CN110775991B - 一次盐水精制反应系统及其控制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一次盐水精制反应系统及其控制工艺，属于一次盐水精制反应生产技术领域。本发明所述的一次盐水精制反应系统的结构改进优化以及工艺控制优化，通过设置相应的预过滤装置、化盐水预处理装置、反应时间控制装置、化盐流量控制装置、精制剂添加控制装置等，在满足了精制反应的工艺操作条件的情况下，不仅实现了一次盐水精制工艺作业的自动化和精细化操作；而且，由于精制反应更彻底，通过膜过滤器精密过滤后的盐水更能达到一次精制盐水指标的最佳值，同时还加强了对不同原盐的适应能力。

Description

一次盐水精制反应系统及其控制工艺

技术领域

本发明涉及一次盐水精制反应生产技术领域，尤其涉及一种一次盐水精制反应系统及其控制工艺。

背景技术

氯碱化工一次盐水精制工序，早期采用先除镁、后除钙的“预处理器+膜过滤”精制工艺；随着膜技术的发展，氯碱企业逐步采用一步精密过滤的无预处理器工艺。该工艺先在盐水中添加精制剂，即NaOH、Na₂CO₃以及NaClO，使金属离子通过化学反应转换成固体颗粒，然后通过膜过滤器过滤后得到一次精制盐水，即“精制反应+膜过滤”工艺。

目前，多数氯碱企业均是在原预处理器工艺的基础上，通过更换膜过滤器和直接取消预处理器进行改造，多少存在如下不足：

A、直接取消预处理器的缺陷：

预处理器在原工艺中通过浮上分离既可以先除去氢氧化镁，避免过滤膜的堵塞；又可以分离大的机械颗粒杂质，如泥沙、木屑、树枝、编织丝带等，保护后续系统不堵塞和膜不受损伤。由于过滤膜的技术进步，直接取消预处理器后，膜过滤氢氧化镁不受影响，但盐水中大的机械颗粒杂质不仅会造成后续系统的堵塞，也会导致膜过滤器的堵塞和机械损伤。

目前，多数企业仅在进膜过滤器前，增加单一的粗过滤器装置，不仅过滤负荷较重，频繁出现堵塞，也导致粗过滤器的破损，从而对膜过滤器失去保护作用。

B、缺乏对化盐水的控制：

由于用于一次盐水精制的化盐水来源较多，如：电解脱氯盐水、膜法脱销盐水、盐泥压滤水、卤水、回收废盐水、收集的冷凝水、树脂再生水、氢气洗涤水和生产水等等，其初始的含盐量和ph值各不相同，化盐水来量的流量、温度等也各不同。因此配水桶的化盐水来源不同，进化盐池的化盐水组成变化大，特别是ph变化大时，给过碱量和精制反应造成波动影响较大。目前，多数企业缺乏对化盐水的前期监测和预处理，仅强调后续的操作控制，导致精制反应运行的波动大，产品质量稳定性较差。

C、缺乏精制反应的同步完善：

各离子通过精制反应转换成颗粒是否彻底，决定了过滤后的精制盐水中离子的残留浓度，即精盐水质量；只有精制反应彻底，才能充分发挥膜过滤器的优势。而精制反应和颗粒生成过程较复杂，其影响因素也较多，如：过碱量、反应时间、盐水PH值、化盐温度、化盐流量、搅拌混合、精制剂加入顺序等等。

目前多数企业在改造过程中，投资方向是膜过滤器，缺乏对精制反应的同步完善。而原旧工艺受历史设计局限限制，多数为手动操作，操作较粗放，特别是在物料管线堵塞时，导致添加精制剂流量不足、甚至出现断流的情况。技术改造后，先除镁后除钙变为同时除去钙镁，工艺流程变短，对精制反应控制提出了更高的要求。

综上所述，目前多氯碱企业在原预处理器工艺的基础上改造为“精制反应+膜过滤”工艺后，虽然利用膜过滤器的精密过滤特性，能满足一次盐水质量要求：Ca²⁺+Mg²⁺≤1.0mg/L，Fe³⁺≤0.2mg/L，SS≤1.0mg/L；但是由于前端精制反应控制的缺陷，并没有达到一次精制盐水的最佳指标值：Ca²⁺+Mg²⁺≤0.5mg/L，SS≤0.5mg/L，Fe³⁺≤0.01mg/L。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种新的一次盐水精制反应系统，能够应用于一次盐水精制反应。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一次盐水精制反应系统，包括化盐水配水桶、第一氢氧化钠供给管路、给料泵、换热器、蒸汽供给管路、化盐池、折流槽、前反应池、加压泵、后反应槽组、中间槽、膜过滤供料泵、膜过滤器和控制系统；化盐水配水桶通过管路与给料泵的进液口连通以向给料泵供给化盐水，第一氢氧化钠供给管路与给料泵的进液口连通以向给料泵供给氢氧化钠溶液，给料泵的出液口通过管路与换热器的物料进料口连通，换热器的物料出料口通过管路与化盐池连通，换热器的换热介质进料口与蒸汽供给管路连通以向换热器供给蒸汽换热介质，化盐池的出液口与折流槽的进液口连通，折流槽的出液口与前反应池的进液口连通，加压泵的进液口通过管路与前反应池连通，加压泵的出液口通过管路与后反应槽组连通，后反应槽组的出液口与中间槽连通，膜过滤供料泵的进液口通过管路与中间槽连通，膜过滤供料泵的出液口通过管路与膜过滤器的进液口连通，还包括：

预过滤装置，所述预过滤装置包括屉式过滤网、预过滤器和粗过滤器，所述屉式过滤网设置于化盐池的出液口处，所述预过滤器设置于加压泵和后反应槽组之间的管路中，所述粗过滤器设置于膜过滤供料泵和膜过滤器之间的管路中；

化盐水预处理装置，所述化盐水预处理装置包括化盐水ph预调节装置和化盐水温度调节装置，所述化盐水ph预调节装置包括变频计量泵和第一ph变送器，变频计量泵设置于第一氢氧化钠供给管路上，第一ph变送器设置于换热器的物料出料口管路上，并且第一ph变送器作为变频计量泵的反馈控制信号；所述化盐水温度调节装置包括蒸汽调节阀、第一温度变送器和第二温度变送器，所述蒸汽调节阀设置于蒸汽供给管路上，所述第一温度变送器设置于换热器的物料出料口管路上，所述第二温度变送器设置于膜过滤器的进液口管路上，并且第一温度变送器和第二温度变送器均作为蒸汽调节阀的反馈控制信号；

反应时间控制装置，所述反应时间控制装置包括前反应池和后反应槽组，所述后反应槽组包括依次串联设置的第一后反应槽、第二后反应槽和第三后反应槽，并且在前反应池、第一后反应槽、第二后反应槽和第三后反应槽内分别设置有一个搅拌装置；所述前反应池的最小体积为系统最大每小时流量的1.0倍，每个后反应槽的最小体积分别为系统最大每小时流量的1.0倍。

进一步的是：还包括化盐流量控制装置，所述化盐流量控制装置包括第一液位变送器、第二液位变送器和压力变送器，所述给料泵、加压泵和膜过滤供料泵均为变频泵，所述第一液位变送器设置于前反应池内，并且第一液位变送器作为给料泵的反馈控制信号；所述第二液位变送器设置于中间槽内，并且第二液位变送器作为加压泵的反馈控制信号；所述压力变送器设置于膜过滤器的进液口管路上，并且压力变送器作为膜过滤供料泵的反馈控制信号。

进一步的是：还包括精制剂添加控制装置，在折流槽处分别设置有第二氢氧化钠溶液供给管路、碳酸钠溶液供给管路和次氯酸钠溶液供给管路以分别向折流槽内供给相应溶液，所述精制剂添加控制装置包括第一流量计、第二流量计、第二氢氧化钠溶液调节阀、碳酸钠溶液调节阀和过碱量测量仪；所述第一流量计和第二氢氧化钠溶液调节阀串联地设置于第二氢氧化钠溶液供给管路上，并且第一流量计和第二氢氧化钠溶液调节阀连锁控制；所述第二流量计和碳酸钠溶液调节阀串联地设置于碳酸钠溶液供给管路上，并且第二流量计和碳酸钠溶液调节阀连锁控制；所述过碱量测量仪设置于预过滤器与后反应槽组之间的管路上，并且过碱量测量仪作为第二氢氧化钠溶液调节阀和碳酸钠溶液调节阀的反馈控制信号。4.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：所述屉式过滤网由1mm×3mm钛拉网以及在钛拉网上铺设20目尼龙网所组成；所述预过滤器内置孔径1mm钛冲网；所述粗过滤器内置孔径0.5mm钛冲网。

进一步的是：所述精制剂添加控制装置还包括液下分布器，在第二氢氧化钠溶液供给管路和碳酸钠溶液供给管路的出液口分别设置有一个液下分布器，并且所述的液下分布器位于折流槽内液面以下。

进一步的是：在换热器的物料出料口管路上通过三通连接有第一回流管路，所述第一回流管路回流至化盐水配水桶内。

进一步的是：在加压泵的出液口管路上通过三通连接有第二回流管路，所述第二回流管路回流至前反应池的进料口处。

进一步的是：第一后反应槽、第二后反应槽和第三后反应槽三者依次呈阶梯下降地方式进行安装，其中第一后反应槽的安装基础高于地面400mm，第二后反应槽的安装基础高于地面200mm，第三后反应槽的安装基础平于地面。

另外，本发明还提供一种结合本发明所述的一次盐水精制反应系统的控制工艺：

利用化盐水ph预调节装置控制第一ph变送器处的物料ph为10～10.5；

利用化盐水温度调节装置控制第一温度变送器处的物料温度为61～65℃，同时控制第二温度变送器处的物料温度为56～60℃；

利用反应时间控制装置控制物料总反应时间不低于100min。

进一步的是：在设置有化盐流量控制装置时，利用化盐流量控制装置控制前反应池内的液位设定值为90％，波动范围±5％；同时控制中间槽内的液位设定值为70％，波动范围±5％。

进一步的是：在设置有精制剂添加控制装置时，利用精制剂添加控制装置控制过碱量测量仪处的物料过NaOH量为0.2～0.3g/L、过Na₂CO₃量为0.5～0.8g/L。

本发明的有益效果是：

(1)通过设置3个阶段过滤装置，实现了对盐水中大的机械杂质进行分阶段过滤的效果；并且进一步通过采用不同过滤孔径过滤装置，实现了对不同粒径机械杂质的逐级依次过滤，既避免了机械杂质造成单台过滤网堵塞或破损的情况，也最大限度保护膜过滤器不出现堵塞问题，实现系统改造后在取消预处理器后的正常平稳运行。

(2)通过设置化盐水预处理装置，能够实现化盐水ph预调节和化盐水温度预调节，确保了进化盐池的化盐水ph值和温度的稳定，进而也更有利于后续精制反应的稳定、彻底进行和颗粒杂质的生成；并且能够适应不同来源的化盐水，保证了经过预处理的后化盐水的稳定性。另外，还通过进一步设置第一回流管路，可实现将部分经过预处理后的物料回流至化盐水配水桶内，能够实现进一步提高化盐水配水桶内的混合效果以及混合的稳定性。

(3)通过反应时间控制装置，即通过增加后反应槽的体积和个数，同时通过对前反应池以及各后反应槽的体积要求控制，保证了系统精制反应时间不低于100分钟，有利于精制反应的彻底进行，特别是能够保证除Ca²⁺反应更完全。

(4)通过化盐流量控制装置，可实现对前反应池以及中间槽的液位进行监控调节，以及对进膜过滤器的压力进行监控调节。进一步通过合理设置前反应池以及中间槽的液位设定值以及波动范围，能够有效地稳定系统运行时的化盐流量，避免化盐流量发生较大波动的情况，化盐流量的波动可有效地控制在10％以内。

(5)通过精制剂添加控制装置，实现了对精制剂的自动调节加入，并通过对反应过程的在线过碱量监测和控制，稳定了精制剂的添加量，同时也使得后续反应更加平稳。另外，还通过进一步设置第二回流管路，可实现将部分经过前反应池混合搅拌后的物料回流至前反应池的进料口，能够进一步提高混合效果以及混合的稳定性。另外，还通过进一步在折流槽内设置液下分布器，使精制剂和粗盐水能够在折流槽能进行更加充分的混合。

上述本发明所述的一次盐水精制反应系统的结构改进优化以及工艺控制优化，在满足了精制反应的工艺操作条件的情况下，不仅实现了一次盐水精制工艺作业的自动化和精细化操作；而且，由于精制反应更彻底，通过膜过滤器精密过滤后的盐水更能达到一次精制盐水指标的最佳值，同时还加强了对不同原盐的适应能力。

本发明能够有效地提高一次盐水精制的指标，能够实现一次精制盐水达到最佳指标值的要求，并能够提高系统自动稳定性和提高对不同原盐的适应能力，并能够实现更为自动化的控制，提高设备的自动化运行效率。

附图说明

图1为本发明所述的一次盐水精制反应系统控制工艺示意图；

图2为本发明涉及的预过滤装置中不同位置设置的过滤装置的控制工艺示意图；

图3为本发明涉及的化盐水预处理装置的控制工艺示意图；

图4为本发明涉及的化盐流量控制装置的控制工艺示意图；

图5为本发明涉及的精制剂添加控制装置的控制工艺示意图；

图6为本发明涉及的反应时间控制装置的控制工艺示意图；

图中标记为：化盐水配水桶1、第一氢氧化钠供给管路2、给料泵3、换热器4、蒸汽供给管路5、化盐池6、折流槽7、前反应池8、加压泵9、后反应槽组10、中间槽11、膜过滤供料泵12、膜过滤器13、第二氢氧化钠溶液供给管路14、碳酸钠溶液供给管路15、次氯酸钠溶液供给管路16、屉式过滤网17、预过滤器18、粗过滤器19、变频计量泵20、第一ph变送器21、蒸汽调节阀22、第一温度变送器23、第二温度变送器24、第一液位变送器25、第二液位变送器26、压力变送器27、第一流量计28、第二流量计29、第三流量计30、第二氢氧化钠溶液调节阀31、碳酸钠溶液调节阀32、第二ph变送器33、过碱量测量仪34、液下分布器35、第一回流管路36、第二回流管路37、搅拌装置38、第四流量计39、第一后反应槽40、第二后反应槽41、第三后反应槽42、第五流量计43。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明所述的一次盐水精制反应系统，包括化盐水配水桶1、第一氢氧化钠供给管路2、给料泵3、换热器4、蒸汽供给管路5、化盐池6、折流槽7、前反应池8、加压泵9、后反应槽组10、中间槽11、膜过滤供料泵12、膜过滤器13和控制系统；化盐水配水桶1通过管路与给料泵3的进液口连通以向给料泵3供给化盐水，第一氢氧化钠供给管路2与给料泵3的进液口连通以向给料泵3供给氢氧化钠溶液，给料泵3的出液口通过管路与换热器4的物料进料口连通，换热器4的物料出料口通过管路与化盐池6连通，换热器4的换热介质进料口与蒸汽供给管路5连通以向换热器4供给蒸汽换热介质，化盐池6的出液口与折流槽7的进液口连通，折流槽7的出液口与前反应池8的进液口连通，加压泵9的进液口通过管路与前反应池8连通，加压泵9的出液口通过管路与后反应槽组10连通，后反应槽组10的出液口与中间槽11连通，膜过滤供料泵12的进液口通过管路与中间槽11连通，膜过滤供料泵12的出液口通过管路与膜过滤器13的进液口连通，还包括：

预过滤装置，所述预过滤装置包括屉式过滤网17、预过滤器18和粗过滤器19，所述屉式过滤网17设置于化盐池6的出液口处，所述预过滤器18设置于加压泵9和后反应槽组10之间的管路中，所述粗过滤器19设置于膜过滤供料泵12和膜过滤器13之间的管路中；

化盐水预处理装置，所述化盐水预处理装置包括化盐水ph预调节装置和化盐水温度调节装置，所述化盐水ph预调节装置包括变频计量泵20和第一ph变送器21，变频计量泵20设置于第一氢氧化钠供给管路2上，第一ph变送器21设置于换热器4的物料出料口管路上，并且第一ph变送器21作为变频计量泵20的反馈控制信号；所述化盐水温度调节装置包括蒸汽调节阀22、第一温度变送器23和第二温度变送器24，所述蒸汽调节阀22设置于蒸汽供给管路5上，所述第一温度变送器23设置于换热器4的物料出料口管路上，所述第二温度变送器24设置于膜过滤器13的进液口管路上，并且第一温度变送器23和第二温度变送器24均作为蒸汽调节阀22的反馈控制信号；

反应时间控制装置，所述反应时间控制装置包括前反应池8和后反应槽组10，所述后反应槽组10包括依次串联设置的第一后反应槽40、第二后反应槽41和第三后反应槽42，并且在前反应池8、第一后反应槽40、第二后反应槽41和第三后反应槽42内分别设置有一个搅拌装置38；所述前反应池8的最小体积为系统最大每小时流量的1.0倍，每个后反应槽40、41、42的最小体积分别为系统最大每小时流量的1.0倍。

其中，化盐水配水桶1为进行化盐水来源的初步收集和储存装置。从第一氢氧化钠供给管路2供给的氢氧化钠溶液将与从化盐水配水桶内1供给的化盐水进行初步混合后由给料泵3供给至换热器4，并由从蒸汽供给管路5供给的蒸汽进行换热，能够实现对化盐水的预ph调节处理和预加热处理；被预加热处理后的化盐水输送至下游的化盐池6进行工业盐的化盐作业。化盐作业后得到的化盐水经折流槽17时向其中添加精制剂，然后经过折流槽17的折流混合后依次进入前反应池8以及后反应池组10中进行精制反应，以实现将化盐水中的相应金属离子反应生成固体物质。最后，再进经过精制反应后的溶液通过膜过滤器13进行膜过滤处理，以得到一次精盐水产品。

本发明中通过设置预过滤装置，实现了系统改造后在取消预处理器后对机械杂质的过滤处理，并且通过在不同位置安装不同孔径、不同规格过滤装置，实现取消预处理后的机械杂质的分级过滤处理，能减轻单一过滤器的负荷，可很好地解决机械杂质的分离过滤问题，确保后续膜过滤器13的安全、平稳运行。

更具体的，对于各位置的过滤装置，本发明可具体采用如下设置参数：所述屉式过滤网17由1mm×3mm钛拉网以及在钛拉网上铺设20目尼龙网所组成；所述预过滤器18内置孔径1mm钛冲网；所述粗过滤器19内置孔径0.5mm钛冲网。这样，可通过过滤孔径逐渐减小的设置，实现对机械杂质的逐级分阶段过滤处理，提高过滤效率。

本发明中通过设置化盐水预处理装置，实现了预先添加NaOH调整化盐水的ph值，同时利用蒸汽调整化盐水的温度，满足进化盐池6的化盐水达到更加稳定合格的ph值和温度，在化盐池中预除去部分Mg²⁺，同时为后续精制反应提供更为稳定的ph值以及物料温度。由于能够实现对化盐水ph预调节和化盐水温度预调节，满足了不同来源化盐水的充分混合，确保了进化盐池的化盐水ph值和温度的稳定，同时也更有利于后续精制反应的稳定、彻底进行和颗粒杂质的生成。

另外，借助第一ph变送器21能够对通过第一氢氧化钠供给管路2供给的氢氧化钠溶液的反馈调节，以实现自动控制添加量的效果。不失一般性，本发明中所述的“第一ph变送器21作为变频计量泵20的反馈控制信号”，指的是第一ph变送器21所监测的化盐水的ph值将输入给控制系统，并由控制系统根据该处ph的设定值参数进行对变频计量泵20的流量控制，以自动调节氢氧化钠溶液的供给量，使第一ph变送器21所监测的化盐水的ph值控制在设定范围内。

更具体的，本发明中的控制系统具体可为DCS控制系统，其本身为本领域常规的控制系统，因此对于其具体控制原理不再详细介绍。另外，本发明中后续所提到的反馈控制与上述“第一ph变送器21作为变频计量泵20的反馈控制信号”的原理一致，故不再详细说明。同理，借助第一温度变送器23和第二温度变送器24可实现对蒸汽供给管路5上的蒸汽调节阀22的反馈调节，能够实现自动控制蒸汽供给量的效果。

另外，还通过进一步设置第一回流管路36，可实现将部分经过预处理后的物料回流至化盐水配水桶1内，能够实现进一步提高化盐水配水桶1内的混合效果以及混合的稳定性。

本发明中的反应时间控制装置，实际为通过对前反应池8以及后反应池组10的数量以及体积设置，以控制物料在经过前反应池8以及后反应池组10的时间，进而控制物料的有效反应时间。具体应当确保反应时间不低于100分钟，相对于本行业普遍设定的反应时间在45-60分钟而言，本发明能够保证充分反应，进而使相应的离子彻底转换为固体颗粒，已被去除。

另外，本发明中具体设置有三个后反应池，其安装位置参照附图6所示：第一后反应槽40、第二后反应槽41和第三后反应槽42三者依次呈阶梯下降地方式进行安装，其中第一后反应槽40的安装基础高于地面400mm，第二后反应槽41的安装基础高于地面200mm，第三后反应槽42的安装基础平于地面。这样设置的好处是可以在三个后反应池之间形成相应的安装高度落差，进而可便于后反应池之间的物料输送。

另外，为了实现更好的精制反应效果，本发明中设置有相应的搅拌装置38，以通过搅拌提高在前反应池8以及三个后反应槽内的混合反应效果。具体的，对于搅拌装置38的搅拌转速，可设置为其转速度为18～25rpm即可。

另外，本发明中还进一步包括化盐流量控制装置，所述化盐流量控制装置包括第一液位变送器25、第二液位变送器26和压力变送器27，所述给料泵3、加压泵9和膜过滤供料泵12均为变频泵，所述第一液位变送器25设置于前反应池8内，并且第一液位变送器25作为给料泵3的反馈控制信号；所述第二液位变送器26设置于中间槽11内，并且第二液位变送器26作为加压泵9的反馈控制信号；所述压力变送器27设置于膜过滤器13的进液口管路上，并且压力变送器27作为膜过滤供料泵12的反馈控制信号。通过上述设置，可通过第一液位变送器25监测前反应池8内的液位，通过第二液位变送器26监测中间槽11内的液位深度，通过压力变送器27监测膜过滤器13的进液口管路内的液体压力；进而可将上述监测结果分别用于控制相应泵的输液量，具体可通过控制系统控制变频泵的运行频率以实现对泵输送流量的控制，以此实现整个化盐流量的自动反馈控制，能有效地提高流量的稳定性。而且，通过控制膜过滤器13的进液口管路内的液体压力，使其处于相对稳定的压力波动范围内，可更有利于膜过滤器13的稳定运行，保障过滤效果。

更具体的，为了便于作业人员监测系统的化盐水流量情况，本发明中进一步可在加压泵9的出液口管路上设置有第四流量计39；同时也可在膜过滤器13的出液口管路上设置有第五流量计43。不失一般性，上述第四流量计39、第五流量计43的监测结果也可直接传送至控制系统，通过控制系统显示至其显示屏幕上，以供运行人员实时查看。

另外，本发明中还进一步包括精制剂添加控制装置，在折流槽7处分别设置有第二氢氧化钠溶液供给管路14、碳酸钠溶液供给管路15和次氯酸钠溶液供给管路16以分别向折流槽7内供给相应溶液，所供给的相应溶液即为精制剂；所述精制剂添加控制装置包括第一流量计28、第二流量计29、第二氢氧化钠溶液调节阀31、碳酸钠溶液调节阀32和过碱量测量仪34；所述第一流量计28和第二氢氧化钠溶液调节阀31串联地设置于第二氢氧化钠溶液供给管路14上，并且第一流量计28和第二氢氧化钠溶液调节阀31连锁控制；所述第二流量计29和碳酸钠溶液调节阀32串联地设置于碳酸钠溶液供给管路15上，并且第二流量计29和碳酸钠溶液调节阀32连锁控制；所述过碱量测量仪34设置于预过滤器18与后反应槽组10之间的管路上，并且过碱量测量仪34作为第二氢氧化钠溶液调节阀31和碳酸钠溶液调节阀32的反馈控制信号。通过上述设置后，即可利用过碱量测量仪34监测相应位置对应的液体内的过NaOH量和过Na₂CO₃量，进而可结合相应的流量计情况分别控制第二氢氧化钠溶液调节阀31以及碳酸钠溶液调节阀32的开度，以实现对氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液添加量的控制。另外，因NaClO的添加量非常少，因此对于NaClO的添加流量可由手动调节，并由第三流量计30监测其流量情况即可。

更具体的，为进一步提高氢氧化钠溶液以及碳酸钠溶液添加到折流槽7后的分散混合效果，参照附图中所示，本发明中进一步设置有液下分布器35，并且在第二氢氧化钠溶液供给管路14和碳酸钠溶液供给管路15的出液口分别设置有一个液下分布器35，并且所述的液下分布器35位于折流槽7内液面以下。

更具体的，为进一步提高折流槽7内的精制剂添加后的组分稳定性，本发明中进一步在加压泵9的出液口管路上通过三通连接有第二回流管路37，所述第二回流管路37回流至前反应池8的进料口处。可实现将部分经过前反应池8混合搅拌后的物料回流至前反应池8的进料口，能够进一步提高混合效果以及混合的稳定性。另外，为了便于作业人员监测添加精制剂后的液体的ph值，本发明中进一步在加压泵9的出液口管路上设置有第二ph变送器33以进行监测。

本发明所述的一次盐水精制反应控制工艺，其为采用上述本发明所述的一次盐水精制反应系统用于一次盐水的精制反应；具体的，本发明中一次盐水精制反应系统优选如下控制工艺参数：利用化盐水ph预调节装置控制第一ph变送器21处的物料ph为10～10.5；利用化盐水温度调节装置控制第一温度变送器23处的物料温度为61～65℃，同时控制第二温度变送器24处的物料温度为56～60℃；利用反应时间控制装置控制物料总反应时间不低于100min。

并且在设置有化盐流量控制装置时，利用化盐流量控制装置控制前反应池8内的液位设定值为90％，波动范围±5％；同时控制中间槽11内的液位设定值为70％，波动范围±5％；在设置有精制剂添加控制装置时，利用精制剂添加控制装置控制过碱量测量仪34处的物料过NaOH量为0.2～0.3g/L、过Na2CO3量为0.5～0.8g/L。

另外，在设置有第二ph变送器33，可人为监控该位置处的ph值，对于该位置处的ph值，可优选其运行范围为10.2～10.5；当超出该范围时，则可人为对系统运行情况进行及时调整。

通过上述工艺参数的控制，可实现整个精制反应的稳定运行以及保证精制反应的彻底性，同时还加强了对不同工业盐的适应能力，确保最终通过膜过滤器精密过滤后的盐水能达到一次精制盐水指标的最佳值。本发明能够实现更为自动化的控制，提高设备的自动化运行效率。

Claims (10)

1.一次盐水精制反应系统，其特征在于：包括化盐水配水桶(1)、第一氢氧化钠供给管路(2)、给料泵(3)、换热器(4)、蒸汽供给管路(5)、化盐池(6)、折流槽(7)、前反应池(8)、加压泵(9)、后反应槽组(10)、中间槽(11)、膜过滤供料泵(12)、膜过滤器(13)和控制系统；化盐水配水桶(1)通过管路与给料泵(3)的进液口连通以向给料泵(3)供给化盐水，第一氢氧化钠供给管路(2)与给料泵(3)的进液口连通以向给料泵(3)供给氢氧化钠溶液，给料泵(3)的出液口通过管路与换热器(4)的物料进料口连通，换热器(4)的物料出料口通过管路与化盐池(6)连通，换热器(4)的换热介质进料口与蒸汽供给管路(5)连通以向换热器(4)供给蒸汽换热介质，化盐池(6)的出液口与折流槽(7)的进液口连通，折流槽(7)的出液口与前反应池(8)的进液口连通，加压泵(9)的进液口通过管路与前反应池(8)连通，加压泵(9)的出液口通过管路与后反应槽组(10)连通，后反应槽组(10)的出液口与中间槽(11)连通，膜过滤供料泵(12)的进液口通过管路与中间槽(11)连通，膜过滤供料泵(12)的出液口通过管路与膜过滤器(13)的进液口连通，还包括：

预过滤装置，所述预过滤装置包括屉式过滤网(17)、预过滤器(18)和粗过滤器(19)，所述屉式过滤网(17)设置于化盐池(6)的出液口处，所述预过滤器(18)设置于加压泵(9)和后反应槽组(10)之间的管路中，所述粗过滤器(19)设置于膜过滤供料泵(12)和膜过滤器(13)之间的管路中；

化盐水预处理装置，所述化盐水预处理装置包括化盐水ph预调节装置和化盐水温度调节装置，所述化盐水ph预调节装置包括变频计量泵(20)和第一ph变送器(21)，变频计量泵(20)设置于第一氢氧化钠供给管路(2)上，第一ph变送器(21)设置于换热器(4)的物料出料口管路上，并且第一ph变送器(21)作为变频计量泵(20)的反馈控制信号；所述化盐水温度调节装置包括蒸汽调节阀(22)、第一温度变送器(23)和第二温度变送器(24)，所述蒸汽调节阀(22)设置于蒸汽供给管路(5)上，所述第一温度变送器(23)设置于换热器(4)的物料出料口管路上，所述第二温度变送器(24)设置于膜过滤器(13)的进液口管路上，并且第一温度变送器(23)和第二温度变送器(24)均作为蒸汽调节阀(22)的反馈控制信号；

反应时间控制装置，所述反应时间控制装置包括前反应池(8)和后反应槽组(10)，所述后反应槽组(10)包括依次串联设置的第一后反应槽(40)、第二后反应槽(41)和第三后反应槽(42)，并且在前反应池(8)、第一后反应槽(40)、第二后反应槽(41)和第三后反应槽(42)内分别设置有一个搅拌装置(38)；所述前反应池(8)的最小体积为系统最大每小时流量的1.0倍，每个后反应槽(40、41、42)的最小体积分别为系统最大每小时流量的1.0倍。

2.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：还包括化盐流量控制装置，所述化盐流量控制装置包括第一液位变送器(25)、第二液位变送器(26)和压力变送器(27)，所述给料泵(3)、加压泵(9)和膜过滤供料泵(12)均为变频泵，所述第一液位变送器(25)设置于前反应池(8)内，并且第一液位变送器(25)作为给料泵(3)的反馈控制信号；所述第二液位变送器(26)设置于中间槽(11)内，并且第二液位变送器(26)作为加压泵(9)的反馈控制信号；所述压力变送器(27)设置于膜过滤器(13)的进液口管路上，并且压力变送器(27)作为膜过滤供料泵(12)的反馈控制信号。

3.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：还包括精制剂添加控制装置，在折流槽(7)处分别设置有第二氢氧化钠溶液供给管路(14)、碳酸钠溶液供给管路(15)和次氯酸钠溶液供给管路(16)以分别向折流槽(7)内供给相应溶液，所述精制剂添加控制装置包括第一流量计(28)、第二流量计(29)、第二氢氧化钠溶液调节阀(31)、碳酸钠溶液调节阀(32)和过碱量测量仪(34)；所述第一流量计(28)和第二氢氧化钠溶液调节阀(31)串联地设置于第二氢氧化钠溶液供给管路(14)上，并且第一流量计(28)和第二氢氧化钠溶液调节阀(31)连锁控制；所述第二流量计(29)和碳酸钠溶液调节阀(32)串联地设置于碳酸钠溶液供给管路(15)上，并且第二流量计(29)和碳酸钠溶液调节阀(32)连锁控制；所述过碱量测量仪(34)设置于预过滤器(18)与后反应槽组(10)之间的管路上，并且过碱量测量仪(34)作为第二氢氧化钠溶液调节阀(31)和碳酸钠溶液调节阀(32)的反馈控制信号。

4.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：所述屉式过滤网(17)由1mm×3mm钛拉网以及在钛拉网上铺设20目尼龙网所组成；所述预过滤器(18)内置孔径1mm钛冲网；所述粗过滤器(19)内置孔径0.5mm钛冲网。

5.如权利要求3所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：所述精制剂添加控制装置还包括液下分布器(35)，在第二氢氧化钠溶液供给管路(14)和碳酸钠溶液供给管路(15)的出液口分别设置有一个液下分布器(35)，并且所述的液下分布器(35)位于折流槽(7)内液面以下。

6.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：在换热器(4)的物料出料口管路上通过三通连接有第一回流管路(36)，所述第一回流管路(36)回流至化盐水配水桶(1)内。

7.如权利要求3所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：在加压泵(9)的出液口管路上通过三通连接有第二回流管路(37)，所述第二回流管路(37)回流至前反应池(8)的进料口处。

8.如权利要求1所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：第一后反应槽(40)、第二后反应槽(41)和第三后反应槽(42)三者依次呈阶梯下降地方式进行安装，其中第一后反应槽(40)的安装基础高于地面400mm，第二后反应槽(41)的安装基础高于地面200mm，第三后反应槽(42)的安装基础平于地面。

9.一次盐水精制反应控制工艺，采用上述权利 要求1至8中任意一项所述的一次盐水精制反应系统，其特征在于：

利用化盐水pH 预调节装置控制第一pH 变送器(21)处的物料pH 为10～10.5；

利用化盐水温度调节装置控制第一温度变送器(23)处的物料温度为61～65℃，同时控制第二温度变送器(24)处的物料温度为56～60℃；

利用反应时间控制装置控制物料总反应时间不低于100min。

10.如权利要求9所述的一次盐水精制反应控制工艺，其特征在于：在设置有化盐流量控制装置时，利用化盐流量控制装置控制前反应池(8)内的液位设定值为90％，波动范围±5％；同时控制中间槽(11)内的液位设定值为70％，波动范围±5％；在设置有精制剂添加控制装置时，利用精制剂添加控制装置控制过碱量测量仪(34)处的物料过NaOH量为0.2～0.3g/L、过Na2CO3量为0.5～0.8g/L。

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