CN111747568A - 一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，主要包括预处理系统、净化系统、反洗系统以及化学清洗系统；预处理系统包括苦卤水箱、高压泵、水质稳定剂水箱、水质稳定剂添加泵、管道混合器、自清洗过滤器、冷凝水箱、换热器泵、换热器、冷凝水收集水箱和精密过滤器，净化系统包括膜净化装置和精制卤水箱，反洗系统包括精制卤水箱、反洗泵、精密过滤器和反洗卤收集水箱，化学清洗系统包括依次连接的清洗水箱、清洗泵和精密过滤器。本发明可以有效解决高浓度卤水易产生结晶造成堵膜的问题，连续稳定高效地去除卤水中的胶体等污染物来提升产品盐的品质和安全，且利用该系统的精制卤制产品盐，较传统的苦卤利用工艺，延长刷罐周期1倍以上，节省蒸汽消耗量10%~20%。

Description

一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统

技术领域

本发明涉及海水制盐领域，特别是一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统。

背景技术

全世界氯化钠的年耗量约为2亿吨，1/3来自海盐，我国每年产海盐量3000万吨，处于世界首位。目前，盐田日晒法制盐仍然是我国海水制盐的主流。近年来，大气污染愈来愈严重，我国频繁出现雾霾天气，城市大气降尘量及其携带的各种污染物不断增加，附着在气溶胶中的污染物主要通过大气降尘的方式沉降至地表或水体表面，它们的化学性质稳定，在水体中能持久地残留并难以通过常规的方法来去除，利用这种原料卤水进行制盐生产将使产品盐携带大量有机胶体污染物，影响产品盐的使用，危害人体健康。

传统的苦卤利用工艺，利用滩晒后的原料卤水进行真空制盐生产，不但刷罐周期频繁，蒸汽消耗量大，往往还使产品盐携带大量有机胶体污染物及部分铁、锰离子，产品盐用淡水或纯水再次溶解后，污染物析出，反应形成絮状物并使饱和卤水呈现明显的颜色，影响使用。专利CN 106517248B公开了一种海水制盐卤水精制系统及精制工艺，提出将滩晒得到的原料卤水先经过多介质过滤器过滤后，直接进入超滤膜组件来除去卤水中的杂质，以达到提高产品盐纯度的目的。但是该工艺制得的精制卤水在经过太阳日晒或者稍长时间放置后会发生明显的反色现象，说明精制卤水质并不佳，后续的盐化工产品品质难以确保有效提升，且该工艺针对的卤水浓度为19～25°/Be，属于氯化钠未饱和状态的卤水，其盐度小于350g/L，而浓度更高的卤水，如苦卤，不但氯化钠达到饱和，盐度也在400g/L以上，随着温度的变化较大或是在温度较低的环境就很极其容易发生结晶造成膜堵死无法使用，这就对工艺和材料均提出了新的、更高的要求。因此，开发一种可以连续稳定高效地去除卤水中的胶体等污染物的大型连续的海水制盐苦卤精制系统意义重大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统。本发明大型连续的海盐苦卤精制及生产高端盐化工产品系统，通过下述技术方案予以实现，包括预处理防系统、净化系统、反洗系统以及化学清洗系统。

一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，它包括预处理防系统、净化系统、反洗系统以及化学清洗系统。

所述预处理系统包括苦卤水箱（1）、高压泵（3）、水质稳定剂水箱（2）、水质稳定剂添加泵（4）、管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）、换热器（7）、和精密过滤器（8）、冷凝水箱（17）、换热器泵（18），管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）和换热器（7）依次连接在高压泵（3）出口至精密过滤器（8）之间的进口管道上，水质稳定剂水箱（2）和水质稳定剂添加泵（4）通过管道依次连接在管道混合器（5）的支管，冷凝水箱（17）和换热器泵（18）通过管道依次连接在换热器的热流侧管道。

所述净化系统包括膜净化装置（9）和精制卤水箱（12），膜净化装置（9）由三套膜组并联组成，每单套膜组均有三个进口管道和三个出口管道，依次为原料进口管道、化学清洗进口管道、反洗进口管道、精制卤出口管道、化学清洗出口管道、反洗出口管道。三组原料进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（8）的出口，三组化学清洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（16）的出口，三组反洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（10）的出口，三组化学清洗出口并联通过总管连接至清洗水箱（14）的进口，三组精制卤出口管道并联通过总管连接至精制卤水箱（12）的进口，三组反洗出口管道并联的总管分两个出口，一端连接至反洗卤收集水箱（13）的进口，另一端连接至苦卤水箱（1）的进口且该段管道上安装由浊度计OI01。

所述反洗系统包括通过管道依次连接的精制卤水箱（12）、反洗泵（11）、精密过滤器（10）和反洗卤收集水箱（13），精密过滤器（16）出口通过管道与膜净化装置（9）的反洗进口总管相连接，反洗卤收集水箱（13）的进口与膜净化装置（9）的反洗出口总管相连接。

所述化学清洗系统包括依次连接的清洗水箱（14）、清洗泵（15）、和精密过滤器（16），清洗水箱（14）通过隔板分为四个区域，分别为清水区、酸液区、碱液区和氧化剂液区，四个区分别由阀门和管道并联通过总管连接至反洗泵（11）的进口，精密过滤器（16）出口通过管道与膜净化装置（9）的化学清洗进口总管相连接，清洗水箱（14）的各区进口由阀门和管道并联通过总管与膜净化装置（9）的化学清洗出口总管相连接。

所述预处理系统中的自清洗过滤器过滤精度为100~150um，精密过滤器过滤精度为5~10um，膜净化装置（9）采用的是中空纤维膜组件，切割分子量为6k~10k。

所述膜净化装置由多套膜组并联组成，自动阀安装在每个膜组的各进出口支管管路上，可以实现单套膜组之间各自运行互不影响。

所述原卤水浓度为25~32°/Be，浊度为5.0～20度，氯化钠含量达到饱和。所述水质稳定剂优选为清源津工环保科技有限公司的QY-YJ-001（20）。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）传统的苦卤利用工艺，利用滩晒后的原料卤水进行真空制盐生产，不但刷罐周期频繁，蒸汽消耗量大，往往还使产品盐携带大量有机胶体污染物及部分铁、锰离子，产品盐用淡水或纯水再次溶解后，污染物析出，反应形成絮状物并使饱和卤水呈现明显的颜色，影响使用。在现有的已公开的卤水精制工艺中，已有利用超滤膜来进行净化处理，将滩晒得到的原料卤水先经过多介质过滤器过滤后，就直接进入超滤膜组件来除去卤水中的杂质，该工艺制得的精制卤水在经过太阳日晒或者稍长时间放置后会发生明显的反色现象，说明精制卤水质并不佳，后续的盐化工产品品质难以确保有效提升，且该工艺针对的卤水浓度为19～25°/Be，属于氯化钠未饱和状态的卤水，其盐度小于350g/L，且；而浓度更高的卤水，如苦卤，不但氯化钠达到饱和，盐度也在400g/L以上，随着温度的变化较大或是在温度较低的环境就很极其容易发生结晶造成膜堵死无法使用，严重影响了系统的连续性和稳定性。本工艺在预处理系统中集成独创性的降饱和度防结晶处理系统，在不改变卤水成分进行高效净化卤水的同时，可以有效解决卤水浓度过高或环境温度变化而产生结晶发生堵膜的问题，适用卤水浓度可达25~32°/Be，应用范围更高，使用环境要求更低，极大地提高了系统操作的稳定性和连续性。

（2）本发明专利的耦合了水质稳定剂添加系统，可以深度去除苦卤中的胶体，避免反色现象，提升精制卤的水质，同时极大缩减了系统反洗时间和操作流程，操作更简洁，且利用该系统的精制卤制产品盐，较传统的苦卤利用工艺，延长刷罐周期1倍以上，节省蒸汽消耗量10%~20%。

附图说明

图1为本发明实施例工作原理图；

图2为本发明实施例中膜净化装置中的单套膜组工作原理图；

图中：1、苦卤水箱；2、水质稳定剂水箱；3、高压泵；4、水质稳定剂添加泵；5管道混合器；6、自清洗过滤器；7、换热器；8、精密过滤器A；9、膜净化装置；10、精密过滤器B；11、反洗泵；12、精制卤水箱；13、反洗卤收集水箱；14、清洗水箱；15清洗泵；16、精密过滤器C；17、冷凝水箱；18、换热泵。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，它包括预处理防系统、净化系统、反洗系统以及化学清洗系统。。

所述预处理系统包括苦卤水箱（1）、高压泵（3）、水质稳定剂水箱（2）、水质稳定剂添加泵（4）、管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）、冷凝水箱（10）、换热器泵（11）、换热器（7）、冷凝水收集水箱（12）和精密过滤器（8），管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）和换热器（6）依次连接在高压泵（3）出口至精密过滤器（8）之间的进口管道上，水质稳定剂水箱（2）和水质稳定剂添加泵（4）通过管道依次连接在管道混合器（5）的支管，冷凝水箱（10）和换热器泵（11）通过管道依次连接在换热器的热流侧管道。

所述净化系统包括膜净化装置（9）和精制卤水箱（12），膜净化装置（9）由三套膜组并联组成，每单套膜组均有三个进口管道和三个出口管道，依次为原料进口管道、化学清洗进口管道、反洗进口管道、精制卤出口管道、化学清洗出口管道、反洗出口管道。三组原料进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（8）的出口，三组化学清洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（16）的出口，三组反洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（10）的出口，三组化学清洗出口并联通过总管连接至清洗水箱（14）的进口，三组精制卤出口管道并联通过总管连接至精制卤水箱（12）的进口，三组反洗出口管道并联的总管分两个出口，一端连接至反洗卤收集水箱（13）的进口，另一端连接至苦卤水箱（1）的进口且该段管道上安装由浊度计OI01。

所述反洗系统包括通过管道依次连接的精制卤水箱（12）、反洗泵（11）、精密过滤器（10）和反洗卤收集水箱（13），精密过滤器出口（13）通过管道与膜净化装置（9）的反洗进口总管相连接，反洗卤收集水箱（13）的进口与膜净化装置（9）的反洗出口总管相连接。

所述化学清洗系统包括依次连接的清洗水箱（14）、清洗泵（15）、和精密过滤器（16），清洗水箱（14）通过隔板分为四个区域，分别为清水区、酸液区、碱液区和氧化剂液区，四个区分别由阀门和管道并联通过总管连接至反洗泵（11）的进口，精密过滤器出口（16）通过管道与膜净化装置（9）的化学清洗进口总管相连接，清洗水箱（14）的各区进口由阀门和管道并联通过总管与膜净化装置（9）的化学清洗出口总管相连接。

所述预处理系统中的自清洗过滤器过滤精度为100~150um，精密过滤器过滤精度为5~10um，膜净化装置（9）采用的是中空纤维膜组件，切割分子量为6k~10k。

所述膜净化装置（9）由多套膜组并联组成，自动阀安装在每个膜组的各进出口支管管路上，可以实现单套膜组之间各自运行互不影响。

所述原卤水浓度为25~32°/Be，浊度为5.0～20度，氯化钠含量达到饱和。所述水质稳定剂优选为清源津工环保科技有限公司的QY-YJ-001（20）。

实施例1：

本实施例中的原卤水为山东某盐厂晒盐后苦卤，卤水浓度为32 °/Be，浊度为13 度，氯化钠含量达到饱和，处理量2500m³/h。

预处理：将海水滩晒制盐后苦卤通过潜水泵或自吸泵提升入苦卤水箱，所述原料卤水浓度为32 °/Be，浊度为13 度，氯化钠含量达到饱和。苦卤通过高压泵后依次经过管道混合器、自清洗过滤器、换热器和精密过滤器，自清洗过滤器过滤精度为100 um，精密过滤器过滤精度为10um，通过换热器后预热温度上升3℃，水质稳定剂通过计量泵泵入管道混合器，水质稳定剂的添加量为500ppm。

净化和反洗：净化系统和反洗系统同时交替进行，苦卤经过高压泵和预处理系统后进入膜净化装置，通过膜净化装置前的压力PIA04设定为0.25MPa，来连锁控制高压泵的变频使其稳压操作，通过单套膜组进料调节阀FV-01的开度控制单套膜组精制进水流量稳定45m³/h运行，当其中一套膜组TRAIN A膜前压力PIA01达到0.2MPa时自动进行A组切换反洗，依次关闭进料调节阀FV-01A，精制卤水开关阀XV-04A；依次打开反洗进口开关阀XV-05A，反洗上排开关阀XV-08，反洗回收开关阀XV-03A，启动反洗泵进行反洗，通过设定反洗进膜压力0.15MPa控制反洗泵的频率使其稳压运行，待反洗回收卤水浊度达到OI0101达到15NTU时，再打开反洗下排开关阀XV-01A，关闭反洗回收开关阀XV-03A，然后反洗50s，反洗结束后关闭反洗泵P0105，逆向依次关闭反洗进口开关阀XV-05A，反洗上排开关阀XV-08A，反洗卤下排开关阀XV-01A，随后进行A膜组卤水精制程序；各套膜组依次进行。

化学清洗系统：膜系统运行一个月时对膜系统进行一次化学清洗。化学清洗包括依次水洗、酸洗、碱洗、氧化剂洗、水洗。通过进膜流量100m³/h来控制化学清洗清洗泵的频率使其稳流运行，酸洗时当出口清洗液pH值为3后，循环酸洗50分钟停止，碱洗时当冲洗液pH值为11后，循环碱洗50分停止，氧化剂液洗时用500ppm的次氯酸钠溶液进行氧化剂洗50分钟后完成。

利用该系统的精制卤水通过输送泵泵入后续结晶工序制得产品盐，较传统的苦卤利用工艺，刷罐周期延长1倍以上，蒸汽消耗量节省10%~20%，产品盐白度增加5度。

实施例2：

本实施例中的原卤水为埕口盐化苦卤，卤水浓度为32 °/Be，浊度为20度，各盐含量基本接近饱和，处理量为1500m³/h。

预处理：将海水滩晒制盐后苦卤通过潜水泵或自吸泵提升入苦卤水箱，所述原料卤水浓度为29 °/Be，浊度为20 度，氯化钠含量达到饱和。苦卤通过高压泵后依次经过管道混合器、自清洗过滤器、换热器和精密过滤器，自清洗过滤器过滤精度为150 um，精密过滤器过滤精度为10um，通过换热器后预热温度上升5℃，水质稳定剂通过计量泵泵入管道混合器，水质稳定剂的添加量为500ppm。

净化和反洗：净化系统和反洗系统同时交替进行，苦卤经过高压泵和预处理系统后进入膜净化装置，通过膜净化装置前的压力PIA04设定为0.25MPa，来连锁控制高压泵的变频使其稳压操作，通过单套膜组进料调节阀FV-01的开度控制单套膜组精制进水流量稳定25m³/h运行，当其中一套膜组TRAIN A膜前压力PIA01达到0.2MPa时自动进行A组切换反洗，依次关闭进料调节阀FV-01A，精制卤水开关阀XV-04A；依次打开反洗进口开关阀XV-05A，反洗上排开关阀XV-08，反洗回收开关阀XV-03A，启动反洗泵进行反洗，通过设定反洗进膜压力0.15MPa控制反洗泵的频率使其稳压运行，待反洗回收卤水浊度达到OI0101达到15NTU时，再打开反洗下排开关阀XV-01A，关闭反洗回收开关阀XV-03A，然后反洗50s，反洗结束后关闭反洗泵P0105，逆向依次关闭反洗进口开关阀XV-05A，反洗上排开关阀XV-08A，反洗卤下排开关阀XV-01A，随后进行A膜组卤水精制程序；各套膜组依次进行。

化学清洗系统：膜系统运行一个月时对膜系统进行一次化学清洗。化学清洗包括依次水洗、酸洗、碱洗、氧化剂洗、水洗。通过进膜流量100m³/h来控制化学清洗清洗泵的频率使其稳流运行，酸洗时当出口清洗液pH值为2后，循环酸洗60分钟停止，碱洗时当冲洗液pH值为12后，循环碱洗60分停止，氧化剂液洗时用500ppm的次氯酸钠溶液进行氧化剂洗60分钟后完成。

利用该系统的精制卤水通过输送泵泵入后续结晶工序制得产品盐，较传统的苦卤利用工艺，该工艺刷罐周期延长1.5倍以上，蒸汽消耗量节省10%~20%，产品盐白度增加10度。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，包括预处理防系统、净化系统、反洗系统、化学清洗系统。

2.如权利要求1所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述预处理系统包括苦卤水箱（1）、稳定剂水箱（2）、高压泵（3）、水质稳定剂添加泵（4）、管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）、换热器（7）、精密过滤器（8）、冷凝水箱（17）、换热器泵（18）；管道混合器（5）、自清洗过滤器（6）和换热器（7）依次连接在高压泵（3）出口至精密过滤器（8）之间的进口管道上，水质稳定剂水箱（2）和水质稳定剂添加泵（4）通过管道依次连接在管道混合器（5）的支管，冷凝水箱（17）和换热器泵（18）通过管道依次连接在换热器的热流侧管道。

3.如权利要求1所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述净化系统包括膜净化装置（9）和精制卤水箱（12），膜净化装置（9）由三套膜组并联组成，每单套膜组均有三个进口管道和三个出口管道，依次为原料进口管道、化学清洗进口管道、反洗进口管道、精制卤出口管道、化学清洗出口管道、反洗出口管道，三组原料进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（8）的出口，三组化学清洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（16）的出口，三组反洗进口管道并联通过总管连接在精密过滤器（10）的出口，三组化学清洗出口并联通过总管连接至清洗水箱（14）的进口，三组精制卤出口管道并联通过总管连接至精制卤水箱（12）的进口，三组反洗出口管道并联的总管分两个出口，一端连接至反洗卤收集水箱（13）的进口，另一端连接至苦卤水箱（1）的进口且该段管道上安装由浊度计OI01。

4.如权利要求1所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述反洗系统包括通过管道依次连接的精密过滤器（10）反洗泵（11）、精制卤水箱（12）、反洗卤收集水箱（13），精密过滤器（10）出口通过管道与膜净化装置（9）的反洗进口总管相连接，反洗卤收集水箱（13）的进口与膜净化装置（9）的反洗出口总管相连接。

5.如权利要求1所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述化学清洗系统包括依次连接的清洗水箱（14）、清洗泵（15）、和精密过滤器（16），清洗水箱（14）通过隔板分为四个区域，分别为清水区、酸液区、碱液区和氧化剂液区，四个区分别由阀门和管道并联通过总管连接至反洗泵（11）的进口，精密过滤器（16）出口通过管道与膜净化装置（9）的化学清洗进口总管相连接，清洗水箱（14）的各区进口由阀门和管道并联通过总管与膜净化装置（9）的化学清洗出口总管相连接。

6.如权利要求2所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述预处理系统中的自清洗过滤器过滤精度为100~150um，精密过滤器过滤精度为5~10um。

7.如权利要求3所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，膜净化装置（9）采用的是中空纤维膜组件，切割分子量为6k~10k；膜净化装置由多套膜组并联组成，自动阀安装在每个膜组的各进出口支管管路上，可以实现单套膜组之间各自运行互不影响。

8.如权利要求1所述的一种大型连续的海水制盐苦卤精制系统，其特征在于，所述原卤水浓度为25~32°/Be，浊度为5.0～20度，氯化钠含量达到饱和。

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