CN102774859A - 离子膜法制碱二次盐水精制方法 - Google Patents

离子膜法制碱二次盐水精制方法 Download PDF

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冯圣君
冯曦
徐国然
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NANTONG SANSHENG CHEMICAL TECHNOLOGY CO LTD
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/14—Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B11/00—Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
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Abstract

本发明公开了一种离子膜法制碱二次盐水精制方法，将来自除去ClO-离子的一次盐水溶液输入首台石墨反应器，向首台石墨反应器内输入磷酸和/或亚磷酸，再流入串联的后台石墨反应器，向后台反应器内输入5%质量浓度的聚酸钠水溶液处理，得到二次精制盐水。本发明处理后的盐水经常规的过滤及螯合树脂塔吸附，二次精制盐水水溶液中Ca2+、Mg2+总含量在2PPb左右，SO4 2-可降至2g/L,螯合树脂塔可达从24小时延长到240小时再生。

Description

离子膜法制碱二次盐水精制方法
技术领域
本发明涉及一种离子膜法制碱二次盐水精制方法。
背景技术
离子膜电解槽的操作关键是使离子膜能够长期稳定地保持较高的电流效率和较低的槽电压，进而稳定、并降低直流电耗，延长离子膜的使用寿命。这项技术的关键是进入电解槽的盐水质量。
盐水中的主要杂质含量及其对离子膜的影响
表1
Figure BDA00002015803100011
经对盐水中Ca、Mg、Fe、、Al、Sr、I、SiO2等的检测分析，对膜的影响最为明显的还是Ca2+，Mg2+，SO4 2-，它们的微量存在，就会使电流效率下降，使槽电压上升。
当前，国内外离子膜制碱盐水二次精制工艺流程大致相同为：将一次盐水除ClO-离子，然后经过滤、调节pH值，并经螯合树脂吸附。
其精制后出螯合树脂塔的盐水Ca2+,Mg2+总含量＜20.0PPb,螯合树脂塔的再生时间为24～48小时，因此，仍然存在的机会是进一步改善盐水水溶液纯化，延长整合树脂再生周期。
原盐成卤水是氯碱工业的主要化学原料，其中的杂质带入溶液之中，已知的一次盐水精制将会达到如下质量
表二
Figure BDA00002015803100021
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效改善盐水溶液纯化，延长整合树脂再生周期的离子膜法制碱二次盐水精制方法。
本发明的技术解决方案是：
一种离子膜法制碱二次盐水精制方法，其特征是：将来自除去ClO-离子的一次盐水溶液输入首台石墨反应器，向首台石墨反应器内输入磷酸和/或亚磷酸，再流入串联的后台石墨反应器，向后台反应器内输入5%质量浓度的聚酸钠水溶液处理，得到二次精制盐水；
反应式如下：
(1)Cl-+Na2C2P2O9→NaCl+H3PO4+…
(2)SO4 2-+Na2C2P2O9→Na2SO4+H3PO4+…
(3)Ca2++H3PO4→Ca3（PO4）2
(4)Mg2++H3PO4→Mg3（PO4）2。
所述除去ClO-离子的一次盐水溶液，是将一次盐水经过添加亚硫酸钠后，去除ClO-离子，形成的含Na2SO4和Cl-的水溶液。
聚酸钠：又名三偏酸钠
分子式：Na2C2P2O9
结构式：
Figure BDA00002015803100031
相对分子质量（按1999年国际相对原子质量计）：276
密度:1.67(15℃)
溶解度：与水混溶，可混溶于乙醇。
稳定性：稳定。
见南通三圣化工科技有限公司企业标准（Q/320691NGA01-2011,2011-3-28发布，江苏省南通质量技术监督局标准备案，通质技监标备第63号2011-G）。
本发明处理后的盐水经常规的过滤及螯合树脂塔吸附，二次精制盐水水溶液中Ca2+、Mg2+总含量在2PPb左右，SO4 2-可降至2g/L,螯合树脂塔可达从24小时延长到240小时再生。
经过以上纯化处理的精制盐水，进入电解槽离子膜，极少含量的Ca2+、Mg2+、SO4 2-离子，减少了在离子膜上的沉淀结垢，进一步降低了现有的槽电压，提高了电流效率，大量降低了生产能耗，延长了离子膜寿命。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种离子膜法制碱二次盐水精制方法，将来自除去ClO-离子的一次盐水溶液输入首台石墨反应器，向首台石墨反应器内输入磷酸和/或亚磷酸，再流入串联的后台石墨反应器，向后台反应器内输入5%质量浓度的聚酸钠水溶液处理，得到二次精制盐水；
反应式如下：
(1)Cl-+Na2C2P2O9→NaCl+H3PO4+…
(2)SO4 2-+Na2C2P2O9→Na2SO4+H3PO4+…
(3)Ca2++H3PO4→Ca3（PO4）2
(4)Mg2++H3PO4→Mg3（PO4）2。
所述除去ClO-离子的一次盐水溶液，是将一次盐水经过常规的添加亚硫酸钠后，去除ClO-离子，形成的含Na2SO4和Cl-的水溶液。
输入5%质量浓度的的聚酸钠，其中用量计算为：
已知的一次盐水中ClO-的浓度为＜10mg/l
Figure BDA00002015803100051
1m3盐水中ClO-与Na2SO4反应需要Na2SO4，0.194*（23*2+32+48）=24.4g
产生Cl-  0.194*35.5=6.887g
每日盐水用量  24t*11m3/t=264m3
每日生成的Cl-  264m3*6.887g/m3=1818.2g=1.818Kg
故根据方程(1)可计算出Na2C2P2O9的用量，及产生的H3PO4的量；
根据方程(2)可计算出Na2C2P2O9的用量，及产生的H3PO4的量；
根据方程(1)、(2)，计算出的Na2C2P2O9的用量相加，即为投入反应的Na2C2P2O9的用量；
根据一次精制盐水中Ca2+,Mg2+的已知检测量；
根据方程(3)(4)可计算出所需要的H3PO4用量，减去所反应产生的H3PO4数量，即为所需的投入量。
经过公知的过滤及螯合树脂塔吸附，二次精制盐水水溶液中Ca2+、Mg2+总含量在2PPb左右，SO4 2-可降至2g/L,螯合树脂塔可达从24小时延长到240小时再生。

Claims (2)

1. 一种离子膜法制碱二次盐水精制方法，其特征是：将来自除去ClO- 离子的一次盐水溶液输入首台石墨反应器，向首台石墨反应器内输入磷酸和/或亚磷酸，再流入串联的后台石墨反应器，向后台反应器内输入5%质量浓度的聚酸钠水溶液处理，得到二次精制盐水。
2. 根据权利要求1所述的离子膜法制碱二次盐水精制方法，其特征是：所述除去ClO- 离子的一次盐水溶液，是将一次盐水经过添加亚硫酸钠后，去除ClO- 离子，形成的含Na2SO4和Cl-的水溶液。
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CN105126937A (zh) * 2015-08-14 2015-12-09 芜湖融汇化工有限公司 一种延长螯合树脂塔再生的工艺方法
CN105347363A (zh) * 2015-11-26 2016-02-24 山东潍坊润丰化工股份有限公司 一种水洗吸附法处理副产工业盐的工艺
CN113401924A (zh) * 2021-07-27 2021-09-17 恒信润丰科技开发（北京）有限公司 一种盐水精制方法

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