氯碱工业去除硫酸根的6种方法

氯碱工业去除硫酸根的6种方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel氯碱工业去除硫酸根的6种方法目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有6种，即氯化钡法、氯化钙法、冷 冻法、碳酸钡法、离子交换法和膜分离法1 氯化钡法氯化钡法是用与盐水中的发生反应生成沉淀，由于化合物溶度积很小，所以采用该法去除 效果较好,2000年前国内大部分氯碱企业采用该方法去除硫酸根但是，使用该方法时应注 意要防止过量，因为过量的会与电槽中的NaOH反应生成沉淀，堵塞电槽隔膜尤其重 金属离子钡将会沉积在金属阳极表面，形成不导电的化合物，使阳极涂层活性降低，电压 升高同样钡离子对离子膜也有严重的影响法去除虽然效果好，反应率高，但是本身 有较强的毒性，贮存条件要求高，操作不当还会引起Ba超标现象，对离子膜造成伤害；其 最大的缺点是使用成本高，以100kt/a离子膜烧碱装置为例，每年处理的成本达1100多万 元该法可副产硫酸钡氯化钡用量相应增加，运行成本高，且该物质属于剧毒物质，副产物及氯化钡的包装袋回 收较困难，给生产和现场管理带来较大难度2 氯化钙法该法是用与反应生成沉淀，由于溶度积较大，尤其在盐水中的溶解度要增大三四倍，故该 法去除不如法彻底，但是如果卤水使用量不大，经该法处理后的盐水中的质量浓度也可 达7 g/L以下的要求，一般情况下达不到5 g/L以下。

该法去除工艺与法相似氯化钙法去除硫 酸根投资省，又因氯化钙价格相对便宜，因此有一定的竞争力，其缺点是由于硫酸钙的溶 度积较大，由于生成的是微溶沉淀,由于盐效应,在饱和盐水中溶解度高于水溶液中2〜3倍. 去除硫酸根的效率不高，又增加了盐水中的钙离子，盐泥量增加并且很难处理不符合国家 的减排政策，效果较氯化钡法差为了适应的结晶与反溶问题，xx公司设计了一种均相流反应器，该反应器是反应与预澄清 合二为一的装置，有效地解决了结晶的粒径又使澄清达到较为理想的效果均相反应器 的预澄清脱硝盐水进入HVM膜过滤器，过滤后的脱硝盐水中SS的质量分数小于l，实现 了结晶与盐水的彻底分离这一工艺设备已被国内多家氯碱、纯碱厂家使用据了解该均 相流反应器已申请了专利均相流反应器是膜钙法除硝的专用设备钙法除硝比钡法除硝 的经济性表现在盐（卤）水中的含量越高越经济由于的价格偏低，采用HVM膜的一次 性投资比钡法低10万碱项目，如果每吨烧碱需处理的为24 kg,其HVM膜投资费用不到半 年即可回收•另外，苏恒熙研究了多组分无机盐复合体系，添加以脱除硫酸根离子，并对 用量、反应温度、反应时间等因素进行了研究，实验室数据表明可以达到企业对脱除硫酸 根离子的要求。

文震等人研究了利用废盐泥来脱除卤水中的工艺其实质利用盐泥的钙离子，本质仍然属 于氯化钙法3 碳酸钡法碳酸钡法是利用碳酸钡与硫酸钡的溶度积差而实现分离硫酸根的目的xx化工股份有限公司 xx等人发明了一种用碳酸钡去除盐水中的硫酸根的方法，其特征是：在碳酸钡混合槽里所 装入65〜80°C的离子膜烧碱装置的淡盐水或石棉隔膜烧碱装置的回收盐水中，盐水浓度在 150〜250g/L,加入适量的碳酸钡，在搅拌下使碳酸钡与盐水充分混合，制成碳酸钡悬浊 液；将碳酸钡悬浊液从上部加入到含有硫酸根及钙离子盐水的反应槽中，使盐水中的硫酸 根与碳酸钡进行反应，反应时间为20〜40 min，反应槽内设有搅拌装置；反应槽的盐水经 盐水泵打到澄清槽的中心导流内桶中，盐水通过澄清槽进行分离，反应后的盐水清液从澄 清槽的上部溢流堰溢流到盐水罐，再用化盐泵加入化盐桶化盐；澄清槽分离出的存在于澄 清槽尖底中的未反应的碳酸钡则用沉淀泵打回到反应槽中进行重复反应该发明的主要优 点是：由于是重复反应，碳酸钡的反应率高；较氯化钡法除硫酸根的费用低、安全性高； 可产生一定量的碳酸钠，减少精制剂（碳酸钠）的消耗，节约碳酸钠的购置费用又由于 使用比氯化钡更加廉价的碳酸钡来除去硫酸根，使除盐水中的硫酸根的成本更低。

由于价格较低，且二者中钡的质量分数差异很大，前者为70%,后者为56%,并且反应过 程中副产纯碱，可以降低粗盐水精制剂使用量，因此该法引起国内氯碱行业的关注但是 该法的缺点也很明显，溶解度较小，在实际使用中经常出现管道堵塞现象，该工艺尚不成 熟，需要在生产中进一步解决存在的问题目前国内只有1家氯碱企业应用该法去除硫酸 根4 冷冻法该法利用硫酸钠及氯化钠的溶解度随着温度的变化而变化的特点而实现分离的目的其工 艺流程：质量浓度为30 g/L的高芒盐水溶液与冷冻盐水热交换，由室温（25C）降至8〜 10C，生成晶粒浆液，然后经离心机进一步分离出晶体，分离出的浆液与30 g/L高芒盐水 热交换后送往化盐工段，也可进一步冷却后送往化盐工段高芒盐水经二级冷却，第一级 冷却是与分离出的浆液热（8〜10°C）交换，温度从25C冷却至15C，第二级冷却是与冷冻盐 水热交换，进一步冷却至8〜10C该法可以副产晶体，去除效果较好，能够满足电解所 需盐水含5 g/L以下的要求其缺点是投资大，需要离心机、冷冻站、热交换器以及皮带 运输机和配套的贮槽机泵等原理：制备高芒盐水，将高芒盐水冷冻，将以的形式去除， 适用于质量浓度在25 g/L以上盐水除硝的要求。

优点：可以副产芒硝缺点：一次设备投 资大，能耗高，原料中的质量浓度小于25 g/L时没有经济性5 离子交换法离子交换法是用离子交换树脂交换盐水中的硫酸盐，并且定期返洗树脂x国XX公司去除 硫酸盐所用的离子交换树脂为Lewatit E304/88，其官能团为聚酰胺测试结果表明，氯化 钠的质量浓度为100〜150 g/L时，经过E304/88树脂交换，盐水中的硫酸盐的质量浓度降为 约g/L，当硫酸盐的质量分数达到约50%时，交换周期完成，其交换容量约达15 g/L树脂， 然后用精盐水返洗树脂流出的硫酸盐可以冷冻生产芒硝，也可不经回收直接排放掉 [16]近几年来，日本钟渊化学工业公司开发的脱的新型树脂具有吸附、脱附速率快，耐 氧化、盐损小，操作方便等优点，是一种较好的除新方法1997年，该公司高砂工业所开 始成功地应用该树脂脱除盐水中6 膜分离法近几年来，随着离子膜制碱技术的应用，氯碱企业盐水超标现象时有发生，去除成本居高 不下如何降低成本一时成为国内外专家关注的课题最近由x拿大K. C.公司开发的SRS 膜分离技术是新技术中比较成功的一种，工业应用效果很好该法已于1997年成功应用于 x国xxxx化学工业公司的电解槽的脱系统装置。

该技术的关键是NF膜，它可以有效地从 盐水溶液单价阴离子中分离出简单地讲，该NF膜具有选择透过性，可以透过，而高价 阴离子：不可以透过，阳离子可以自由透过，从而达到脱除的目的NF膜对盐水悬浮物 比较敏感（ss会在膜上结垢），因此特别适合于离子膜脱氯淡盐水脱除如出离子膜电槽淡 盐水中NaCI、质量浓度分别为200 g/L和10 g/L,经NF膜处理后分离出富含的浓液中 NaCI、的质量浓度分别为200 g/L和85 g/L该法主要设备包括进料泵、膜过滤器系统、自 动化仪表等，工艺流程如图2所示该法具有操作方便，运行费用低（每移走1 kg电耗W1 kW?h）,投资回报快等优点，是目前国际上较为先进的去除硫酸根的方法。