CN109570204A - 一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及碱渣脱水降氯装置 - Google Patents

一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及碱渣脱水降氯装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及全套碱渣脱水降氯装置，碱渣脱水降氯工艺包括两次碱渣浆液浓缩步骤、两次碱渣浆液浓缩步骤之间设置有浓缩浆液除沙步骤；还包括碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤、补缝步骤、配重抹平步骤和碱渣滤饼蒸汽烘干步骤。碱渣脱水降氯装置包括真空带式过滤机，真空带式过滤机上设有补缝系统和配重抹平系统。本发明的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及全套碱渣脱水降氯装置，利用该装置和工艺通过洗涤方法将63滴度的氯化钠和氯化钙碱渣浆液进行处理，形成含水率低于55％、干基氯离子含量低于1.5％碱渣滤饼，且具有产量大、成本低、指标优，耗水低、母液膨胀少，不添加任何化学添加剂等优点。

Description

一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及碱渣脱水降氯装置
技术领域
本发明属于氨碱法制碱碱渣综合利用技术领域，尤其涉及一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及全套碱渣脱水降氯装置。
背景技术
碱渣也称为碱白泥，是氨碱法制碱过程中，氧化钙和氯化钠等原料在一定的工艺条件下制备纯碱后产生的副产品。工业上采用氨碱法制备纯碱时，每生产1t纯碱，约产生300kg碱渣。碱渣主其要成分包括50％碳酸钙、2-4％硫酸钙、5-10％氢氧化钙、8-10％氯化钙、5-10％氢氧化镁、2-3％氯化钠、2.5-5.5％氧化物、7-8％二氧化硅、1-3％酸性不溶物等，废渣中氯化物含量很高，主要以CaCl2、NaCl形式存在。近年来，我国纯碱产量持续高速增长，年增长3.0％以上。2015年，我国纯碱产量达2591.7万t，相应碱渣的排放量约为778万t。
目前，大多数碱厂采用就地堆放的方式处理碱渣，导致碱渣大量堆积，使土地出现盐渍化现象。碱渣的危害极大，主要表现在：碱性强，其pH约为10～12，风化后渗入地下，可在不同程度上污染地表和地下水，破坏地表植物及土壤中的细菌、真菌等微生物；碱渣的粒径极细，易被吹入空气进而被人体吸入，危害人体健康；此外，部分碱厂直接将其排放入海，污染海水资源，危害水中的动、植物。因此，碱渣的综合利用是该领域一个重要的研究课题。困扰碱渣综合利用的瓶颈是内含的氯离子，目前没有一种成熟的低成本降低氯离子的有效技术。
目前碱渣在工程建筑、化工、环境保护、农渔业等领域有所利用，但由于含氯高、吸湿性大的特点，使各种再利用方法受到限制，如作为制砖或水泥等建筑材料时由于碱渣中含有较高氯离子，在较高温度条件下产生易腐蚀管道和设备的氯化氢，对产品的强度及机械性能也有不良影响。砖和抹灰砂浆因受氯化物影响，在使用后产生泛霜现象使其使用价值降低。用于路面建设和坑道回填时由于氯化物的溶解流失引发工程质量问题。作为型煤添加剂、锅炉煤燃烧用脱硫剂及烟气脱硫剂时也存在氯化氢腐蚀问题。作为土壤改良剂、钙镁复混肥应用时因含氯量高导致土壤板结及抑制作物生长等问题。因此有效脱除碱渣中的氯离子已成为废碱渣排放和综合利用的重大瓶颈问题和关键技术。
国内外对废碱渣除氯进行了广泛研究，主要有洗涤法、离子交换树脂法和电解法。洗涤法主要采用淡水或海水为洗涤处理剂，如中国专利CN1098817C采用城市污水做处理剂除去废碱渣氯离子，废碱渣与城市污水重量比为20～80∶1000，脱氯效果达93％以上，但用水量大，且存在废碱渣粒度细小、水洗时沉降速度慢，脱氯时间长的问题。洗后废碱渣保水性强，影响贮存、运输和使用，同时产生氯离子二次污染问题。
离子交换树脂法因需要特殊过滤树脂材料，成本高且容易堵塞，目前仅处于探索阶段。市场上有利用电解化学法进行脱氯，但是其投资高、能耗高、效率低都缺点、导致成本过高，没有经济效益，多年来未能实现市场化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺及碱渣脱水降氯装置，利用该装置和工艺通过洗涤的方法将63滴度(110g/l)的氯化钠和氯化钙碱渣浆液进行处理，形成含水率低于55％、干基氯离子含量0.5～20％碱渣滤饼，且具有产量大、成本低、指标优，耗水低、母液膨胀少，不添加任何化学添加剂等优点。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，包括碱渣浆液浓缩步骤、碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤和二次脱水步骤。
作为一种改进，所述碱渣脱水降氯工艺还包括补缝步骤，补缝步骤是将浓度70-80％的缝补浆液均匀铺设到碱渣滤饼表面，填补裂缝。
作为一种改进，所述碱渣脱水降氯工艺还包括配重抹平步骤，配重抹平步骤是将碱渣滤饼抹平，防止碱渣滤饼产生裂缝。
作为一种改进，所述碱渣滤饼脱水步骤包括两次布料，第一次布料后脱水，碱渣滤饼含水量降至65％～75％；再一次布料后真空脱水，碱渣滤饼含水量降至65-80％。
作为一种改进，所述碱渣滤饼脱水步骤：是将碱渣浆液脱水后形成碱渣滤饼，碱渣滤饼的含水率降至65％～80％。
作为一种改进，所述碱渣浆液浓缩步骤是将碱渣浆液进行充分的沉淀浓缩，浓缩后的碱渣浆液浓度达到50％～60％。
作为一种改进，所述浓缩浆液除沙步骤是将碱渣浆液形成除沙后的碱渣浆液。
作为一种改进，所述布洗水降氯步骤包括N次水洗，其中1﹤N≦8；布洗水降氯步骤后碱渣滤饼含水量65％～70％。
作为一种改进，第N次水洗时使用的洗涤水为第N+1次水洗时真空抽滤的母液；最后一次水洗时使用的洗涤水来自外界提供的脱氯水。
作为一种改进，所述碱渣脱水降氯工艺还包括碱渣滤饼蒸汽烘干步骤，碱渣滤饼蒸汽烘干步骤是将热气或者蒸气喷至碱渣滤饼上部，热气0℃-100℃，蒸汽压力在0.1-2.0兆帕之间；碱渣滤饼蒸汽烘干步骤后碱渣滤饼含水率35％～85％，干基滤饼氯离子含量0.5～15％。
作为一种改进，所述碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤和碱渣滤饼蒸汽烘干步骤均是通过真空带式过滤机实现的。
一种碱渣脱水降氯装置，包括真空带式过滤机，真空带式过滤机包括可移动的滤布和位于滤布下方的真空盒。
作为一种改进，所述真空带式过滤机还包括补缝系统；补缝系统包括补缝布料器，补缝布料器设置在滤布的上方；补缝布料器用于将补缝浆液铺设到滤布表层的碱渣滤饼上。
作为一种改进，所述真空带式过滤机还包括设置在水洗单元后的配重抹平系统；配重抹平系统包括固定在滤布上方的支架和安装在支架上的透气布，透气布设有一水平段铺在碱渣滤饼上，透气布的水平段上放置有配重块。
作为一种改进，所述真空带式过滤机包括脱水系统，脱水系统包括第一布料器和脱水真空腔；脱水真空腔位于滤布下方的真空盒内，第一布料器位于滤布进料端的上方，第一布料器将碱渣浆液布置到滤布上；第一布料器位于脱水真空腔上方。
作为一种改进，所述脱水系统还包括第二布料器，第二布料器与第一布料器间隔设置且位于第一布料器的下游位置。
作为一种改进，所述真空带式过滤机中用于脱水系统的脱水真空腔的长度为4米～8米。
作为一种改进，所述真空带式过滤机包括位于滤布上方的水洗系统，水洗系统依次包括第一水洗单元，第二水洗单元…第N-1水洗系统和第N水洗单元，其中1﹤N≦8；每个水洗单元的下方设有与之匹配的真空腔；真空腔位于滤布工作区和胶带的下方。第二水洗单元至第四水洗单元中的每个水洗单元对应的真空腔的底部均通过管道和集液腔与气液分离罐连通，气液分离罐分离出的液体经滤液罐后由滤液泵送至上一级的水洗系统。
作为一种改进，所述真空带式过滤机还包括位于滤布上方的蒸汽干燥系统，蒸汽干燥系统包括位于滤布上方的蒸汽罩，蒸汽罩上设有喷气管，蒸汽干燥系统用于将降氯后合格的碱渣滤饼进行蒸汽烘干。
作为一种改进，所述碱渣脱水降氯装置还包括依次连接的第一稠厚器、旋流器，高频脱水筛、第二稠厚器；第一稠厚器的底部出口与旋流器上端的入口连通，旋流器上端的出口与第二稠厚器的入口连通；旋流器的底部出口与高频脱水筛的入口连通，高频脱水筛的底流出口与第二稠厚器的入口连通；第二稠厚器的底部出口分别通过管道与真空带式过滤机连通。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
1、处理效果好：将63滴度(110g/l)的氯化钠和氯化钙碱渣浆液经本工艺处理后形成的碱渣滤饼水分低于55％、干基滤饼氯离子含量0.5～15％碱渣滤饼
2、产量大，系统连续运行，稳定性好，上游工艺发生变化时对本系统影响小
3、不添加任何化学药剂，不破坏碱渣原有性质，对碱渣后期用于制作废料、工程建材原料等综合利用不产生任何影响。
4、洗涤水量控制在2m3/吨碱渣以内，洗涤水可返回纯碱生产系统中，如果洗涤水量过多，造成母液膨胀过多，不能返回生产系统，将增加污水排放数量，本方案节约了用水量，避免了水污染问题。
5、本工艺中设有加补缝的工序，解决了碱渣滤饼裂纹问题，降低洗涤水和气耗量
6、本工艺中的带式碱渣脱水洗涤机与目前市场上的真空真空带式过滤机有很大不同，利用盲板将真空盒进行分段，实现了设备脱水区4-8米，每道洗涤区1-2米，再脱水区10-12米，各个区域相互隔断，各洗涤区洗涤水分段抽滤回收，实现逆流洗涤工艺。
7、增加配重抹平装置，避免了碱渣滤饼再次裂纹。
8、新增加蒸汽罩，通过喷80℃～100℃热气或蒸汽将滤饼温度提高，增加滤饼透气性，从而降低滤饼水分。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯装置的结构示意图；
图2是图1中过滤机的结构示意图；
图3是配重抹平系统的结构示意图；
图4是图1中滤布清洗系统的结构简图；
图5是图1中胶带的截面示意图；
图6是图1中碱渣滤饼水洗的原理示意图；
图中，1-第一稠厚器，2-滤布，3-真空盒，4-第一布料器，5-脱水真空腔，6-第五集液腔，7-第五气液分离罐，8-第二布料器，9-主动轮，10-从动轮，11-胶带。12-托胶辊，13-拖布辊，14-上部出口，15-底部出口，16-第一排液管，17-第二排液管，18-喷淋洗涤装置，19-缓冲管，20-接水口，21-喷头，22-碱渣滤饼，23-第一水洗单元，24-第二水洗单元，25-第三水洗单元，26-第四水洗单元，27-第五水洗单元，28-第一真空腔，29-第二真空腔，30-第三真空腔，31-第四真空腔，32-第五真空腔，33-第一气液分离罐，34-第二气液分离罐，35-第三气液分离罐，36-第四气液分离罐，37-储液罐，38-第二滤液罐，39-第三滤液罐，40-第四滤液罐，41-第一回水泵，42-第二滤液泵，43-第三滤液泵，44-第四滤液泵，45-第一集液腔，46-第二集液腔，47-第三集液腔，48-第四集液腔，49-滤布清洗系统，50-滑台润滑系统，51-设备地漏，52-补缝布料器，53-低氯碱渣配浆机，54-第二回水泵，55-配重抹平系统，56-支架，57-透气滤布，58-配重块，59-蒸汽干燥系统，60-蒸汽罩，61-喷气管，62-橡胶板，63-凹槽，64-抽滤孔，65-滑台，66-滑槽，67-摩擦带，68-真空管，69-旋流器，70-高频脱水筛，71-刮刀，72-第二稠厚器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1
一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，包括碱渣浆液浓缩步骤、浓缩浆液除沙步骤、碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤和碱渣滤饼蒸汽烘干步骤。本实施例中包括两次碱渣浆液浓缩步骤，两次碱渣浆液浓缩步骤之间设置有所述的浓缩浆液除沙步骤。具体步骤如下：
1、碱渣浆液浓缩步骤是将10％～15％的碱渣浆液送至浓缩机或稠厚器进行充分的沉淀浓缩。大部分氯离子随上部溢流的清母液排出，浓缩后的碱渣浆液浓度达到50％～60％。
2、浓缩浆液除沙步骤是将第一次浓缩后的碱渣浆液用泵加压后进入旋流器，通过离心作用将含有大粒径颗粒浆液由旋流器底部排出后进入高频脱水筛，以筛网为介质，在重力作用下将大颗粒砂与水分离，实现碱渣除沙，旋流器溢流口浆液和高频脱水筛底流混合形成除沙后的碱渣浆液。
3、除沙后的碱渣浆液在进行一次碱渣浆液浓缩步骤。
4、碱渣滤饼脱水步骤是将碱渣浆液浓缩步骤后的碱渣浆液布置到移动的滤布上，滤布移动过程中利用真空原理进行脱水，脱水过程中氯离子随母液滤除；碱渣滤饼脱水步骤后碱渣浆液变为碱渣滤饼，碱渣滤饼的含水率降至65％～80％。
在碱渣滤饼脱水步骤中，分两次布料将碱渣浆液均匀布置到移动的滤布上；即首先将碱渣浆液布置到滤布上，利用真空原理进行脱水，碱渣浆液变为碱渣滤饼，至碱渣滤饼含水量65％～75％时，再一次将碱渣浆液布置到含水量65％～75％的碱渣滤饼上进行脱水；两次布料可有效提高一倍滤饼厚度，二次布料后真空脱水滤饼含水量在65-80％范围，达到提高设备产量的目的。
5、布洗水降氯步骤包括N次水洗，其中1﹤N≦，8本实施例中N＝5。水洗是指将氯离子含量低的洗涤水或氯离子含量低于0.3％的洗涤水与滤饼中氯离子含量较高的母液混合，稀释母液中氯离子含量，随着滤布运行，利用真空抽滤出稀释后的母液；布洗水降氯步骤后碱渣含水量65％～70％。
第N次水洗时使用的洗涤水为第N+1次水洗时真空抽滤的母液；最后一次水洗时使用的洗涤水来自外界提供的脱氯水；实现逆流洗涤，节约用水，减少母液膨胀，洗涤吨碱渣耗水量小于2m3。
6、碱渣脱水降氯工艺还包括补缝步骤，布洗水降氯步骤中碱渣滤饼的含水量为60-65％时，滤饼会出现裂缝，会增加水耗和气耗，影响洗涤效果。
补缝步骤是将氯含量合格的低氯滤饼制成浓度70-80％的缝补浆液，并将浓度70-80％的缝补浆液均匀铺设到布洗水降氯步骤中开裂的碱渣滤饼表面，通过负压和重力作用，缝补浆液流至开裂的缝隙中，填补裂缝，形成不开裂的碱渣滤饼。
7、所述碱渣脱水降氯工艺还包括配重抹平步骤，配重抹平步骤是利用配重块对碱渣滤饼产生0.5-2kg/㎝2的压强，将两次水洗之间的碱渣滤饼或布洗水降氯步骤后的碱渣滤饼抹平，防止碱渣滤饼产生裂缝。
8、碱渣脱水降氯工艺还包括碱渣滤饼蒸汽烘干步骤，碱渣滤饼蒸汽烘干步骤是将蒸气和碱渣滤饼送至集气罩并将蒸气喷至碱渣滤饼上部，利用蒸汽提高碱渣滤饼温度，增加透气性，在真空原理下充分降低在碱渣滤饼中的水分，降低碱渣滤饼中氯离子含量。该步骤中，热气温度为80℃～100℃，蒸气压力在0.1-2.0兆帕之间。碱渣滤饼蒸汽烘干步骤后碱渣滤饼含水率35％～85％，干基氯离子含量0.5～15％之间。
以上步骤中，其中碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤、补缝步骤、配重抹平步骤和碱渣滤饼蒸汽烘干步骤均是通过真空带式过滤机实现的。
实施例2
如图1和图2共同所示，一种碱渣脱水降氯装置，包括依次设置的第一稠厚器1、旋流器69，高频脱水筛70、第二稠厚器72和真空带式过滤机。
第一稠厚器1的底部出口与旋流器69上端的入口连通，旋流器69上端的出口与第二稠厚器72的入口连通；旋流器69的底部出口与高频脱水筛70的入口连通，高频脱水筛70的底流出口与第二稠厚器72的入口连通；第二稠厚器72的底部出口15分别通过管道与过滤机连通。将经过第一稠厚器1浓缩后的碱渣浆液用泵加压后进入旋流器69，通过离心作用将含有大粒径颗粒浆液由旋流器69底部排出后进入高频脱水筛70，以筛网为介质，在重力作用下将大颗粒砂与水分离，实现碱渣除沙，旋流器69溢流口浆液和高频脱水筛70底流混合形成除沙后的碱渣浆液。除沙后的碱渣浆液送至第二稠厚器72进行再次浓缩。稠厚器、旋流器和高频脱水筛均为本领域公知的设备，不再进行赘述。
稠厚器用于将碱渣浆液沉淀和浓缩，输出高浓度碱渣浆液。碱渣浆液进入稠厚器后，进行充分沉淀浓缩，从稠厚器的上部出口14溢流出清母液，稠厚器的底部出口15流出高浓度的碱渣浆液。稠厚器的数量为两个，即第一稠厚器1和第二稠厚器72。将浓度10％～15％的碱渣浆液送至第一稠厚器1后其底部出口15排出的碱渣浆液浓度为30％～45％。浓度为30％～45％的碱渣浆液经过旋流器69和高频脱水筛70除沙后送至第二稠厚器72。第二稠厚器72的底部出口15排出的碱渣浆液浓度为55％～65％。大部分的氯离子随上部出口14溢流的清母液排出，能够去除碱渣浆液中大部分的氯离子。
如图1、图2和图6共同所示，真空带式过滤机包括可移动的滤布2和位于滤布2下方的真空盒3。真空带式过滤机还包括主动轮9和从动轮10，以及环型的与主动轮9和从动轮10传动连接的胶带11。胶带11上设有多个间隔设置的凹槽63，凹槽63的底部设有贯穿胶带11的抽滤孔64。胶带11的底部设有多个间隔、转动设置的托胶辊12。滤布2也为环形结构，环绕在多个拖布辊13上，滤布2包括一段水平设置的工作区，工作区位于胶带11上，胶带11运动过程中带动滤布2一起运动。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示，过滤机上包括依次设置的脱水系统，水洗系统、蒸汽干燥系统59和卸料系统，还包括补缝系统和配重抹平系统55。卸料系统为设置在过滤机尾端的刮刀71，滤布2运动时刮刀71刮取滤布2上的碱渣滤饼，用于碱渣滤饼的卸料。卸料后的碱渣滤饼收集并储存和应用。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示，脱水系统包括第一布料器4和脱水真空腔5。脱水真空腔5位于滤布2下方的真空盒3内，第一布料器4位于滤布2进料端的上方，第一布料器4将碱渣浆液布置到滤布上；第一布料器4位于脱水真空腔5上方。脱水真空腔5的底部通过管道和第五集液腔6与第五气液分离罐7连通，第五气液分离罐7下端的出液口通过管道与第二稠厚器72连通。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示，脱水系统还包括第二布料器8，第二布料器8与第一布料器4间隔设置且位于第一布料器4的下游位置；第二布料器8位于滤布2和脱水真空腔5的上方。第一布料器4和第二布料器8均为燕尾式布料器。在申请号为CN201220361289.6，名称为一种真空真空带式过滤机用布料装置的中国实用新型专利中已经公开了该布料器的具体结构，因此不再进行详述。第一布料器4将经过第二稠厚器72浓缩的碱渣浆液均匀布置到滤布2上，以滤布2为介质，碱渣浆液随滤布2和胶带11向前移动，利用真空原理进行脱水，滤布2上的碱渣浆液失水后变成碱渣滤饼。至碱渣滤饼含水量为65～75％时，第二布料器8将经过第二稠厚器72浓缩的碱渣浆液均匀布置到滤布2上的碱渣滤饼上，碱渣浆液和碱渣滤饼一起随着滤布2和胶带11继续向前移动。移动过程中碱渣浆液失水变成碱渣滤饼，至碱渣滤饼中的含水量降至到65％左右时，碱渣浆液中含氯离子高的母液大部分被滤出。过滤机中用于脱水系统的脱水真空腔5的长度为4米～8米。本实施例中优选的为7米。由于碱渣滤饼的透水性差，水不易抽滤排除。如果采用一次布料时，由于碱渣浆液的量较大又不能及时滤出母液，容易造成设备溢料，因而两次布料可有效防止溢料和提高设备产量。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示，过滤机包括位于滤布2上方的水洗系统，水洗系统为可移动式洗涤箱装置或喷淋洗涤装置18。在我公司申请的申请号为CN201720360635.1，名称为一种真空带式滤碱机用可移动式洗涤箱的中国实用新型专利中已经公开了该可移动式洗涤箱的具体结构，因此不再进行详述。喷淋洗涤装置18包括缓冲管19，缓冲管19上设有接水口20，缓冲管19上还设有多个间隔布置的喷头21。
如图1、图2、图3、图4、图5和图6共同所示，水洗系统依次包括第一水洗单元，第二水洗单元…第N-1水洗单元和第N水洗单元。其中1﹤N≦8。本实施例中N＝5。其中第一水洗单元23、第二水洗单元24和第三水洗单元25均采用可移动式洗涤箱装置。第四水洗单元26和第五水洗单元27均采用可移动式洗涤箱装置。每个水洗单元的下方设有与之匹配的真空腔和气液分离罐。真空腔位于滤布2工作区和胶带11的下方。即第一水洗单元23下方设有第一真空腔28，第二水洗单元23下方设有第二真空腔29，第三水洗单元23下方设有第三真空腔30，第四水洗单元23下方设有第四真空腔31，第五水洗单元23下方设有第五真空腔32。每个真空腔用于水洗的真空长度为1米～2米。本实施例中优选的为1.5米。本实施例中优选的滤布2工作区和胶带11的下方设有一个真空盒3，真空盒3内部通过盲板分割成多个互不连通的脱水真空腔5、第一真空腔28、第二真空腔29、第三真空腔30、第四真空腔31和第五真空腔32。
第一真空腔28通过管道和第一集液腔45与第一气液分离罐33连通，第一气液分离罐33分离出的液体，作为废水集中被收集处理。
第二至四中的每个真空腔的底部均通过管道和集液腔与气液分离罐连通，气液分离罐分离出的液体经滤液罐后由滤液泵送至上一级的水洗系统。第二真空腔29通过管道和第二集液腔46与第二气液分离罐34连通，第二气液分离罐34的液体出口的下游依次连通第二滤液罐38、第二滤液泵42和第一水洗单元23，第二真空腔29内的气液混合物经第二气液分离罐34和第二滤液罐38后得到的液体被送至第一水洗单元23并作为洗涤水使用。第三真空腔30通过管道和第三集液腔47与第三气液分离罐35连通，第三气液分离罐35的液体出口的下游依次连通第三滤液罐39、第三滤液泵43和第二水洗单元24，第三真空腔30内的气液混合物经第三气液分离罐35和第三滤液罐39后得到的液体被送至第二水洗单元24并作为洗涤水使用。第四真空腔31通过管道和第四集液腔48与第四气液分离罐36连通，第四气液分离罐36的液体出口的下游依次连通第四滤液罐40、第四滤液泵44和第三水洗单元25，第四真空腔31内的气液混合物经第四气液分离罐36和第四滤液罐40后得到的液体被送至第三水洗单元25并作为洗涤水使用。第五真空腔31通过管道与第四集液腔48连通。
第五水洗单元的洗涤水来自外来的脱氯水。所述过滤机上还设有滤布清洗系统49、滑台润滑系统50和设备地漏51。滤布清洗系统49用于对滤布工作区以外的某段位置的滤布的清洗，可以选择环形滤布的下部的一端进行清洗。滑台润滑系统50用于胶带11与各真空区的真空盒3间的润滑。
如图6所示，胶带11上安装有摩擦带67；真空盒3的上端设有滑台65，滑台65上设有滑槽66，摩擦带67设置在滑槽66内，胶带11移动时，摩擦带67随胶带11运行并在滑槽66内滑动。真空盒3的每个腔室上都连接有真空管68。滑台润滑系统50提供的的润滑水用于摩擦带67与滑槽66相对运动时的润滑。滑台润滑系统50位于第五水洗单元27的下游、对应第五真空腔的位置。滤布清洗系统49和滑台润滑系统50的洗涤水均采用外来的脱氯水。
设备地漏50位于过滤机上的底部，用于收集滑台润滑系统50使用后的洗涤水和滤布清洗系统49使用后的洗涤水，并将洗涤水送至储液罐37后经第一回水泵41送至第四水洗单元26并作为洗涤水使用。
所述过滤机还包括补缝系统和配重抹平系统55。补缝系统包括低氯碱渣配浆机53和补缝布料器52，补缝布料器52与低氯碱渣配浆机53间设有第二回水泵54。低氯碱渣配浆机53用于补缝浆液的配置，即将氯含量合格的低氯滤饼制成浓度70-80％的补缝浆液。制取补缝浆液是可直接使用该过滤机产出的合格的低氯滤饼。补缝布料器52为燕尾式布料器，补缝布料器52将低氯碱渣配浆机53配置的补缝浆液均匀铺设到布洗水降氯步骤中开裂的碱渣滤饼表面，通过负压和重力作用，缝补浆液流至开裂的缝隙中，填补裂缝，开裂的碱渣滤饼变成不开裂的碱渣滤饼。补缝系统的补缝布料器52设置在滤布2的上方，且位于相邻的两个水洗单元之间。补缝时直接利用相邻两个水洗系统对应的真空腔即可。补缝工序对应的真空长度为0.5米～1米。本实施例中优选的为0.8米。
如图1、图2和图3共同所示，配重抹平系统55包括固定在滤布2上方的角钢支架56和安装在支架56上的透气布57，透气布57上有一段水平段平铺在碱渣滤饼上表面，透气布57的水平段上放置有配重块58。每道水洗系统后0.5米位置均设有配重抹平系统55，配重抹平系统55的利用碱渣滤饼软和粘性大的特性，利用配重块对碱渣滤饼产生的压力和压强，压强为0.5-2kg/㎝2。将碱渣滤饼抹平防止裂缝再次产生。配重块对碱渣滤饼产生的压强值优选的控制在1kg/㎝2。
两个水洗系统间同时设有补缝系统和配重抹平系统55时，补缝系统位于配重抹平系统55的上游位置。当两个水洗单元间只设有配重抹平系统55，没有补缝系统时，配重抹平系统55的数量为两个，两个配重抹平系统55前后并列设置。
本实施例中，第二水洗单元24和第三水洗单元25之间设有补缝系统和一个配重抹平系统55。第一水洗单元23和第二水洗单元24之间、第三水洗单元25和第四水洗单元26之间、第四水洗单元26和第五水洗单元27之间、以及第五水洗单元27的下游位置设有两个配重抹平系统55。
如图1、图2和图4共同所示，所述过滤机还包括位于滤布2上方的蒸汽干燥系统59，蒸汽干燥系统59位于第五真空腔32尾端的位置。蒸汽干燥系统59包括位于滤布2上方的蒸汽罩60，蒸汽罩60为下部开放的盒状结构。蒸汽罩60上设有喷气管61，蒸汽罩60的下端安装有橡胶板62。过滤机运行使用时橡胶板62的下端与碱渣滤饼22接触。
过滤机用于蒸汽干燥系统59的真空长度为10米～12米。本实施例中优选的为10米。80℃～100℃的热气或蒸汽通过蒸汽罩60的喷气管61均匀喷至碱渣滤饼22上部，蒸汽罩60的下端四周安装的橡胶板62，使得蒸汽罩60的内部与碱渣滤饼22间形成一个密封区，利用蒸汽提高碱渣滤饼22温度，增加碱渣滤饼22的透气性，充分降低母液在碱渣滤饼22中的残余量，有效降低碱渣滤饼22中氯离子含量。
本发明通过物理洗涤方法将63滴度(110g/l)的氯化钠和氯化钙碱渣浆液依次送至第一稠厚器1、旋流器69和高频脱水筛70，在第一稠厚器1内完成第一次碱渣浆液浓缩步骤，在旋流器69内完成浓缩浆液除沙步骤，然后再第二稠厚器72内再重复一次碱渣浆液浓缩步骤，碱渣浆液的浓度达到50％～60％。浓缩后的碱渣浆液送至过滤机。在过滤机内依次通过脱水系统完成碱渣滤饼脱水步骤、通过水洗系统完成布洗水降氯步骤，通过蒸汽干燥系统完成碱渣滤饼蒸汽烘干步骤。另外补缝步骤通过补缝系统及与其匹配的部件实现，配重抹平步骤通过重抹平系统55及与其匹配的部件实现。最终形成含水率低于55％、氯离子含量低于1.5％的碱渣滤饼。且洗涤每立方碱渣滤饼洗涤水耗量低于1.5m3。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明内容，不应理解为是对本发明保护范围的限制，只要是根据本发明技术方案所作的改进，均落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：包括碱渣浆液浓缩步骤、碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤和二次脱水步骤。
2.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣脱水降氯工艺还包括补缝步骤，补缝步骤是将浓度70-80％的缝补浆液均匀铺设到碱渣滤饼表面，填补裂缝。
3.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣脱水降氯工艺还包括配重抹平步骤，配重抹平步骤是将碱渣滤饼抹平，防止碱渣滤饼产生裂缝。
4.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣滤饼脱水步骤包括两次布料，第一次布料后脱水，碱渣滤饼含水量降至65％～75％；再一次布料后真空脱水，碱渣滤饼含水量降至65-80％。
5.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣滤饼脱水步骤：是将碱渣浆液脱水后形成碱渣滤饼，碱渣滤饼的含水率降至65％～80％。
6.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣浆液浓缩步骤是将碱渣浆液进行充分的沉淀浓缩，浓缩后的碱渣浆液浓度达到50％～60％。
7.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述浓缩浆液除沙步骤是将碱渣浆液形成除沙后的碱渣浆液。
8.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述布洗水降氯步骤包括N次水洗，其中1﹤N≦8；布洗水降氯步骤后碱渣滤饼含水量65％～70％。
9.如权利要求8所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：第N次水洗时使用的洗涤水为第N+1次水洗时真空抽滤的母液；最后一次水洗时使用的洗涤水来自外界提供的脱氯水。
10.如权利要求1所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣脱水降氯工艺还包括碱渣滤饼蒸汽烘干步骤，碱渣滤饼蒸汽烘干步骤是将热气或者蒸气喷至碱渣滤饼上部，热气0℃-100℃，蒸汽压力在0.1-2.0兆帕之间；
碱渣滤饼蒸汽烘干步骤后碱渣滤饼含水率35％～85％，干基滤饼氯离子含量0.5～15％。
11.如权利要求10所述的一种氨碱法制碱碱渣脱水降氯工艺，其特征在于：所述碱渣滤饼脱水步骤、布洗水降氯步骤和碱渣滤饼蒸汽烘干步骤均是通过真空带式过滤机实现的。
12.一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：包括真空带式过滤机，真空带式过滤机包括可移动的滤布(2)和位于滤布(2)下方的真空盒(3)。
13.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机还包括补缝系统；补缝系统包括补缝布料器(52)，补缝布料器(52)设置在滤布(2)的上方；补缝布料器(52)用于将补缝浆液铺设到滤布(1)表层的碱渣滤饼上。
14.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机还包括设置在水洗单元后的配重抹平系统(55)；配重抹平系统(55)包括固定在滤布(2)上方的支架(56)和安装在支架(56)上的透气布(57)，透气布设有一水平段铺在碱渣滤饼上，透气布(57)的水平段上放置有配重块(58)。
15.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机包括脱水系统，脱水系统包括第一布料器(4)和脱水真空腔(5)；
脱水真空腔(5)位于滤布(2)下方的真空盒(3)内，第一布料器(4)位于滤布(2)进料端的上方，第一布料器(4)将碱渣浆液布置到滤布上；第一布料器(4)位于脱水真空腔(5)上方。
16.如权利要求15所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述脱水系统还包括第二布料器(8)，第二布料器(8)与第一布料器(4)间隔设置且位于第一布料器(4)的下游位置。
17.如权利要求16所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机中用于脱水系统的脱水真空腔(5)的长度为4米～8米。
18.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机包括位于滤布(2)上方的水洗系统，水洗系统依次包括第一水洗单元，第二水洗单元…第N-1水洗系统和第N水洗单元，其中1﹤N≦8；每个水洗单元的下方设有与之匹配的真空腔；真空腔位于滤布(2)工作区和胶带(11)的下方。第二水洗单元至第四水洗单元中的每个水洗单元对应的真空腔的底部均通过管道和集液腔与气液分离罐连通，气液分离罐分离出的液体经滤液罐后由滤液泵送至上一级的水洗系统。
19.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述真空带式过滤机还包括位于滤布(2)上方的蒸汽干燥系统(59)，蒸汽干燥系统(59)包括位于滤布(2)上方的蒸汽罩(60)，蒸汽罩(60)上设有喷气管(61)，蒸汽干燥系统(59)用于将降氯后合格的碱渣滤饼进行蒸汽烘干。
20.如权利要求12所述的一种碱渣脱水降氯装置，其特征在于：所述碱渣脱水降氯装置还包括依次连接的第一稠厚器(1)、旋流器(69)，高频脱水筛(70)、第二稠厚器(72)；第一稠厚器(1)的底部出口与旋流器(69)上端的入口连通，旋流器(69)上端的出口与第二稠厚器(72)的入口连通；旋流器(69)的底部出口与高频脱水筛(70)的入口连通，高频脱水筛(70)的底流出口与第二稠厚器(72)的入口连通；第二稠厚器(72)的底部出口(15)分别通过管道与真空带式过滤机连通。
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