CN108675321B - 一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺，尤其涉及一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺。包括反应罐、废碱存储罐、电石渣进料器、碱洗塔、废碱存储罐、输送泵D、输送泵A、输送泵B、输送泵C、第一过滤器、第二过滤器、成品罐、输送泵A、输送泵B、输送泵C、输送泵D，本发明装置及其工艺可以实现通过废碱水在电石渣中提纯氢氧化钠，有效的实现了废物利用，具有极大的社会效益，经济效益和环境效益。

Description

一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺

技术领域

本发明涉及一种提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺，尤其涉及一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺。

背景技术

电石法聚氯乙烯行业的氯乙烯生产过程中，因为物料含有少量的二氧化碳，随着粗氯乙烯气体进入净化系统被碱洗塔用氢氧化钠溶液吸收，反应生成碳酸钠，随着碳酸钠的富集和氢氧化钠溶液浓度的降低，碱洗塔就要对废碱液进行更换，否则会导致碱洗塔吸收效果下降、碳酸钠堵塞填料和管线等情况发生。频繁换碱不但对氢氧化钠造成浪费，还产生大量污水难以处理。

而在电石法生产乙炔过程中，会产出大量电石渣，电石渣虽然用途众多，但大量电石渣还是很难完全回用，占用大片堆放场地，干燥电石渣还会出现扬尘污染环境。故解决如何利用大量电石渣和处理废碱液的问题成为了行业的一个难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺，已解决上述电石渣的处理和碱洗塔中废碱液的处理的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，包括反应罐、废碱存储罐、电石渣进料器和碱洗塔。所述碱洗塔的底部通过管道与所述废碱存储罐的进料口连通，所述废碱存储罐的出料口通过管道与输送泵D的输入端连通，所述输送泵D的输出端通过管道与所述反应罐连通，所述电石渣进料器通过管道和所述反应罐连通。所述反应罐的上部与溢流管道连通，所述反应罐的底部通过管道和输送泵A的输入端连通，所述输送泵A的输出端通过管道与压滤机的进料口连通，所述压滤机的出料口通过管道与缓冲罐的进料口连通，所述压滤机的底端通过管道与滤渣存储器的进料口连通。所述缓冲罐的出料口通过管道与输送泵B的输入端连通，所述输送泵B的输出端通过管道与第一过滤器的进料口连通，所述第一过滤器的出料口通过管道与第二过滤器的进料口连通，所述第二过滤器的出料口通过管道与成品罐的进料口连通。

本发明的有益效果是：实现了电石渣和碱洗塔中的废碱液的再次利用，在反应罐中废碱液和电石渣发生反应生成了氢氧化钠溶液，本装置结构合理，能够利用该装置得到不含固体的氢氧化钠溶液，溢流管道的存在可以控制反应罐1内溶液的量，增加安全性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述成品罐通过管道与输送泵C的输入端连通，所述输送泵C 的输出端通过管道与所述碱洗塔的顶部连通。

采用上述进一步方案的有益效果是实现了整个装置的循环，电石渣和废碱液产生的氢氧化钠经过压滤机、第一过滤器、第二过滤器最后产出不含固体氢氧化钠溶液，将该氢氧化钠溶液通过输送泵C回流到在氯乙烯碱洗塔中循环使用。使得碱洗塔的碳酸钠含量降低，随着时间的推移，只需要添加少量高浓度氢氧化钠就可保证碱洗塔的吸收效果。

进一步，所述反应罐中设有搅拌器。

采用上述进一步方案的有益效果是因电石渣中氢氧化钙在水中微溶，故反应罐需要加装搅拌。并且反应时间越长，反应效果越好，搅拌器让氢氧化钠的生成效率更高，品质更好。

进一步，所述压滤机为板框压滤机。

采用上述进一步方案的有益效果是板框压滤机功率大，可以满足大批量的溶液的过滤，有利于提高生产的效率。板框压滤机包括滤板、滤框和滤布，板与框相间排列而成，在滤板的两侧覆有滤布，用压紧装置把板与框压紧，即在板与框之间构成压滤室。在板与框的上端中间相同部位开有小孔，压紧后成为一条通道，加压到0.2～0.4MPa的污水，由该通道进入压滤室，滤板的表面刻有沟槽，下端钻有供滤液排出的孔道，得到的滤液在压力下，通过滤布、沿沟槽与孔道排出滤机。

进一步，所述第一过滤器为填料过滤器。

采用上述进一步方案的有益效果是填料过滤器在过滤大颗粒物质的效果很好，可以过滤滤液中残留的较大的固体，填料过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英沙，无烟煤，锰砂等。

进一步，第二过滤器为凯膜过滤器。

采用上述进一步方案的有益效果是凯膜过滤器过滤微小固体的效果很好，能够将碳酸钙等固体完全除去，凯膜过滤器的滤液进入液体过滤器，并经过HVM膜过滤膜进行过滤。清液经过过滤膜进入上腔(清液腔)，并通过液位罐清液管至精盐水贮槽；过滤液中的固体物质(滤渣)被过滤膜截流在过滤膜表面。当过滤一段时间后，过滤膜上的滤渣达到一定厚度后，液体过滤器自动进入反冲清膜状态，凯膜过滤器中的阀按各自的功能自动切换，使滤渣脱离过滤膜表面并沉降到液体过滤器的锥形底部，液体过滤器自动进入下一个过滤、反冲、沉降周期；当液体过滤器锥形底部的滤渣达到一定量时，液体过滤器自动打开阀排出滤渣，然后重新进入下一运行循环周期，最后得到不含滤渣的滤液。

本发明还提供一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的工艺，它通过权利要求1-6中任一项所述的一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置完成，它包括以下步骤：

A、将电石渣通过所述电石渣进料器进入到所述反应罐当中，所述碱洗塔产生的废碱液通过输送泵D进入到反应罐当中，使得电石渣和废碱液发生反应得到氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀；

B、将步骤A当中的产物通过输送泵A输送至所述压滤机进行过滤；所述压滤机的滤液通过管道进入到所述缓冲罐当中，所述压滤机的滤渣通过管道进入到所述滤渣存储器中，实现了固液分离；

C、所述缓冲罐中存储的步骤B处理得到的滤液通过所述输送泵B进入到所述第一过滤器中过滤，实现了除去氢氧化钠溶液中的固体；

D、步骤C中处理得到的氢氧化钠溶液通过管道进入所述第二过滤器中继续过滤碳酸钙等固体，实现了完全除去氢氧化钠溶液中的碳酸钙等固体；

E、步骤D中处理得到的氢氧化钠滤液通过管道进入到所述成品罐当中，实现了不含固体的高品质氢氧化钠溶液的存储。

采用上述进一步方案的有益效果是通过本发明的工艺，实现了从电石渣和废碱液中生产除不含固体的高品质氢氧化钠溶液，实现了能源的循环利用，有利于保护环境。

进一步，步骤E中所述的成品罐中的氢氧化钠溶液通过所述输送泵C进入到所述碱洗塔的顶部，实现了氢氧化钠溶液的循环利用。

采用上述进一步方案的有益效果是由于氢氧化钠的循环利用，碱洗塔中碳酸钙的含量就会降低，所以不会出现碳酸钠的富集堵塞填料和管线等情况发生，保证了碱洗塔在整个工艺当中的效果，不用对碱洗塔进行换碱处理，有利于最后高品质氢氧化钠溶液的产生和避免能源的浪费。

附图说明

图1为本发明示意图；

图2为氯乙烯废碱水实验数据汇总表和折线图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、反应罐，2、输送泵A，3、压滤机，4、滤渣存储器，5、缓冲罐，6、输送泵B，7、第一过滤器，8、第二过滤器，9、成品罐，10、输送泵C，11、碱洗塔，12、输送泵D，13、搅拌器，14、电石渣进料器，15、溢流管道， 16、废碱存储罐

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，电石渣从所述电石渣进料器14中进入到反应罐1当中，废碱液从所述碱洗塔11的底部流出进入所述废碱存储罐16，所述废碱存储罐16中的废碱液通过所述输送泵D12进入到反应罐1当中，所述反应罐1 的顶部连通有溢流管道防止反应罐1的液位超过限度。所述反应罐1中的电石渣和废碱液按照Ca(OH)₂+Na₂CO₃＝CaCO₃↓+2NaOH的化学原理充分反应后，所述反应罐1中的固液混合体通过所述输送泵A2进入板框压滤机3当中。所述板框压滤机将过滤出的固体通过管道运输到滤渣存储器4，滤液运输到所述缓冲罐5当中。所述缓冲罐5的存在为了先将液体汇集，然后下一步通过所述输送泵B6进入到所述填料过滤器7当中进行过滤，所述填料过滤器7具有筛除大部分固体的效果。过滤所得滤液通过管道进入到所述凯膜过滤器8当中，所述凯膜过滤器8能够除去所有的碳酸钙等固体，得到不含固体的氢氧化钠溶液进入到所述成品罐9当中。为了进一步的循环利用资源，所述成品罐9当中的氢氧化钠溶液通过所述输送泵C进入到所述碱洗塔11 的顶部，用于稀释碳酸钠的比例和补充所述碱洗塔11内的碱液的含量，经过实验得到如图2所示。图2中的折线图的横轴是时间，单位是小时(h)，纵轴是百分比(％)。

图2中的实验数据是基于对所述废所述碱存储罐16内的氯乙烯废碱水进行采样并检测其中的氢氧化钠和碳酸钠的百分比，从当天的15时整检测一次，半个小时后检测一次，之后每两个小时检测一次，直到第二天的11 时为止。通过所检测的数据制作成折线图可以看出，所述废碱塔内的废碱水内氢氧化钠的含量越来越高，而碳酸钠的含量越来越低，可以得出本发明一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺。具有良好的循环效果，可以让所述碱洗塔11保持良好的吸收效果。并且对所述第二过滤器8过滤后所述成品罐9内的溶液进行检测，未被检测出钙离子，说明本发明一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置及工艺。具有良好的电石渣提纯氢氧化钠效果，提纯的氢氧化钠溶液不含固体杂质，品质高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，其特征在于，包括反应罐(1)、废碱存储罐(16)、电石渣进料器(14)和碱洗塔(11)；

所述碱洗塔(11)的底部通过管道与所述废碱存储罐(16)的进料口连通，所述废碱存储罐(16)的出料口通过管道与输送泵D(12)的输入端连通，所述输送泵D(12)的输出端通过管道与所述反应罐(1)连通，所述电石渣进料器(14)通过管道和所述反应罐(1)连通；

所述反应罐(1)的上部与溢流管道(15)连通，所述反应罐(1)的底部通过管道和输送泵A(2)的输入端连通，所述输送泵A(2)的输出端通过管道与压滤机(3)的进料口连通，所述压滤机(3)的出料口通过管道与缓冲罐(5)的进料口连通，所述压滤机(3)的底端通过管道与滤渣存储器(4)的进料口连通；

所述缓冲罐(5)的出料口通过管道与输送泵B(6)的输入端连通，所述输送泵B(6)的输出端通过管道与第一过滤器(7)的进料口连通，所述第一过滤器(7)的出料口通过管道与第二过滤器(8)的进料口连通，所述第二过滤器(8)的出料口通过管道与成品罐(9)的进料口连通；

所述成品罐(9)通过管道与输送泵C(10)的输入端连通，所述输送泵C(10)的输出端通过管道与所述碱洗塔(11)的顶部连通。

2.根据权利要求1所述的一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，其特征在于，所述反应罐(1)中设有搅拌器(13)。

3.根据权利要求1所述的一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，其特征在于，所述压滤机(3)为板框压滤机。

4.根据权利要求1所述的一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，其特征在于，所述第一过滤器(7)为填料过滤器。

5.根据权利要求1所述的一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置，其特征在于，所述第二过滤器(8)为凯膜过滤器。

6.一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的工艺，其特征在于，它通过权利要求1-5中任一项所述的一种电石法聚氯乙烯行业电石渣提纯氢氧化钠溶液的装置提纯氢氧化钠溶液，它包括以下步骤：

A、将电石渣通过所述电石渣进料器(14)送入到所述反应罐(1)当中，所述碱洗塔(11)内的废碱液通过输送泵D(12)送入到反应罐(1)当中，使得电石渣和废碱液发生反应得到氢氧化钠溶液和碳酸钙沉淀；

B、将步骤A当中的产物通过输送泵A(2)输送至所述压滤机(3)进行过滤；所述压滤机(3)的滤液通过管道进入到所述缓冲罐(5)当中，所述压滤机(3)的滤渣通过管道进入到所述滤渣存储器(4)中，实现了固液分离；

C、所述缓冲罐(5)中存储的步骤B处理得到的滤液通过所述输送泵B(6)进入到所述第一过滤器(7)中进行过滤，实现了除去氢氧化钠溶液中的固体；

D、步骤C中处理得到的氢氧化钠溶液通过管道进入所述第二过滤器(8)中继续过滤碳酸钙等固体，实现了完全除去氢氧化钠溶液中的碳酸钙等固体；

E、步骤D中处理得到的氢氧化钠滤液通过管道进入到所述成品罐(9)当中，实现了不含固体的高品质氢氧化钠溶液的存储。

7.根据权利要求6所述的一种电石渣提纯氢氧化钠溶液的工艺，其特征在于，步骤E中所述的成品罐(9)中的氢氧化钠溶液通过输送泵C(10)的输送进入到所述碱洗塔的顶部，实现了氢氧化钠溶液的循环利用。

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