母液回收法新工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種母液回收新工藝，采用傳統(tǒng)的四效真空制鹽、兌鹵降溫回溶芒硝工藝，鹵水無(wú)需凈化，通過(guò)蒸汽洗滌，I、II效冷凝水閃發(fā)后回鍋爐，III、IV效冷凝水通過(guò)板式換熱器與原鹵換熱而回收其余熱；洗鹽后的老鹵去鹵水凈化，凈化后的精鹵作為300系統(tǒng)的原料；300系統(tǒng)利用在一定的溫度區(qū)間內(nèi)，NaCl的溶解度隨溫度升高而增大，Na2SO4的溶解度隨溫度升高而減小，通過(guò)一定量的料液循環(huán)，使得高溫析硝、低溫析鹽，從而實(shí)現(xiàn)鹽硝聯(lián)產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】母液回收法新工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及井礦鹽生產(chǎn)領(lǐng)域，特別是以芒硝型鹵水為原料的制鹽。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)真空制鹽的原料鹵水主要有石膏型(CaSO4)和芒硝型(Na2SO4)兩種，其中芒硝型鹵水占多數(shù)。對(duì)于石膏型鹵水，因CaSO4的溶解度較低，用化學(xué)方法去除從經(jīng)濟(jì)上看亦是可行的，即使不凈化，采用石膏晶種法也是成熟可靠的；而對(duì)于芒硝型鹵水，由于其Na2SO4含量一般均較高，無(wú)法經(jīng)濟(jì)地以化學(xué)方法除之，即或進(jìn)行鹵水凈化，通常也只是除去鹵水里的鈣、鎂雜質(zhì)，故芒硝型鹵水生產(chǎn)中，基本都是采用物理方法實(shí)現(xiàn)鹽硝分離。
[0003]傳統(tǒng)的芒硝型鹵水真空制鹽均采用兌鹵降溫回溶芒硝工藝，對(duì)于洗鹽后的高硝鹵水(俗稱老鹵)，或者排放壓井或者進(jìn)行提硝。壓井排放不但造成資源和熱能的浪費(fèi)，還易發(fā)生污染事故，而提硝的方式則主要有三種，即冷凍提硝、熱法提硝、母液回收法提硝(通稱鹽硝聯(lián)產(chǎn))。其基本原理都是利用Na2SO4在17.9°C時(shí)溶解度最大，以此點(diǎn)為界，溫度升高或下降，Na2SO4溶解度都相應(yīng)地下降，從而根據(jù)NaCl-Na2SO4-H2O三元體系相圖，改變NaCl-Na2SO4飽和溶液的溫度從而改變其體系點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)鹽、硝分離。
[0004]目前國(guó)內(nèi)眾多芒硝型鹵水生產(chǎn)企業(yè)多采用四效(亦有五效)真空制鹽或引進(jìn)的母液回收法鹽硝聯(lián)產(chǎn)。真空制鹽 投資省、操作簡(jiǎn)單，但鹽質(zhì)不高，不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)鹽質(zhì)越來(lái)越高的需求，且浪費(fèi)了鹵水中的芒硝資源并易造成污染。母液回收法鹽硝聯(lián)產(chǎn)鹽硝質(zhì)量好、資源利用率高，但投資大，鹵水凈化成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了能夠提供一種將引進(jìn)的母液回收法與本土的熱法提硝有機(jī)融合的母液回收新工藝。
[0006]一種母液回收新工藝，包括以下步驟:
[0007]步驟一、原料鹵水經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后平流進(jìn)入200系統(tǒng)1、I1、II1、IV效蒸發(fā)罐即EV201、EV202、EV203、EV204,生蒸汽進(jìn)入加熱室HE201。
[0008]步驟二、鹵水蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽依次進(jìn)入下一效加熱室，鹽漿采用順流排鹽方式依次從I效排至II效、II效排至III效、III效排至IV效，IV效鹽漿由排鹽泵抽出，經(jīng)旋流器后，旋流器頂流回200系統(tǒng)。
[0009]步驟三、旋流器底流通過(guò)浮洗器經(jīng)原鹵洗滌后去離心脫水、干燥再計(jì)量包裝得到鹽產(chǎn)品，浮洗器溢流經(jīng)沉鹽器、沉降器分離出鈣芒硝后，清液去老鹵凈化。
[0010]步驟四、凈化老鹵經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后進(jìn)入200系統(tǒng)之V效蒸發(fā)罐EV205,再轉(zhuǎn)入硝蒸發(fā)罐EV301，生蒸汽通過(guò)蒸汽噴射泵將EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽抽吸混合后進(jìn)入硝加熱室HE301。
[0011]步驟五、EV301的料液依次排入閃發(fā)罐EV302、閃發(fā)罐EV303，閃發(fā)后去EV205，EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽及EV302閃發(fā)的蒸汽依次通過(guò)換熱器HE306、HE305與料液換熱，硝漿則去離心脫水、干燥經(jīng)計(jì)量包裝得到硝產(chǎn)品。
[0012]步驟六、EV303的閃發(fā)蒸汽與200系統(tǒng)IV效蒸發(fā)罐EV204的二次蒸汽共同進(jìn)入加熱室HE205，而EV205的二次蒸汽進(jìn)入混合冷凝器，EV205的料液經(jīng)預(yù)熱器HE305、預(yù)熱器HE306升溫后進(jìn)入EV301，EV205的鹽漿經(jīng)離心脫水、干燥、計(jì)量包裝得到高品質(zhì)的精鹽。
[0013]本發(fā)明的有益效果:1、投資:因母液回收法新工藝凈化鹵水量?jī)H為全鹵凈化量的1/3-1/4，故鹵水凈化裝置較原工藝小得多；又因?yàn)闊o(wú)需防止罐內(nèi)的Na2SO4析出而大量轉(zhuǎn)料，故不必設(shè)置夾套，從而罐型簡(jiǎn)單，直徑較小，盡管新工藝增加了洗鹽系統(tǒng)，但投資不大，設(shè)備造價(jià)仍低許多；總投資可降低20%以上。
[0014]2、成本:由于鹵水凈化量小得多，且單位鹵水凈化成本大致相當(dāng)，則新工藝噸產(chǎn)品鹵水凈化成本較原工藝下降許多；又新工藝較原工藝投資額低許多，則年利息及年折舊差額較大。新工藝較原工藝可降低運(yùn)行成本10元/噸以上。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施工藝流程圖；
【具體實(shí)施方式】
[0017]如附圖1所示，本實(shí)施例所述的母液回收新工藝包括以下步驟: [0018]S1、原料鹵水經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后平流進(jìn)入200系統(tǒng)1、I1、II1、IV效蒸發(fā)罐即EV201、EV202、EV203、EV204,生蒸汽進(jìn)入加熱室HE201。
[0019]S2、鹵水蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽依次進(jìn)入下一效加熱室，鹽漿采用順流排鹽方式依次從I效排至II效、II效排至III效、III效排至IV效，IV效鹽漿由排鹽泵抽出，經(jīng)旋流器后，旋流器頂流回200系統(tǒng)。
[0020]S3、旋流器底流通過(guò)浮洗器經(jīng)原鹵洗滌后去離心脫水、干燥再計(jì)量包裝得到鹽產(chǎn)品，浮洗器溢流經(jīng)沉鹽器、沉降器分離出鈣芒硝后，清液去老鹵凈化。
[0021]S4、凈化老鹵經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后進(jìn)入200系統(tǒng)之V效蒸發(fā)罐EV205，再轉(zhuǎn)入硝蒸發(fā)罐EV301，生蒸汽通過(guò)蒸汽噴射泵將EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽抽吸混合后進(jìn)入硝加熱室HE301。
[0022]S5、EV301的料液依次排入閃發(fā)罐EV302、閃發(fā)罐EV303，閃發(fā)后去EV205，EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽及EV302閃發(fā)的蒸汽依次通過(guò)換熱器HE306、HE305與料液換熱，硝漿則去離心脫水、干燥經(jīng)計(jì)量包裝得到硝產(chǎn)品。
[0023]S6、EV303的閃發(fā)蒸汽與200系統(tǒng)IV效蒸發(fā)罐EV204的二次蒸汽共同進(jìn)入加熱室HE205，而EV205的二次蒸汽進(jìn)入混合冷凝器，EV205的料液經(jīng)預(yù)熱器HE305、預(yù)熱器HE306升溫后進(jìn)入EV301，EV205的鹽漿經(jīng)離心脫水、干燥、計(jì)量包裝得到高品質(zhì)的精鹽。
[0024]說(shuō)明:
[0025]1、根據(jù)引進(jìn)的母液回收法設(shè)計(jì)慣例，將多效蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)稱為200系統(tǒng)，鹽硝分離系統(tǒng)稱為3200系統(tǒng)。在200系統(tǒng)中，因鹵水的NaCl飽和而Na2S04不飽和，在蒸發(fā)過(guò)程中NaCl析出，Na2S04則不斷濃縮，當(dāng)Na2S04濃縮至接近飽和時(shí)隨母液排出，故在200系統(tǒng)只產(chǎn)鹽。200系統(tǒng)排出的母液進(jìn)入300系統(tǒng)，利用NaCl的正溶解特性(溶解度隨溫度的升高而增加)和Na2S04的逆溶解特性(溶解度隨溫度的升高而減小)，通過(guò)母液大循環(huán)，實(shí)現(xiàn)高溫析硝不析鹽，低溫析鹽不析硝，通稱鹽硝聯(lián)產(chǎn)，即在300系統(tǒng)通過(guò)物理方法實(shí)現(xiàn)鹽硝分離，既產(chǎn)鹽又產(chǎn)硝。
[0026]2、同上，根據(jù)英文字母簡(jiǎn)寫(xiě)，將蒸發(fā)罐用EV表示，加熱室、換熱器用HE表示，并按工藝走向用數(shù)字排序，如EV201表示200系統(tǒng)首效蒸發(fā)室，HE301表示300系統(tǒng)之硝加熱室。
[0027]本發(fā)明的積極效果:母液回收法新工藝之200系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)制鹽，鹽質(zhì)通過(guò)洗鹽來(lái)保證。洗鹽后的老鹵去制精鹵并作為300系統(tǒng)的原料，300系統(tǒng)與原工藝相同。下面對(duì)新老工藝進(jìn)行比較，因300系統(tǒng)基本相同，僅對(duì)200系統(tǒng)和鹵水凈化作比較。
[0028]①投資:對(duì)于新工藝而言，其一由于200系統(tǒng)的原料鹵水無(wú)需凈化，根據(jù)鹵水中Na2SO4含量的差異，老鹵凈化量約為全鹵凈化量的1/3-1/4，鹵水凈化投資節(jié)省一半以上；其二因?yàn)闊o(wú)需防止罐內(nèi)的Na2SO4析出而大量轉(zhuǎn)料，故不必設(shè)置夾套，從而罐型簡(jiǎn)單，直徑較小，盡管新工藝增加了洗鹽系統(tǒng)，但投資不大，設(shè)備造價(jià)仍低許多；其三因未采用鹵水凈化，不能實(shí)施分效預(yù)熱(若采用三相流技術(shù)或其它防垢技術(shù)，此工藝亦可行)，僅在低溫段使用高效的板式換熱器，故減少了分效預(yù)熱的投資?？偟貋?lái)說(shuō)，新工藝較原工藝減少投資20%以上。
[0029]②質(zhì)量:300系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量大致相當(dāng)，新工藝200系統(tǒng)的鹽質(zhì)要低一些，但面對(duì)優(yōu)質(zhì)不一定優(yōu)價(jià)的現(xiàn)實(shí)，原工藝的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)并不能完全體現(xiàn)。 [0030]③能耗:由于新工藝200系統(tǒng)轉(zhuǎn)料量較少，熱量后移就少，加之冷凝水余熱的利用，盡管未采用分效預(yù)熱，總的能耗水平與原工藝大致相當(dāng)或略高(3% )，對(duì)于Na2S04含量較高的原料鹵水，因?yàn)椴槐貜臒崂寐瘦^高的200系統(tǒng)大量轉(zhuǎn)料，新工藝綜合能耗甚至可能低于原工藝。
[0031]④運(yùn)行費(fèi)用:以建設(shè)一套60萬(wàn)噸/年的母液回收法生產(chǎn)裝置為例:
[0032]a、鹵水凈化費(fèi)用:由于原鹵中的CaS04大部分在200系統(tǒng)以鈣芒硝的形式析出，和原鹵相比，老鹵中的CaS04含量下降，MgS04含量上升，單位鹵水凈化成本大致相當(dāng)，按鹵耗
3.5m3/噸產(chǎn)品，單位鹵水凈化成本3元，老鹵凈化量為全鹵凈化的1/3計(jì)取，則新工藝鹵水凈化成本較原工藝下降7元/噸產(chǎn)品。
[0033]b、投資利息與折舊:新工藝較原工藝投資額至少低3000萬(wàn)元，則年利息節(jié)約196.5萬(wàn)元(年利率按6.55%計(jì)取)，年折舊差額=3000**95% /10年=285萬(wàn)元。
[0034]利息差額+折舊差額=481.5萬(wàn)元
[0035]則單位利息及折舊下降481.5/60 = 8元/噸
[0036]C、能耗:原工藝噸產(chǎn)品綜合能耗按120kg標(biāo)煤計(jì)取，則新工藝噸產(chǎn)品增加標(biāo)煤消耗約3.6kg，成本增加約3.6元/噸。
[0037]d、運(yùn)行費(fèi)用合計(jì):新工藝較原工藝可降低運(yùn)行成本11.4元/噸，年節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用約680萬(wàn)元。
[0038]為了舉例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，描述了上述的【具體實(shí)施方式】。但是本發(fā)明的其他變化和修改，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的，在本發(fā)明所公開(kāi)的實(shí)質(zhì)和基本原則范圍內(nèi)的任何修改/變化或者仿效變換都屬于本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種母液回收新工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、原料鹵水經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后平流進(jìn)入200系統(tǒng)1、I1、II1、IV效蒸發(fā)罐即EV201、EV202、EV203、EV204,生蒸汽進(jìn)入加熱室HE201。 步驟二、齒水蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽依次進(jìn)入下一效加熱室，鹽漿采用順流排鹽方式依次從I效排至II效、II效排至III效、III效排至IV效，IV效鹽漿由排鹽泵抽出，經(jīng)旋流器后，旋流器頂流回200系統(tǒng)。 步驟三、旋流器底流通過(guò)浮洗器經(jīng)原齒洗滌后去離心脫水、干燥再計(jì)量包裝得到鹽產(chǎn)品，浮洗器溢流經(jīng)沉鹽器、沉降器分離出鈣芒硝后，清液去老鹵凈化。 步驟四、凈化老鹵經(jīng)板式換熱器與冷凝水換熱后進(jìn)入200系統(tǒng)之V效蒸發(fā)罐EV205，再轉(zhuǎn)入硝蒸發(fā)罐EV301，生蒸汽通過(guò)蒸汽噴射泵將EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽抽吸混合后進(jìn)入硝加熱室HE301。 步驟五、EV301的料液依次排入閃發(fā)罐EV302、閃發(fā)罐EV303，閃發(fā)后去EV205，EV301產(chǎn)生的部分二次蒸汽及EV302閃發(fā)的蒸汽依次通過(guò)換熱器HE306、HE305與料液換熱，硝漿則去離心脫水、干燥經(jīng)計(jì)量包裝得到硝產(chǎn)品。 步驟六、EV303的閃發(fā)蒸汽與200系統(tǒng)IV效蒸發(fā)罐EV204的二次蒸汽共同進(jìn)入加熱室HE205，而EV205的二次蒸汽進(jìn)入混合冷凝器，EV205的料液經(jīng)預(yù)熱器HE305、預(yù)熱器HE306升溫后進(jìn)入EV301，EV2 05的鹽漿經(jīng)離心脫水、干燥、計(jì)量包裝得到高品質(zhì)的精鹽。
【文檔編號(hào)】C01D3/04GK104003422SQ201310061100
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】姚立勇, 李五民, 徐金貴, 普向東 申請(qǐng)人:中鹽長(zhǎng)江鹽化有限公司