一次盐水精制制备的设计
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任务一一次盐水的制备.
任务一一次盐水的制备1.1 生产作业计划——一次盐水制备任务离子膜烧碱厂领导接到了公司生产调度处的烧碱生产作业计划书，按照作业计划书的要求在本年度要完成公司与使用离子膜法电解饱和氯化钠溶液的产品—烧碱和液氯的用户所签订的供需合同规定的产品数量。
根据工作任务综述，结合离子膜烧碱生产工作任务完成的工作过程的先后顺序，要完成离子膜烧碱产品生产，必须要经过一次盐水的制备→二次盐水的精制→精制盐水的电解→氯氢气的处理→液氯的生产五个生产工序（见图1-1）。
图1-1 离子膜烧碱生产工艺流程介绍1.1 生产作业计划——一次盐水制备任务因此，首先要完成离子膜法电解饱和氯化钠溶液的所需要的原料一次盐水的制备。
那么，一次盐水是怎样制备的呢？首先让我们一起看一看一次盐水生产的工艺概况（见图1-2）。
图1-2 一次盐水生产工艺流程框图根据一次盐水生产任务完成的基本过程，可以把该工序的工作任务按照任务完成的前后顺序，可将该项任务分解为粗盐水的制备与Mg2+的去除；Ca2+的去除；盐水的中和；盐泥的压滤和SO42+的脱除六项分任务（见图1-3）那么这些工作任务又是如何完成的呢？图1-3 一次盐水生产任务的分解1.2 完成一次盐水制备任务在化工生产中，必须通过管路来输送和控制流体介质。
一次盐水的制备也离不开化工管路。
那么，盐水是怎样实现输送的呢？1.2 完成一次盐水制备任务1.2.1 认识化工管路化工管路是化工生产中使用的各种管路的总称，由管子、管件和阀门等按一定的排列方式构成，形成一个工作系统，具体地说有直管和各种管件。
其主要作用是用来输送和控制流体介质。
想一想在我们生活中，你能见到那些管道？这些管道使用来干什么用？河水在河床里流动时，你想过河底和河堤组成的通道算不算管道？你见过最细的管道和最粗的管道，其直径大约有多少mm？1.2.2 化工管子常用的材质管子是管路的主体，由于生产系统中的物料和所处工艺条件各不相同，所以用于连接设备和输送物料的管子除需满足强度和通过能力的要求外，还必须满足耐温、耐压、耐腐蚀以及导热等性能的要求（见图1-4）。
盐水一次精制
项目二 一次精制盐水的生产
【实施方法】 通过查阅文献，了解原盐的国内分布及性质； 回顾无机及分析化学相关内容，制定盐水精制方案； 联系化工单元操作技术等知识，制定盐水精制工艺路线； 结合对企业的调研，比较不同盐水精制工艺的优劣。
【任务】 任务一 盐水精制方案制定 任务二 盐水一次精制工艺（一）开发 任务三 盐水一次精制工艺（二）开发
任务一 盐水精制方案制定
2、原盐和盐水的性质 (1) 氯化钠在水中的溶解度 温度对氯化钠在水中的溶解度的影响并不大，但提 高温度可加速原盐的溶解。
任务一 盐水精制方案制定
(2)氯化钠水溶液的密度 氯化钠水溶液的密度随溶液温度的升高而降低，随 着溶液浓度的增大而增大。
(3)氯在不同温度的水和盐水中的溶解度 氯在水和盐水中的溶解度随着温度的升高而减小，随 着盐水浓度的增加而降低。
பைடு நூலகம்
任务一 盐水精制方案制定
6、菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等的影响 菌藻 类、腐殖酸及不溶性泥沙等机械杂质进入盐水中会造成过 滤器处理能力下降、运行周期缩短，增加盐泥的量。如进 入树脂塔，会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，导致 盐水的质量下降，进入电解槽会影响离子膜的性能，严重 破坏电解槽的正常运行。
任务一 盐水精制方案制定
3、硫酸根的去除 如果盐水中SO42-离子的含量在 5g/L以下，若是采用隔膜法生产30%液碱时，原盐中带入 的硫酸根以硫酸钠的形式溶解于烧碱中。因此不必另行处 理。但在生产42%或50%NaOH的液碱时，由于硫酸钠在 浓碱中的溶解度下降而结晶析出，存在于蒸发工序的回收 盐中。为了控制硫酸根的含量，可在蒸发工序用清水循环 洗涤回收盐，并排弃一部分饱和硫酸钠的洗涤水，使盐水 系统的硫酸钠不致积累。或者利用冷冻设备，冷冻饱和硫 酸钠洗涤水，使（Na2SO4·10H2O）析出作为商品。
【实施方法】 通过查阅文献，了解原盐的国内分布及性质； 回顾无机及分析化学相关内容，制定盐水精制方案； 联系化工单元操作技术等知识，制定盐水精制工艺路线； 结合对企业的调研，比较不同盐水精制工艺的优劣。
【任务】 任务一 盐水精制方案制定 任务二 盐水一次精制工艺（一）开发 任务三 盐水一次精制工艺（二）开发
任务一 盐水精制方案制定
2、原盐和盐水的性质 (1) 氯化钠在水中的溶解度 温度对氯化钠在水中的溶解度的影响并不大，但提 高温度可加速原盐的溶解。
任务一 盐水精制方案制定
(2)氯化钠水溶液的密度 氯化钠水溶液的密度随溶液温度的升高而降低，随 着溶液浓度的增大而增大。
(3)氯在不同温度的水和盐水中的溶解度 氯在水和盐水中的溶解度随着温度的升高而减小，随 着盐水浓度的增加而降低。
பைடு நூலகம்
任务一 盐水精制方案制定
6、菌藻类、腐殖酸及不溶性泥沙等的影响 菌藻 类、腐殖酸及不溶性泥沙等机械杂质进入盐水中会造成过 滤器处理能力下降、运行周期缩短，增加盐泥的量。如进 入树脂塔，会造成树脂塔树脂结块，交换能力下降，导致 盐水的质量下降，进入电解槽会影响离子膜的性能，严重 破坏电解槽的正常运行。
任务一 盐水精制方案制定
3、硫酸根的去除 如果盐水中SO42-离子的含量在 5g/L以下，若是采用隔膜法生产30%液碱时，原盐中带入 的硫酸根以硫酸钠的形式溶解于烧碱中。因此不必另行处 理。但在生产42%或50%NaOH的液碱时，由于硫酸钠在 浓碱中的溶解度下降而结晶析出，存在于蒸发工序的回收 盐中。为了控制硫酸根的含量，可在蒸发工序用清水循环 洗涤回收盐，并排弃一部分饱和硫酸钠的洗涤水，使盐水 系统的硫酸钠不致积累。或者利用冷冻设备，冷冻饱和硫 酸钠洗涤水，使（Na2SO4·10H2O）析出作为商品。
电解法生产制烧碱—一次盐水精制
铁栅：阻挡原盐中夹带的绳、草、竹片等漂浮性异物 溢流槽：原盐和化盐水逆向接触制成的饱和粗盐水，从溢流槽流出 粗盐水出口：化盐后粗饱和盐水流出口 桶体：由钢板焊接而成的立式圆桶 折流圈：与桶体成45℃，用于停车时放净残存的盐水，避免化盐桶局部 截面流速过大，并防止化盐水沿壁走短路，造成上部原盐产生搭桥现象 折流帽：防止盐粒、异物等进入化盐水管道造成堵塞 溶盐水进口：化盐水进入口 人孔：对化盐桶进行检修、维修
化盐桶
化盐水
主要是NaCl
过饱和盐水
Ca2+、Mg2+
SO2-4、NH3、
有机物、游离 氯等杂质
01
烧碱-纯碱法
精制目的：降低盐水中杂质对电解过程的影 响，减少电能消耗和确保点结过程安全
03
石灰-纯碱法
02 石灰-芒硝法
除掉 Mg2+
烧碱纯碱法
除掉Ca2+
A
B
Mg2++2OH- ==Mg(OH)2↓
的精制盐作为原料
课程小结
1、什么是原盐？ 2、原盐的分类 3、氯碱企业如何选用原盐
原盐
火车
龙门吊车 龙门吊车 皮带输送机
盐场
集盐场
盐斗
化盐桶
1.盐斗原盐高度在篾子以上高度1～2米，操作时必须在 走台上，不允许站在盐堆上。 2.下斗作业时，必须要求篾子露出一定平方米以上的面 积，并有人监护作业。 3.吊车抓斗距离地面保持2～3米的高度，不准在斗下通 行。 4.皮带机运转时禁止跨跃，排除杂物时必须停车操作。 5.天车工开车前必须呜铃，操作中也应适时呜铃。
主要是NaCl
去除Ca2+、Mg2+后
SO2-4、NH3、
有机物、游离 氯等杂质
盐水一次精制
任务一 盐水精制方案制定
需要注意，盐水中SO42-含量大于5g/L，通常在盐水 中加入适量的BaCl2使SO42-转变为BaSO4沉淀除去，
Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl 但是氯化钡加入量不应过多，因为过剩的氯化钡在电 解槽中会与NaOH反应生成Ba(OH)2沉淀，堵塞离子膜。 4、菌藻类及其它有机物的去除 盐水中的菌藻类被未脱氯淡盐水中的游离氯杀死，腐 殖酸等有机物被未脱氯淡盐水溶液中的游离氯氧化分解成 为小分子而除去。
项目二 一次精制盐水的生产
【实施方法】 通过查阅文献，了解原盐的国内分布及性质； 回顾无机及分析化学相关内容，制定盐水精制方案； 联系化工单元操作技术等知识，制定盐水精制工艺路线； 结合对企业的调研，比较不同盐水精制工艺的优劣。
【任务】 任务一 盐水精制方案制定 任务二 盐水一次精制工艺（一）开发 任务三 盐水一次精制工艺（二）开发
任务一 盐水精制方案制定
三、原盐的组成及性质 1、我国的原盐组成 我国的原盐因品种和产地而异，质量不一。就NaCl 含量而言，湖盐质量最佳， NaCl 96～99%；井矿盐次之， NaCl 93～98%；海盐一般含水分2～4%，NaCl 91～ 95%。海盐中的钙、镁含量最高，但重金属离子则低于湖 盐或井矿盐。
任务一 盐水精制方案制定
2、SO42-的影响 如果盐水中SO42-含量高，则会在膜 层中与Na+生成Na2SO4影响离子膜的交换性能，使电流效 率下降，SO42-还会阻碍Cl-放电，促使OH-放电，产生O2， 使氯中含氧量增加，氯气纯度降低；此外，O2还会腐蚀阳 极。另外，如果SO42-含量太高，还会使食盐在水中的溶 解度降低，并且会影响隔膜碱的蒸发及隔膜浓碱沉降的操 作。
氯碱生产之盐水的一次精制
§1.2 盐水一次精制工艺路线分析
一、盐水一次精制的目的 1、盐水一次精制任务是什么？ 除去粗盐水中的钙、镁、硫酸根、 有机物、可沉淀物等杂质，保 证电解过程正常生产？ 1）NaCl浓度的影响：（低浓） a、电阻 ，槽电压 ，电耗高 b、氯气溶解损失大，析出难 度大，产品质量产量差
2）钙、镁含量的影响： a、膜电阻 ，槽电压 ，电耗高 b、膜的孔隙率 ，离子通过膜困 难，影响电解的正常进行 c、氢氧化钠浓度高，放电，使 产品的纯度与产量均受影响
3）硫酸根含量的影响： 2SO4 浓度过高，其会在阳极放 电析出氧气，使阳极产物氯气 的质量降低 4）盐水PH值的影响 盐水的PH值过低，烧碱液、氯 气、氢气的产量会降低，一般 认为微碱性的盐水进槽产量高。
第一章 盐水的一次精制
§1.1
烧碱生产原料
1、基础原料：原盐（NaCl） 2、来源：海盐、湖盐、井 矿盐 大家来说说不同来源的 原盐其质量是否相同？，对 烧碱生产有没有影响？
3、化盐工艺 1）化盐的任务是什么？ 制取饱和食盐水 2）化盐工艺介绍 盐堆 皮带输送机 化盐桶 粗盐水桶 去一次盐水精制
5）无机氨含量的影响 NH3在电解时会生成三氯化氮 （NCl3），该物质在氯气处 理工段易发生爆炸危险。 综上分析，为了电解的正常 运行，提高产品的产量与质 量，降低消耗，必须进行盐 水的精制
3、盐水一次精制后一次盐水 的控制标准 说明：不同生产厂家的指标有 差异，但氯化钠的浓度需饱 和，主要在化盐时控制 纯净氯化钠的溶解度是每100g 水中溶解36g氯化钠，你能 计算出它的最大百分比浓度 吗
盐水一次精制设备ppt课件
Ｄ为化盐桶直径；Ｑ为盐水流量，q为生产强m3/m2·h
二、澄清设备
（一）道尔型澄清桶
道尔型澄清桶为底部向中心约有8-9O倾斜角的钢制 圆筒槽。中央有相当与凝聚反应室的中心筒。筒内用 一根长轴，轴的下端连接有泥耙，轴的上端与传动装 置相连可以带动泥耙，每分钟转１圈。筒上部有一个 环形溢流槽。
粗盐水从中心筒上部进入，中心筒实际上是一个
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
为了稳定澄清操作和保持适当的泥封层， 澄清桶应该有一定的高度。国内一般采用5 -7m。
道尔型澄清桶的主要优点：操作比较稳定 ，对盐质变化、过碱量变化的适应性较强，生 产的弹性比较大。
浮泥通过浮泥槽在澄清桶的中部连续排 出，重度比较大的泥沙从凝聚反应室直接下 沉到沉泥斗排出。清盐水通过档圈向下折流 ，然后从清盐水通道管进入集水槽流出。
优点：适用于含镁比较高的原盐，并且 受温度影响比较小，清液上升速度快，设备 生产能力也较大。
缺点：需要一套加压装置，辅助设备 多，消耗动力也多。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
旋流式反应室。粗盐水入口管呈Ｓ形，使进入的盐水
作旋转运动。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
二、澄清设备
（一）道尔型澄清桶
道尔型澄清桶为底部向中心约有8-9O倾斜角的钢制 圆筒槽。中央有相当与凝聚反应室的中心筒。筒内用 一根长轴，轴的下端连接有泥耙，轴的上端与传动装 置相连可以带动泥耙，每分钟转１圈。筒上部有一个 环形溢流槽。
粗盐水从中心筒上部进入，中心筒实际上是一个
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
为了稳定澄清操作和保持适当的泥封层， 澄清桶应该有一定的高度。国内一般采用5 -7m。
道尔型澄清桶的主要优点：操作比较稳定 ，对盐质变化、过碱量变化的适应性较强，生 产的弹性比较大。
浮泥通过浮泥槽在澄清桶的中部连续排 出，重度比较大的泥沙从凝聚反应室直接下 沉到沉泥斗排出。清盐水通过档圈向下折流 ，然后从清盐水通道管进入集水槽流出。
优点：适用于含镁比较高的原盐，并且 受温度影响比较小，清液上升速度快，设备 生产能力也较大。
缺点：需要一套加压装置，辅助设备 多，消耗动力也多。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
旋流式反应室。粗盐水入口管呈Ｓ形，使进入的盐水
作旋转运动。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
一次盐水精制工艺及改造
一次盐水精制工艺及改造随着人们对食品健康与营养需求的不断提高，对于盐加工行业也提出了更高的要求。
盐水精制工艺是目前比较成熟的精制方式之一，本文旨在介绍盐水精制工艺的基本流程以及如何对现有工艺进行改造，以提高盐的品质和降低成本。
一、盐水精制工艺介绍盐水精制是指将传统加工方式中无法完全去除的杂质和矿物质通过溶解、分离等工序去除的一种工艺。
盐水精制工艺的主要流程包括食用盐原料加工、加盐水、沉淀、过滤、脱色等。
下面将详细介绍各个流程的工艺细节：1.食用盐原料加工选择高品质的海盐或岩盐作为原料，先进行除杂、破碎、筛分等预处理工序，以确保杂质和石头不影响后续加工。
2.加盐水用清水按一定比例加入原料，一般视盐的纯度而定，一般加水量在10% 左右。
3.沉淀在调理后的盐水中加石灰乳、氢氧化钙等，使其中的杂质集中在沉淀物内。
4.过滤将沉淀物分离出来，通常使用离心机、压滤机等工具实现。
5.脱色通过活性炭等去除盐中的杂色，使盐的颜色更加纯净。
二、盐水精制技术改造随着盐加工技术不断进步，传统的盐水精制工艺已不能完全满足市场和消费者的需求。
现代化盐场使用高效的工艺流程和设备，完善生产管理方式和流程，以满足市场的需求。
以下是创新盐水精制的一些思路：1.引进现代设备，提高生产效率传统盐水精制工艺提纯效率不高，而引进现代化设备能够更好地实现盐水的分离和过滤，提高工艺效率，降低成本。
2.使用特制的脱色剂，达到更好的脱色效果传统工艺中常用活性炭等脱色剂去除颜色杂质，但其使用效果极其有限，且出现的盐纯度问题等。
近年来，研究人员对脱色剂进行改良，通过改变脱色剂的形态和大小等来提高脱色效果。
3.采用新型海盐、岩盐等原料传统工艺中常使用的海盐、岩盐等质量存在很大的差异，而新型海盐、岩盐等却更加适合于后续的盐水加工工艺。
这些新型盐具有矿物元素含量更低，并且在精制后更加符合人体需求，因此应该优先考虑使用。
4.采用自动化流水作业，提高整体加工效率采用自动化流水作业，不但能降低工人劳动强度，而且能够做到精细化计量和监测，保证成品质量的稳定和一致性。
盐水的精制方案设计
2、原盐选择的主要标准是什么？
(1)氯化钠含量要高，一般要求大于90%
（2）化学杂质要少。钙镁离子总量要小于1%。硫酸根离子小于0.5%；
（3）不溶于水的机械杂质要少；
（4）盐的颗粒要粗，否则容易结块，给运输和使用带来困难。此外盐的颗粒太细时，会使化盐和澄清操作难以进行。
3、盐水精制的主要目的是什么？
在盐水中加入碳酸钠溶液，使其和盐水中的Ca2+反应，生成不溶性的碳酸钙沉淀，其反应式如下：1 c
Ca2++CO32-→CaCO3↓"
为了将Ca2+除净，碳酸钠的加入量必须超过反应式的理论需要量。
（3）氢氧化钠除镁离子2
在盐水中加入NaOH溶液，使其和盐水中的Mg2+和Fe3+反应，生成不溶性的氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，其反应式如下：
任务6-2盐水的精制方案设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工作时间
2课时
工作小组成员
指导教师
文丽
工作室地址
H419
任务描述
莱芜市向阳化工有限公司接到氯碱产品的生产订单，厂部要求车间尽快生产合格产品。技术组决定由技术主管（教师）带领技术开发小组（学生是开发小组成员）完成产品的生产。
本次任务的主题就是请各攻关小组搜集资料，并利用我们前面学习的相关理论，设计出正确的盐水精制方案。
由于工业原盐中存在各种杂质，随化盐过程进入盐水中，盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子，最终通过FeCl3的吸附和共沉淀作用，在预处理器中预先除去，一部分不溶性机械杂质也被同时除去。
归纳
关键词
凯膜kai film精制refine
螯合树脂chelating resin过滤器filter
(1)氯化钠含量要高，一般要求大于90%
（2）化学杂质要少。钙镁离子总量要小于1%。硫酸根离子小于0.5%；
（3）不溶于水的机械杂质要少；
（4）盐的颗粒要粗，否则容易结块，给运输和使用带来困难。此外盐的颗粒太细时，会使化盐和澄清操作难以进行。
3、盐水精制的主要目的是什么？
在盐水中加入碳酸钠溶液，使其和盐水中的Ca2+反应，生成不溶性的碳酸钙沉淀，其反应式如下：1 c
Ca2++CO32-→CaCO3↓"
为了将Ca2+除净，碳酸钠的加入量必须超过反应式的理论需要量。
（3）氢氧化钠除镁离子2
在盐水中加入NaOH溶液，使其和盐水中的Mg2+和Fe3+反应，生成不溶性的氢氧化镁和氢氧化铁沉淀，其反应式如下：
任务6-2盐水的精制方案设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工作时间
2课时
工作小组成员
指导教师
文丽
工作室地址
H419
任务描述
莱芜市向阳化工有限公司接到氯碱产品的生产订单，厂部要求车间尽快生产合格产品。技术组决定由技术主管（教师）带领技术开发小组（学生是开发小组成员）完成产品的生产。
本次任务的主题就是请各攻关小组搜集资料，并利用我们前面学习的相关理论，设计出正确的盐水精制方案。
由于工业原盐中存在各种杂质，随化盐过程进入盐水中，盐水中的菌藻类、腐殖酸等天然有机物被次氯酸钠氧化分解成为小分子，最终通过FeCl3的吸附和共沉淀作用，在预处理器中预先除去，一部分不溶性机械杂质也被同时除去。
归纳
关键词
凯膜kai film精制refine
螯合树脂chelating resin过滤器filter
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本流程的特点是：1)低压过滤。HVM 管式膜液 体过滤器的过滤压力仅为 0.07～0.1MPa（（G）。2）高 流通量、一次净化。3）自动返清洗连续过滤。4）体积 小、占地省。5）工艺过程控制自动化程度高。
1 原盐的溶化
原盐由盐仓库的皮带输送机 （可以采用移动式 或者铲车）送入计量料斗，然后再由固定式皮带输送 机送入具有一定高度的分配料斗，由上往下加入立 式钢制内衬橡胶的“溶盐桶”内。为了得到饱和盐水 溶液，必须维持“溶盐桶”中的盐层高度保持在 2.5 ~ 3.0 m，并且通过自动开关控制连锁固定式皮带输送 机的运行速度。经过预热的（如果预热器停用的话， 就动用蒸汽在溶盐桶中加热）温度为 50~60 ℃的“化 盐用水”（包括来自蒸发的碱性回收盐水、脱氯后的 淡盐水、压滤母液淡盐水、蒸汽冷凝液、氢气管道中 的冷凝液以及部分清水等混合水） 经过设有均匀分
布的“菌帽结构”的出水管或者下部开有小孔的“排 管”，从“溶盐桶”的下部进入桶内，与盐层逆流接触 后上升溶解原盐成为粗饱和盐水，由“溶盐桶”上部 围绕整个边缘的溢流槽流出，前往曲径混合槽。饱和 粗盐水中氯化钠的浓度应该大于 315 g/L。“溶盐桶” 中饱和盐水液面上漂浮的杂草之类的杂物被铁制的 篦子阻挡得以除去。
淡盐水，泵的扬程可达 335 m；一般来说，盐水浓度 越高，膜的渗透压力越大）将盐水送入“一级 SRS 膜 分离管”的套管夹层进行分离提纯（依据处理的盐水 流量，一级分离管数量选择为偶数，如 4 根管）。经过 一级分离过滤提纯的盐水（硫酸根含量大为减少）从 内套管中出来，则进入“二级 SRS 膜分离管”的套管 夹层继续进行分离提纯，这时的二级分离管数量已 经减半（如 2 根管）。经过二级分离过滤的盐水从内 套管中出来，进入“三级 SRS 膜分离管”的套管夹层 再度进行分离提纯，这时分离管数量又减半（如 1 根 管），经过三级分离过滤的盐水从内套管中出来，流 入“淡盐水贮槽”，再用“淡盐水泵”送到“淡盐水配置 槽”，供给原盐的溶化之用。
在曲径混合槽与预处理器中，加入盐水中的“氢 氧化钠”与“镁离子”发生反应生成了氢氧化镁“絮片 状”沉淀。实验证明：在 pH=8 的时候，镁离子才开始与 氢氧根反应；pH=10.5~11.5 时反应能够迅速完成，形成
胶状絮凝物。而“氢氧化钠”溶液的过量为 0.05~0.1 g/L 时，盐水中含镁离子为 1.2mg/L，相当于 1.0×10-4%； 因此氢氧化钠的过量控制（过碱量）应在 0.1 g/L 左 右。
各级 SRS 膜分离管的套管夹层中含一定浓度 无法通过 NF 膜的硫酸钠，经过反冲汇集在一起，成 为浓度在 85~100 g/L 的硫酸钠废液，可以进行冷冻 脱硝回收；但是废液排放量小，可以直接排放进入污 水下水道，去污水处理站。
5 “盐泥”的压滤
“盐泥”的来源有：淡盐水脱除硫酸根的澄清槽 排出的含有硫酸钡的渣浆；饱和盐水中脱除“镁离 子”的浮上澄清桶排出的含有氢氧化镁、氢氧化铁的 渣浆；饱和盐水中脱除钙离子的“戈尔膜过滤器”排 出的含有碳酸钙的渣浆。汇集到“渣浆池”中的各路 “盐泥浆”用“盐泥泵”送入“盐泥压滤机”中。用“自动 板框压滤机”经过压滤、水洗，回收“盐泥”中的原盐， 并且得到体积较小、含水较低的便于处理的“泥饼”。
而在 pH 大于 9 的情况下，盐水中加入次氯酸钠 （或者氯水）水溶液，可以使盐水中的铵盐（或胺类） 物质转变为容易挥发的“单氯胺”，再用空气吹除，控 制盐水中“有效氯”含量为 5×10-4%~10×10-4%，以确 保盐水中的氨含量低于 1×10-4%。 2.2 饱和粗盐水的澄清
我们采用“浮上澄清法”。在初步去除了盐水中 的镁离子和有机杂质之后，从预处理器出来的夹带 着杂质的粗盐水经过加压泵增压至 0.15~0.25 MPa （G），在盐水喷射器 （文丘里混合器或称气液混合 器）中与压力为 0.45 MPa（G）的压缩空气混合后进 入“加压溶气槽”。“加压溶气槽”上部空间的压缩空 气循环管进入盐水喷射器的喉管部位，在这里与高 速流动的盐水充分接触并溶解于盐水之中。自“加压 溶气槽”底部出来以后，经过一个减压阀门（或者在 浮上澄清桶中间的凝聚反应室内减压释放），与来自 高位槽的凝聚剂三氯化铁溶液在管道中混合均匀， 同时进入浮上澄清桶。在浮上澄清桶中，粗盐水在离 开凝聚反应室前（在凝聚反应室中，氢氧化铁与氢氧 化镁沉淀物产生凝聚）由于突然的减压作用，大量的 气泡从盐水中释放出来；氢氧化铁、氢氧化镁等凝聚 沉淀物杂质颗粒被气泡所包围，附着了气泡的杂质 颗粒的“假比重”大大降低（低于盐水）。并且受到盐 水的浮力影响，使得这些杂质颗粒能够克服本身的 重力和液体的摩擦力，以一定的速度迅速向上浮起。 浮起的杂质颗粒在澄清桶的上部自动排出，经过中 上部的“浮泥”排出口被排出桶外。而较重的杂质颗 粒则下沉，从澄清桶的底部“沉泥斗”排出口排出。经 过澄清的盐水则由“折流圈”的导流作用下，从上部 “溢流口”流出；然后澄清盐水进入带有搅拌装置的 第二预处理器（或称后反应桶）。 2.3 饱和粗盐水中的钙离子去除
purification unit in the engineering project design. Key words: process flow of first brine purification; control parameter; major equipment
本文介绍的一次盐水精制工艺流程已成功运用 于上海烧碱和聚氯乙烯项目一期工程；新浦化学（泰 兴）有限公司 16.5 万 t/a 烧碱扩建项目；上海天原集 团华胜化工有限公司 15 万 t/a 烧碱技术改造项目。 工艺流程图见图 1。
第 25 卷第 6 期
赵慧伟：一次盐水精制制备的设计
43
能使得反应达到碳酸钙沉淀的溶解度终点，一般碳 酸钠的过量应控制在 0.3~0.5 g/L，反应温度大于 40 ℃。在两个后反应器中，搅拌时间应该有 1 h，但 是搅拌不能太过剧烈。
3 饱和盐水的过滤
我们采用的 HVM“管式膜液体过滤器”（又称 “戈尔膜过滤器”），能够充分发挥微孔薄膜过滤的特 性，有较大的过滤速度，固液分离一次完成，得到几 乎没有固态物质的精制盐水；可以省却盐水精制过 程中的二次盐水过滤器，因此这是一种很有前途的 固液分离技术，也是国际先进的盐水处理技术。这种
2 饱和粗盐水的初步精制和澄清
从轮流使用的两个“溶盐桶”上部“溢流”出来的 饱和粗盐水进入（钢衬橡胶或者内衬防腐涂料）曲径 混合槽（或称折流槽）。在曲径混合槽中，饱和粗盐水 流经一定数量的迷宫式曲径，与加入曲径混合槽的 来自高位槽的氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液（也可以 用未脱氯的淡盐水或者氯水）相混合，流入带有搅拌 装置的预处理器（或称前反应桶）。 2.1 饱和粗盐水中“镁离子”和有机杂质的去除
第 25 卷第 6 期 2011 年 11 月
天津化工 Tianjin Chemical Industry
Vol.25 No.6 Nov.2011
一次盐水精制制备的设计
赵慧伟 （上海纬纵化工工程咨询有限公司（天津市化工设计院上海分院），上海 200233）
摘要：本文介绍在工程项目设计中，一次盐水精制单元流程，控制参数，主要设备。
关键词：一次盐水单元流程；控制参数；主要设备
doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2011.06.015
中图分类号：TQ114.16.1
文献标志码：B
文章编号：1008-1267（2011）06-0041-03
Process and equipment design for first brine purification
42
天津化工
2011 年 11 月
流程图之一
A “纳米膜”过滤器；B 淡盐水配水槽； C 盐水“给料泵”；D “溶盐桶”；
E 前反应桶；F 加压泵； G 汽水混合器；H 曲径混合槽
来自“脱氯”后的淡盐水
去加压溶气罐
各路“淡盐水”、回收盐水 各路“淡盐水”、回收盐水
蒸汽
A
G
H
B
C
D
E
F
流程图之二
I 加压“溶气槽”； J 浮上澄清桶；K 后反应桶；L 后反应桶；M 盐水“中间槽”；N 过滤器“进料泵”；O “渣浆桶”； P “盐泥泵”；Q 空气与水混合器；R “戈尔膜”过 滤器
去精盐水贮槽
Q
压缩空气
R
碳酸钠
亚硫酸钠
I
加三氯化铁 J
K
L
M
N OP
图 1 工艺流程图
按照设计的要求，盐水在“溶盐桶”中的停留时 间不应该少于 30 min，每平方米“溶盐桶”的截面积， 每小时的生产能力约为 10~15 m3 饱和粗盐水。“化 盐温度”控制在 50~60 ℃。
原盐的溶化所用的“溶盐桶”也可以采用“地下 槽”的形式，使得原盐进入“溶盐桶”方便了许多，可 以用铲车直接将原盐倒入其中。“化盐用水”同样可 以由配置系统经过蒸汽加温以后，送入“溶盐桶”的 底部。但是这给“溶盐桶”的定期清理“盐泥杂质”带 来困难。适用于原盐质量比较好的单位。
“SRS 全膜分离技术”优越性在于操作运行费用 少、盐水回收率高、操作和维护简便、安装方便和具 有降低盐和化学品成本的潜在优势等。但是一次性 的投资费用比较高，还有含硫酸钠浓度相当高的废 液产生（就是未能通过 NF 膜的浓缩废盐水）。
“SRS 全膜分离法”的工艺流程： 来自淡盐水脱氯工序的经过脱氯处理淡盐水进 入预处理器，采用活性炭对淡盐水中的微量“游离 氯”进行吸附处理，严格控制 pH=4.5，温度为 45 ℃。 然后用盐水“给料泵”（对于盐水浓度为 200 g/L 的
ZHAO Hngineering & Consulting Co., Ltd. Shanghai (CTCE Shanghai Subsidiary), Shanghai 200223, China) Abstract: This article presents process flow, control parameters and major equipment of the first brine
1 原盐的溶化
原盐由盐仓库的皮带输送机 （可以采用移动式 或者铲车）送入计量料斗，然后再由固定式皮带输送 机送入具有一定高度的分配料斗，由上往下加入立 式钢制内衬橡胶的“溶盐桶”内。为了得到饱和盐水 溶液，必须维持“溶盐桶”中的盐层高度保持在 2.5 ~ 3.0 m，并且通过自动开关控制连锁固定式皮带输送 机的运行速度。经过预热的（如果预热器停用的话， 就动用蒸汽在溶盐桶中加热）温度为 50~60 ℃的“化 盐用水”（包括来自蒸发的碱性回收盐水、脱氯后的 淡盐水、压滤母液淡盐水、蒸汽冷凝液、氢气管道中 的冷凝液以及部分清水等混合水） 经过设有均匀分
布的“菌帽结构”的出水管或者下部开有小孔的“排 管”，从“溶盐桶”的下部进入桶内，与盐层逆流接触 后上升溶解原盐成为粗饱和盐水，由“溶盐桶”上部 围绕整个边缘的溢流槽流出，前往曲径混合槽。饱和 粗盐水中氯化钠的浓度应该大于 315 g/L。“溶盐桶” 中饱和盐水液面上漂浮的杂草之类的杂物被铁制的 篦子阻挡得以除去。
淡盐水，泵的扬程可达 335 m；一般来说，盐水浓度 越高，膜的渗透压力越大）将盐水送入“一级 SRS 膜 分离管”的套管夹层进行分离提纯（依据处理的盐水 流量，一级分离管数量选择为偶数，如 4 根管）。经过 一级分离过滤提纯的盐水（硫酸根含量大为减少）从 内套管中出来，则进入“二级 SRS 膜分离管”的套管 夹层继续进行分离提纯，这时的二级分离管数量已 经减半（如 2 根管）。经过二级分离过滤的盐水从内 套管中出来，进入“三级 SRS 膜分离管”的套管夹层 再度进行分离提纯，这时分离管数量又减半（如 1 根 管），经过三级分离过滤的盐水从内套管中出来，流 入“淡盐水贮槽”，再用“淡盐水泵”送到“淡盐水配置 槽”，供给原盐的溶化之用。
在曲径混合槽与预处理器中，加入盐水中的“氢 氧化钠”与“镁离子”发生反应生成了氢氧化镁“絮片 状”沉淀。实验证明：在 pH=8 的时候，镁离子才开始与 氢氧根反应；pH=10.5~11.5 时反应能够迅速完成，形成
胶状絮凝物。而“氢氧化钠”溶液的过量为 0.05~0.1 g/L 时，盐水中含镁离子为 1.2mg/L，相当于 1.0×10-4%； 因此氢氧化钠的过量控制（过碱量）应在 0.1 g/L 左 右。
各级 SRS 膜分离管的套管夹层中含一定浓度 无法通过 NF 膜的硫酸钠，经过反冲汇集在一起，成 为浓度在 85~100 g/L 的硫酸钠废液，可以进行冷冻 脱硝回收；但是废液排放量小，可以直接排放进入污 水下水道，去污水处理站。
5 “盐泥”的压滤
“盐泥”的来源有：淡盐水脱除硫酸根的澄清槽 排出的含有硫酸钡的渣浆；饱和盐水中脱除“镁离 子”的浮上澄清桶排出的含有氢氧化镁、氢氧化铁的 渣浆；饱和盐水中脱除钙离子的“戈尔膜过滤器”排 出的含有碳酸钙的渣浆。汇集到“渣浆池”中的各路 “盐泥浆”用“盐泥泵”送入“盐泥压滤机”中。用“自动 板框压滤机”经过压滤、水洗，回收“盐泥”中的原盐， 并且得到体积较小、含水较低的便于处理的“泥饼”。
而在 pH 大于 9 的情况下，盐水中加入次氯酸钠 （或者氯水）水溶液，可以使盐水中的铵盐（或胺类） 物质转变为容易挥发的“单氯胺”，再用空气吹除，控 制盐水中“有效氯”含量为 5×10-4%~10×10-4%，以确 保盐水中的氨含量低于 1×10-4%。 2.2 饱和粗盐水的澄清
我们采用“浮上澄清法”。在初步去除了盐水中 的镁离子和有机杂质之后，从预处理器出来的夹带 着杂质的粗盐水经过加压泵增压至 0.15~0.25 MPa （G），在盐水喷射器 （文丘里混合器或称气液混合 器）中与压力为 0.45 MPa（G）的压缩空气混合后进 入“加压溶气槽”。“加压溶气槽”上部空间的压缩空 气循环管进入盐水喷射器的喉管部位，在这里与高 速流动的盐水充分接触并溶解于盐水之中。自“加压 溶气槽”底部出来以后，经过一个减压阀门（或者在 浮上澄清桶中间的凝聚反应室内减压释放），与来自 高位槽的凝聚剂三氯化铁溶液在管道中混合均匀， 同时进入浮上澄清桶。在浮上澄清桶中，粗盐水在离 开凝聚反应室前（在凝聚反应室中，氢氧化铁与氢氧 化镁沉淀物产生凝聚）由于突然的减压作用，大量的 气泡从盐水中释放出来；氢氧化铁、氢氧化镁等凝聚 沉淀物杂质颗粒被气泡所包围，附着了气泡的杂质 颗粒的“假比重”大大降低（低于盐水）。并且受到盐 水的浮力影响，使得这些杂质颗粒能够克服本身的 重力和液体的摩擦力，以一定的速度迅速向上浮起。 浮起的杂质颗粒在澄清桶的上部自动排出，经过中 上部的“浮泥”排出口被排出桶外。而较重的杂质颗 粒则下沉，从澄清桶的底部“沉泥斗”排出口排出。经 过澄清的盐水则由“折流圈”的导流作用下，从上部 “溢流口”流出；然后澄清盐水进入带有搅拌装置的 第二预处理器（或称后反应桶）。 2.3 饱和粗盐水中的钙离子去除
purification unit in the engineering project design. Key words: process flow of first brine purification; control parameter; major equipment
本文介绍的一次盐水精制工艺流程已成功运用 于上海烧碱和聚氯乙烯项目一期工程；新浦化学（泰 兴）有限公司 16.5 万 t/a 烧碱扩建项目；上海天原集 团华胜化工有限公司 15 万 t/a 烧碱技术改造项目。 工艺流程图见图 1。
第 25 卷第 6 期
赵慧伟：一次盐水精制制备的设计
43
能使得反应达到碳酸钙沉淀的溶解度终点，一般碳 酸钠的过量应控制在 0.3~0.5 g/L，反应温度大于 40 ℃。在两个后反应器中，搅拌时间应该有 1 h，但 是搅拌不能太过剧烈。
3 饱和盐水的过滤
我们采用的 HVM“管式膜液体过滤器”（又称 “戈尔膜过滤器”），能够充分发挥微孔薄膜过滤的特 性，有较大的过滤速度，固液分离一次完成，得到几 乎没有固态物质的精制盐水；可以省却盐水精制过 程中的二次盐水过滤器，因此这是一种很有前途的 固液分离技术，也是国际先进的盐水处理技术。这种
2 饱和粗盐水的初步精制和澄清
从轮流使用的两个“溶盐桶”上部“溢流”出来的 饱和粗盐水进入（钢衬橡胶或者内衬防腐涂料）曲径 混合槽（或称折流槽）。在曲径混合槽中，饱和粗盐水 流经一定数量的迷宫式曲径，与加入曲径混合槽的 来自高位槽的氢氧化钠溶液、次氯酸钠溶液（也可以 用未脱氯的淡盐水或者氯水）相混合，流入带有搅拌 装置的预处理器（或称前反应桶）。 2.1 饱和粗盐水中“镁离子”和有机杂质的去除
第 25 卷第 6 期 2011 年 11 月
天津化工 Tianjin Chemical Industry
Vol.25 No.6 Nov.2011
一次盐水精制制备的设计
赵慧伟 （上海纬纵化工工程咨询有限公司（天津市化工设计院上海分院），上海 200233）
摘要：本文介绍在工程项目设计中，一次盐水精制单元流程，控制参数，主要设备。
关键词：一次盐水单元流程；控制参数；主要设备
doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2011.06.015
中图分类号：TQ114.16.1
文献标志码：B
文章编号：1008-1267（2011）06-0041-03
Process and equipment design for first brine purification
42
天津化工
2011 年 11 月
流程图之一
A “纳米膜”过滤器；B 淡盐水配水槽； C 盐水“给料泵”；D “溶盐桶”；
E 前反应桶；F 加压泵； G 汽水混合器；H 曲径混合槽
来自“脱氯”后的淡盐水
去加压溶气罐
各路“淡盐水”、回收盐水 各路“淡盐水”、回收盐水
蒸汽
A
G
H
B
C
D
E
F
流程图之二
I 加压“溶气槽”； J 浮上澄清桶；K 后反应桶；L 后反应桶；M 盐水“中间槽”；N 过滤器“进料泵”；O “渣浆桶”； P “盐泥泵”；Q 空气与水混合器；R “戈尔膜”过 滤器
去精盐水贮槽
Q
压缩空气
R
碳酸钠
亚硫酸钠
I
加三氯化铁 J
K
L
M
N OP
图 1 工艺流程图
按照设计的要求，盐水在“溶盐桶”中的停留时 间不应该少于 30 min，每平方米“溶盐桶”的截面积， 每小时的生产能力约为 10~15 m3 饱和粗盐水。“化 盐温度”控制在 50~60 ℃。
原盐的溶化所用的“溶盐桶”也可以采用“地下 槽”的形式，使得原盐进入“溶盐桶”方便了许多，可 以用铲车直接将原盐倒入其中。“化盐用水”同样可 以由配置系统经过蒸汽加温以后，送入“溶盐桶”的 底部。但是这给“溶盐桶”的定期清理“盐泥杂质”带 来困难。适用于原盐质量比较好的单位。
“SRS 全膜分离技术”优越性在于操作运行费用 少、盐水回收率高、操作和维护简便、安装方便和具 有降低盐和化学品成本的潜在优势等。但是一次性 的投资费用比较高，还有含硫酸钠浓度相当高的废 液产生（就是未能通过 NF 膜的浓缩废盐水）。
“SRS 全膜分离法”的工艺流程： 来自淡盐水脱氯工序的经过脱氯处理淡盐水进 入预处理器，采用活性炭对淡盐水中的微量“游离 氯”进行吸附处理，严格控制 pH=4.5，温度为 45 ℃。 然后用盐水“给料泵”（对于盐水浓度为 200 g/L 的
ZHAO Hngineering & Consulting Co., Ltd. Shanghai (CTCE Shanghai Subsidiary), Shanghai 200223, China) Abstract: This article presents process flow, control parameters and major equipment of the first brine