含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法
一種含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法，屬于氯堿、純堿、制鹽等行業(yè)的含硫酸鈉的氯化鈉溶液出來領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002] 在氯堿等領(lǐng)域的膜法脫硝過程中，會(huì)產(chǎn)生含硫酸鈉的氯化鈉溶液，俗稱濃硝水。其中含硫酸鈉4(Tl20g/l、含氯化鈉180l40g/l。目前的處理方法主要有以下幾種：
一是采用排放的方法處理，由于濃硝水除含有硫酸鈉外，還含有大量的氯化鈉，如直接進(jìn)行排放，不僅浪費(fèi)了氯化鈉資源，而且造成環(huán)境污染。
[0003] 二是采用冷凍的方法，將其中的硫酸鈉結(jié)晶析出，析出硫酸鈉之后的貧硝鹽水去化鹽，達(dá)到分離硫酸鈉和氯化鈉的目的。申請?zhí)枮?00710088246. 9的專利公開了一種鹽水溶液冷凍分離芒硝的方法。將含硫酸鈉的溶液調(diào)節(jié)PH值為堿性，進(jìn)行冷卻到1(T(TC后析出十水硫酸鈉，低硝鹽水作為副產(chǎn)物排出。申請?zhí)枮?00910036713. 2的專利公開了一種淡鹽水膜法脫硝的方法，該發(fā)明把淡鹽水進(jìn)行兩次濃縮，得到的濃硝水降溫到3飛。C進(jìn)行結(jié)晶以除去硫酸鈉。《中國氯堿》2009第9期發(fā)表的“淡鹽水膜法一冷凍脫硝工藝” 一文，其濃硝水處理工藝：采用先進(jìn)的3段沉硝過程徹底解決了除硝系統(tǒng)芒硝堵塞的問題。第一次沉硝過程發(fā)生在濃縮液儲(chǔ)存沉硝槽，因?yàn)闈饪s液芒硝質(zhì)量濃度可能達(dá)到60?80 g/L，在高濃度下芒硝會(huì)自然結(jié)晶，把沉硝槽底部的芒硝直接抽往離心機(jī)，清液從槽的中間部位抽到一級(jí)預(yù)冷換熱器。這樣，避免了一級(jí)預(yù)冷板式換熱器被芒硝堵塞。第二次沉硝過程發(fā)生在兌鹵槽，因?yàn)榇藭r(shí)溫度降低到10 °C左右，有芒硝結(jié)晶沉降，把兌鹵槽底部的芒硝直接抽往沉硝槽，清液從槽的中間部位抽到蒸發(fā)器，這樣，避免了蒸發(fā)器被芒硝堵塞；第三次沉硝是溫度在-5 ！：左右時(shí)，在沉硝槽進(jìn)行，芒硝完全沉降后直接進(jìn)入離心機(jī)分離。在上述的冷凍除硝工藝均靠降溫來完成硫酸鈉和氯化鈉的分離，存在流程長、能源消耗高、設(shè)備投資大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 設(shè)計(jì)目的：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，設(shè)計(jì)一種具有流程短、設(shè)備簡單、投資省、節(jié)約能源、運(yùn)行費(fèi)用低、處理成本低的一種含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法。
[0005] 技術(shù)方案：一種含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法，（1)調(diào)節(jié)溶液PH=壙9，采用納濾膜將溶液中的硫酸鈉提濃到8(Tl30g/l ;(2)步驟（1)中的溶液中加入溶液體積1飛倍的軟水，用納濾膜進(jìn)行恒溶脫鹽，得到的濃液去排放，得到的淡液去化鹽。
[0006] 含硫酸鈉的氯化鈉溶液用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=4?9，控制溫度在1(T40°C之間，進(jìn)入納濾膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，控制壓力在2. (Γ3. SMI^a之間，將溶液中的硫酸鈉提濃到 8(Tl30g/l ；提濃后的溶液中加入溶液體積廣5倍的軟水，控制壓力1. 5?3. SMPa之間、溫度 1(T50°C之間用納濾膜進(jìn)行恒溶脫鹽，得到的濃液去排放，得到的淡液去化鹽。
[0007] 本方案中選用的納濾膜截留分子量為15(Γ400、在pH>4的條件下帶負(fù)電，硫酸鈉的分子量為142，略小于膜的截留分子量，但由于該膜在pH >4的條件下帶負(fù)電，在膜表面帶有負(fù)電荷的時(shí)候?qū)?價(jià)陰離子具有非常好的截留率，因此本方案中納濾膜對硫酸鈉的截留率依然在96%以上，確保淡液中的硫酸鈉含量在5g/l以下，符合化鹽用淡鹽水的質(zhì)量指標(biāo)。
[0008] 本方案中的恒溶脫鹽可以是連續(xù)的，也可以是間歇的。
[0009] 連續(xù)恒溶脫鹽操作方式：將含提濃后的溶液泵入貯槽中，控制一定的液位，向貯槽中加入軟水，在加軟水的同時(shí)溶液進(jìn)入納濾膜進(jìn)行分離，分離的淡液收集，濃液回流到貯槽，并保此貯槽的液位恒定不變，當(dāng)加水量達(dá)到溶液體積的廣5倍時(shí)停止。通過調(diào)節(jié)加水量的倍數(shù)可以控制*后濃液中的硫酸鈉濃度和淡液中氯化鈉的回收率，加入的倍數(shù)越多，*后濃液中的硫酸鈉的濃度越低、淡液中氯化鈉的回收率越高。加水方式可以直接加入貯槽， 也可以加在溶液的管道中。
[0010] 間歇恒溶脫鹽操作方式：將提濃后的溶液泵入1#貯槽中，同時(shí)按溶液流量1:1的比例加入軟水，1#貯槽中溶液和水的混合液進(jìn)入納濾膜進(jìn)行分離，分離的淡液收集；濃液進(jìn)入2#貯槽，同時(shí)按濃液流量1 ： 1的比例加入軟水，2#貯槽中溶液和水的混合液再次進(jìn)入納濾膜進(jìn)行分離，分離的淡液收集；濃液進(jìn)入3#貯槽，重復(fù)上述步驟。通過設(shè)置貯槽的只數(shù)和納濾分離的重復(fù)次數(shù)來控制加水量。設(shè)置貯槽的只數(shù)為廣5只，重復(fù)次數(shù)為0、次。設(shè)置的貯槽越多、重復(fù)的次數(shù)越多，則*后濃液中的硫酸鈉的濃度越低、淡液中氯化鈉的回收率越高。加水方式可以直接加入貯槽，也可以加在溶液的管道中。
[0011] 本方案中采用的水經(jīng)過了軟化處理，不含鈣鎂離子，這就有效避免了硫酸鈣的形成，防止硫酸鈣在膜表面的沉積，因此本方案中的膜不易污堵。
[0012] 本方案得到的濃液組分為：硫酸鈉含量6(T130 g/1、氯化鈉含量5?50g/l，可以直接排放。
[0013] 本方案得到的淡液組分為：硫酸鈉含量廣5 g/Ι、氯化鈉含量4(Tl20g/l，用于離子膜燒堿制備原鹽的化鹽。
[0014] 本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是節(jié)約了氯化鈉資源，避免了環(huán)境污染；二是流程短、 能源消耗低、設(shè)備投資小。
具體實(shí)施方式
[0015] 實(shí)施說明：一種含硫酸鈉的氯化鈉溶液的處理方法，（1)含硫酸鈉的氯化鈉溶液用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=4?9，控制溫度在1(T40°C之間，進(jìn)入納濾膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，控制壓力在2. (Γ3. SMI^a之間，采用納濾膜將溶液中的硫酸鈉提濃到8(Tl30g/l ；
(2)步驟（1)中的溶液中加入溶液體積廣5倍的軟水，控制壓力1.5?3. SMI^a之間、溫度 1(T50°C之間用納濾膜進(jìn)行恒溶脫鹽，得到的濃液去排放，得到的淡液去化鹽。
[0016] 所述含硫酸鈉的氯化鈉溶液含硫酸鈉4(Tl20g/l、含氯化鈉18(TM0g/l。
[0017] 所述納濾膜截留分子量為150?400、在pH ^ 4的條件下帶負(fù)電荷。
[0018] 所述恒溶脫鹽為連續(xù)式或間隙式。
[0019] 所述濃液含硫酸鈉6(Tl30 g/1、含氯化鈉5?50g/l。
[0020] 所述淡液含硫酸鈉廣5 g/Ι、含氯化鈉4(Tl20g/l。
[0021] 所述采用納濾膜將溶液中的硫酸鈉提濃壓力控制在2. (Γ3. 8MPa、溫度控制在10~50°C 。 [0022] 所述恒溶脫鹽壓力控制在1. 5?3. 8MPa、溫度控制在1(T50°C。
[0023] 鹽水溶液中Na2SO4的測定原理
SO42-從酸性鹽水溶液以BaSO4形式沉淀，確定其重量試劑和指標(biāo)劑
1、甲基橙指示劑
2、濃 HCl
注：HC1濃度在開工條件會(huì)期間決定.
3、BaCl2 溶液，0. 5mol BaCl2
4、乙醇儀器
1、燒杯，100ml, 500ml2、玻璃微纖維濾紙(注：在分析前預(yù)干燥）
3、Whatman40 號(hào)濾紙
4、布氏過濾組件
5、干燥爐
6、玻璃干燥器
7、熱盤與攪拌器
8、吸液管，5ml，10ml, 50ml 步驟
1、所需取樣量是根據(jù)鹽水溶液中Na2SO4濃度，應(yīng)使用以下取樣量：
2、用吸液管取所需分析的取樣量，放入盛有100 mL蒸餾水的500mL的燒杯中；
3、加入1-2滴甲基橙指示劑，并用濃HCl中和溶液，加入2mL過量HCl ；
4、混合溶液，檢查不溶物的存在；
5、如果有不溶物存在，用WhatmaMO號(hào)濾紙定量過濾入干凈的500ml燒杯中；
6、加熱至近沸，攪拌并加入20mL熱0. 5mol BaCl2溶液；
7、煮沸混合物約15分鐘；
8、移開燒杯，靜置10分鐘；
9、稱量一張預(yù)先干燥的玻璃微纖維混紙（A克）；
10、通過布氏漏斗用預(yù)先稱重的濾紙過濾溶液；
11、定量轉(zhuǎn)移燒杯中的物質(zhì)至布氏漏斗，并用約IOOmL的熱水沖洗沉淀物；
12、用20mL甲基化物*后沖洗沉淀物；
13、把濾紙轉(zhuǎn)移到觀察玻璃上，并在爐子里干燥至少1小時(shí)，*好是120°C下過夜；
14、把濾紙移至玻璃干燥器，讓其冷卻；
15、稱量沉淀物和濾紙（B克）；
鹽水中氯離子測定方法 1.實(shí)驗(yàn)試劑的配制1. 1硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液：
稱取2. 395g硝酸銀，溶解稀釋至1L，貯于棕色瓶內(nèi).
1. 2鉻酸鉀指示液：
稱取5g鉻酸鉀溶于少量水中，滴加1. 1硝酸銀溶液至有紅色沉淀生成，搖勻。靜置12h， 然后過濾并用水將濾液稀釋至100ml.
2.實(shí)驗(yàn)步驟
2. 1吸取5. OOml樣品稀釋至100ml，再取5. OOml稀釋至250ml.
2.2取2.1中溶液25. OOml于錐形瓶中，調(diào)節(jié)pH在6. 5?10. 5 (—般不用調(diào)，已經(jīng)在 6. 5?10. 5 了）。然后加入1. OOml鉻酸鉀指示液，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至磚紅色沉淀剛剛出現(xiàn)即為終點(diǎn)，記錄用量V.
3.計(jì)算公式
X=49. 63 (V-0. 3)/25 X%—氯離子百分含量； V—測樣品時(shí)硝酸銀溶液用量，ml。 [0024] 需要理解到的是：上述實(shí)施例雖然對本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡單文字描述，而不是對本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。