａＣｌ水溶液中硫酸钠的工艺２３Ｃａ２＋过量情况表Ｃａ２＋过量，质量浓度／（ｇＬ－１）２５２－４．３２１．７２图２钙法除硝工艺流程示意图ｂ．由于系统内Ｃａ２＋与ＳＯ４均控制一定量，如果溶液中同时有ＣａＳＯ４结晶存在，会在某些情况下出现反溶。在另一些情况下会出现再结晶。这样的不稳定状态会造成设备管道的结垢，造成系统运行不可靠。因此，及时除去硝盐水中的ＣａＳＯ４结晶是系统稳定可靠运行的条件。出现反溶的条件是溶液中的ＳＯ４２－２－钙法除硝比钡法除硝的经济性表现在盐（卤）水中的Ｎａ２ＳＯ４含量越高越经济。由于ＣａＣｌ２的价格偏低，采用ＨＶＭ膜的

7、一次性投资比钡法低。１０万ｔ／ａ氯碱项目，如果每吨烧碱需处理的ＳＯ４为２４ｋｇ，其２－ＨＶＭ膜投资费用不到半年即可回收。２采用物理化学方法除ＳＯ４的工艺２．１冷冻除硝原理根据Ｎａ２ＳＯ４－ＮａＣｌ－Ｈ２Ｏ的盐饱和体系中在低于１７．９℃的区间，Ｎａ２ＳＯ４溶解度随着温度降低而减小，而ＮａＣｌ的溶解度随着温度减低而增大的原理，可以采用冷冻使Ｎａ２ＳＯ４与体系分离。２－和Ｃａ２＋的浓度降低，再结晶的条件是ＳＯ４和Ｃａ２＋中的１种或２种的浓度升高。１．２钡法、钙法除硝工艺及特点分析（１）钡法除硝工艺特点钡法除硝工艺流程如图