企业案例7
一次盐水制备先进的生产工艺
——采用膜(有机膜)法过滤粗盐水生产（先进的）
一、案例陈述
在离子膜烧碱生产过程中，从盐场送来的原盐氯化钠晶体在化盐池内，采用热水溶解后，制成饱和状态的粗盐水溶液，再加入精制剂氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液与粗盐水溶液中的Ca、Mg进行精制反应，分别在助沉剂三氯化铁溶液和高分子聚合物聚丙烯酸钠溶液的作用下，以除去Ca、Mg和粗盐水中的其他机械杂质，再加入盐酸调节盐水溶液PH值达到8～10后，这些盐水溶液含盐量达到315g/l左右、含NaOH为0.1～0.3g/l、含Na2CO3为0.3～0.5g/l、含Ca、Mg总和小于0.008g/l。此时的盐水溶液已经能够达到隔膜法电解盐水制取烧碱生产工艺使用盐水质量指标要求，这样的盐水溶液习惯上称为一次合格盐水。一次盐水制备技术在近几年有了较大程度地发展，目前在一次盐水制备生产过程中应用最为广泛的是膜法过滤盐水生产工艺。膜法过滤盐水生产工艺主要是将加入氢氧化钠溶液的粗盐水溶液，用泵送入盐水喷射器内，利用喷射盐水高速流动产生的抽力作用，将压缩空气带入盐水溶液中，这些溶解了少量空气的粗盐水溶液再通过文丘里混合器，定量地加入三氯化铁溶液，从浮上澄清桶的中部斜板间隙中进入。粗盐水溶液中的不溶性杂质分为两部分，一部分机械杂质在自身重力作用下沉降到浮上澄清桶的底部，新生成的悬浮杂质氢氧化镁沉淀在助沉剂三氯化铁的作用下，随着从粗盐水中解吸出来的溶解空气一起上升，从浮上澄清桶的上排泥口排出，而清液则通过浮上澄清桶中部的清液上升管溢流而出，在位差的作用下流入碳酸钠溶液反应罐内，并在此处加入配置合格的碳酸钠溶液与盐水中的Ca进行充分地反应，生成碳酸钙沉淀，反应时间应在30分钟以上，反应后的盐水汇集到盐水高位缓冲罐内，在盐水位差作用下流入膜过滤器（戈尔膜过滤器、颇尔膜过滤器或凯膜过滤器等）内进行固液分离。由于新形成的碳酸钙沉淀颗粒比较大，不能通过膜法过滤器内过滤膜的微孔，所以被截留在膜的表面上，这些沉淀物在通过膜过滤器的自动反冲洗清膜操作，脱落沉积在膜过滤器的锥形底部，通过定期排放到盐泥混合池内，送往盐泥压滤生产岗位进行处理，而清液则会透过过滤膜进入膜过滤元件内腔，在过滤盐水压力的作用下，上升到膜过滤器的清液腔内，通过清液溢流口进入盐酸折流反应槽内，加入盐酸进行PH值调节，调节后的盐水流入到一次盐水罐内。从而实现了膜法过滤生产一次盐水的生产过程。
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二、 膜法过滤粗盐水生产一次盐水工艺案例分析
膜法过滤粗盐水生产一次盐水生产工艺装置，避免了传统工艺（即改良型道尔顿澄清桶砂滤器过滤粗盐水生产一次盐水工艺）的不稳定性、易因外界条件的波动而导致设备内清夜层盐水返混现象的发生，同时对原盐的质量指标要求的程度也有所降低，而且采用膜法过滤粗盐水生产一次盐水工艺所生产的一次盐水的浊度小于1PPm ,可以满足离子膜电解槽电解精盐水制取烧碱的需要，所以可以节省盐水二次精制岗位所需要的盐水过滤器的投资。
膜法过滤粗盐水生产一次盐水生产工艺装置具备模块化的生产特点，在一定生产能力要求的范围内，可以在现有的生产装置的基础上，进行增减生产负荷，而不需要进行大规模的更改工艺装置，即可进行生产负荷（规模）的调节，确保生产过程操作的灵活性，易于控制生产负荷与市场对产品需求量相适应。同时膜法过滤器的规模设计具备系列化，可以根据实际生产的需要进行选购，不需要单独设计即可满足生产岗位的需要，而且其自动化程度较高，可以节省劳动力，实现自动化智能控制生产运行。
三、案例的优缺点
与传统工艺法比较，膜法过滤粗盐水生产工艺具有如下优点：
（1）可以取代传统工艺中的澄清桶、砂滤器及碳素管过滤器，满足离子膜法电解制取烧碱对一次盐水浊度质量指标要求；
（2）对高镁盐适应能力强；
（3）减少了二氧化硅对盐水的二次污染，节省了α-纤维素的运行费用。 膜法过滤粗盐水生产工艺具有如下缺点：
（1）对于隔膜法电解制取烧碱生产工艺，使用膜法过滤粗盐水生产投资价值不是很明显；
（2）整套装置占地面积较大； （3）需要消耗一定量的压缩空气；
（4）因生产过程中，加入了三氯化铁溶液、次氯酸钠溶液等腐蚀性物料，须对系统内的设备进行必要的内防腐；
（5）过滤膜运行费用较高； 四、案例启示
在我国离子膜法电解制取烧碱的过程中，采用膜法制取一次盐水生产工艺具有安全、质量指标稳定、自动化操作程度高、膜件更换方便快捷以及国产化程度高等优点，
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一次盐水生产采用膜法过滤粗盐水工艺在离子膜法电解制取烧碱生产过程中已经得到广泛应用。膜法过滤技术具有自身独特的技术优势，也必将在气固、液固等方面得到更为广泛的推广使用，这是一项重要的技术革命将在非均相物系分离中发挥极其重要的作用。
在膜法过滤粗盐水生产过程中应注意做到：原盐质量稳定、化盐温度稳定、保持盐水流量稳定、化盐浓度稳定、排泥排量稳定。同时应防止氢氧化镁对膜的堵塞以及防止硫酸钡与有机物等对过滤膜不可再生的堵塞等因素。
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