NO341704B1 - Fremgangsmåte for fremstilling av salt - Google Patents
Fremgangsmåte for fremstilling av salt Download PDFInfo
- Publication number
- NO341704B1 NO341704B1 NO20073880A NO20073880A NO341704B1 NO 341704 B1 NO341704 B1 NO 341704B1 NO 20073880 A NO20073880 A NO 20073880A NO 20073880 A NO20073880 A NO 20073880A NO 341704 B1 NO341704 B1 NO 341704B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- ppm
- salt
- solution
- sodium chloride
- aqueous
- Prior art date
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 107
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 136
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 56
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 53
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 53
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 39
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 39
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 35
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 27
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 21
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 18
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 17
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 17
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 16
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims description 10
- -1 Fe(III) iron complexes Chemical class 0.000 claims description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 claims description 9
- 229920001444 polymaleic acid Polymers 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims description 4
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 claims description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 3
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 235000015197 apple juice Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000004181 carboxyalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 claims description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000015205 orange juice Nutrition 0.000 claims description 3
- FVZVCSNXTFCBQU-UHFFFAOYSA-N phosphanyl Chemical group [PH2] FVZVCSNXTFCBQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MEUIIHOXOWVKNP-UHFFFAOYSA-N phosphanylformic acid Chemical class OC(P)=O MEUIIHOXOWVKNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 3
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 3
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 3
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 claims description 3
- AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 2,3,9,10-tetramethoxy-6,8,13,13a-tetrahydro-5H-isoquinolino[2,1-b]isoquinoline Chemical compound C1CN2CC(C(=C(OC)C=C3)OC)=C3CC2C2=C1C=C(OC)C(OC)=C2 AEQDJSLRWYMAQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 claims description 2
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 claims description 2
- 229940120146 EDTMP Drugs 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 2
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 claims description 2
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 claims description 2
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 claims description 2
- 239000004365 Protease Substances 0.000 claims description 2
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 claims description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 2
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 claims description 2
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 2
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 claims description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000176 sodium gluconate Substances 0.000 claims description 2
- 235000012207 sodium gluconate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940005574 sodium gluconate Drugs 0.000 claims description 2
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 67
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 30
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 12
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 12
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 3-(trimethylsilyl)propane-1-sulfonic acid Chemical compound C[Si](C)(C)CCCS(O)(=O)=O TVZRAEYQIKYCPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 9
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 description 8
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 7
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 6
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 3
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 2
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000020681 well water Nutrition 0.000 description 2
- 239000002349 well water Substances 0.000 description 2
- BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 2-methylsulfonylbenzoic acid Chemical compound CS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O BZSXEZOLBIJVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020080 NCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000003843 chloralkali process Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003966 growth inhibitor Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEHKBHWEUPXBCW-UHFFFAOYSA-N nitrogen trichloride Chemical compound ClN(Cl)Cl QEHKBHWEUPXBCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001529 polyepoxysuccinic acid Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N strontium(2+) Chemical compound [Sr+2] PWYYWQHXAPXYMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- 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
- C01D3/04—Chlorides
- C01D3/08—Preparation by working up natural or industrial salt mixtures or siliceous minerals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Seasonings (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av salt, omfattende de følgende trinn: (i) fremstilling av en vandig saltløsning inneholdende minst 100 g/l natriumklorid og minst 0,01 ppm polyvalente kationer ved oppløsning av en natriumkloridkilde i industrielt vann, (ii) tilsetning av en effektiv mengde av minst én positiv retensjonsforbedrende komponent til den vandige saltløsning, (iii) deretter underkastes oppløsningen for et nanofiltreringstrinn slik at oppløsningen separeres i et retentat som er anriket på de polyvalente kationer og et permeat som er den rensede vandige saltløsning, og (iv) permeatet konsentreres for å fremstille saltet. ?? ?? ?? ?? 1
Description
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av salt ved å gå ut fra en vandig saltoppløsning inneholdende minst 100 g/l natriumklorid og minst 0,01 ppm polyvalente kationer ved å utføre de handlinger som er angitt i krav 1.
I vandige saltløsninger inneholdende minst 100 g/l natriumklorid fra en naturlig kilde er et flertall anioner og kationer til stede, typisk kalium, bromid, sulfat, kalsium, magnesium, strontium, jern, aluminium, barium, fluorid, jodid og bikarbonat er fremgangsmåten egnet. I fremstillingsprosessen av salt og fremstillingsprosessene for produkter hvori salt er et råmateriale må de fleste av disse anioner og kationer fjernes. Hittil har det generelt vært umulig å fjerne polyvalente ioner som f.eks. Ca2+, Mg2+, Sr2+, Co 2- 2
3, So -4fra en vandig saltoppløsning i en signifikant grad annet enn ved hjelp av en prosess omfattende tilsetning av en stor mengde soda og konsentrert NaOH-oppløsning til den vandige saltløsning og underkaste oppløsningen flere flokkulerings- og utfellingstrinn. Deretter blir den vandige saltoppløsning typisk underkastet en flereffekts fordampningsprosess for fremstilling av salt. Teknikkens stand for saltoppløsningsprosesser må utføres som en ovenfor beskrevet flertrinns prosess, idet det ellers foregår skalldannelse i evaporatorkjeden. På grunn av slik skalldannelse minsker blant annet varmeoverføringskapasiteten av evaporatorene. Det relativt rene salt fremstilt på denne måte kan selges som det er og utgjør et egnet råmateriale for andre prosesser hvorav den viktigste er produksjon av klorholdige forbindelser som f.eks. klor.
Ikke bare de polyvalente ioner som allerede er til stede i natriumkloridkilden skal beskyldes for det ovennevnte problem. På grunn av besparelse av omkostninger anvendes mer og mer overflatevann i stedet for brønnvann som vanntilførsel for å oppløse natriumkloridkilden for fremstilling av saltløsning og som det er generelt kjent inneholder overflatevann også mange forurensninger. En distinksjon kan dannes mellom naturlige forurensninger og forurensninger relatert til human aktivitet. Naturlige forurensninger kan f.eks. være mineraler inneholdende tungmetaller; organiske materialer som f.eks. humussyrer, fulvinsyrer, og celleavfall; og nitrat. Karakteren og mengden av forurensninger til stede i overflatevann som en konsekvens av human aktivitet vil avhenge av den spesielle vannkilde. Typisk er organiske substanser, polyvalente ioneforurensninger som f.eks. tungmetallioner, og/eller polylvalente salter til stede. Valget av overflatevann som vanntilførsel fører til den ytterligere ulempe at del av de organiske substanser til stede i vanntilførselen kan avbryte flokkulerings- og utfellingsrensetrinnene, og som et resultat derav vil en økt mengde polyvalente ioner ende i saltoppløsningen. Det ble funnet at spesielt nærværet av organiske materialer i vanntilførselen, typisk fulvinsyrer, humussyrer, eller derivater derav, mikroorganismer eller celleavfall, bevirker denne uønskede effekt. Videre kan en del av de organiske materialer til stede i vannet ende som forurensninger i saltet. Som et resultat kan TOC (totalt organisk karbon) innholdet i saltet bli uønsket høyt. Spesielt når saltet skal anvendes for elektrolyseformål er dette meget uønsket.
Del av de nettopp nevnte problemer kan løses ved å inkorporere ytterligere rensetrinn i saltfremstillingsprosessen, som f.eks. installering av et saltløsningsfilter i tillegg til sodarensingen. En slik teknikkens stand prosess for å fremstille renset salt omfatter imidlertid mange trinn som alle krever store reaktorer og avsetningsbeholdere, slik at den økonomiske tiltrekning senkes. Videre er investeringsomkostninger for slike anlegg høye. En stor mengde kjemikalier som f.eks. soda og kaustisk soda trengs, noe som er uønsket. Videre krever en teknikkens stand prosess uten noen ytterligere rensetrinn en ikke for tungt forurenset vandig saltoppløsning som et utgangsmateriale, ettersom det er blitt klart at vandige saltløsninger omfattende en stor mengde forurensninger er umulig å rense i en tilstrekkelig grad ved bruk av teknikkens stand prosessen.
Det foreligger følgelig i markedet et behov for en prosess for fremstilling av salt ved å gå ut fra en vandig saltløsning omfattende minst 100 g/l natriumklorid, mer spesifikt en saltlake, som er enklere og som ikke krever en serie av store reaktorer og tilsetning av store mengder kjemikalier og hvori andre vanntilførsler enn brønnvann, som f.eks. overflatevann, kan anvendes for å oppløse saltkilden mens salt med god kvalitet fremdeles kan oppnås. Hvis det var mulig å fjerne polyvalente ioner fra en vandig oppløsning inneholdende minst 100 g/l natriumklorid i en større grad, kunne denne vandige oppløsning også være av en lavere kvalitet, dvs. kunne inneholde en høyere mengde av uønskede polyvalente ioner, eventuelt endog sammen med en større mengde av organiske forurensninger, men ville forbli egnet for produksjon av salt.
US 5 858 240 beskriver en kloralkaliprosess hvori saltoppløsninger omfattende minst 50 g/l natriumklorid renses ved et nanofiltreringstrinn for å fjerne uønskede ioner derfra og deretter omsettes til klor eller natriumklorat ved hjelp av et elektrolysetrinn. Den nevnte nanofiltreringsprosess er enklere enn teknikkens stand prosesser som omfatter flere avsetningstrinn og den involverer heller ikke tilsetningen av store mengder kjemikalier. Retensjonen av kalsium og magnesium som beskrevet i dette dokument er fremdeles i behov for forbedring. Spesielt, som vist i eksemplene i denne referanse, når mengden av natriumklorid i den vandige saltoppløsning økes, minsker retensjonen av kalsium sterkt, idet kalsiumretensjonen er 56,3 % når natriumkloridkonsentrasjonen er 139,6 g/l og bare 12,3 % når natriumkloridkonsentrasjonen er økt til 288,7 g/l. Følgelig blir rensetrinnet hvori disse uønskede ioner fjernes fra den vandige saltoppløsning mer brysom ettersom saltkonsentrasjonen øker, ettersom den (uønskede) passasje av kalsiumioner gjennom nanofiltreringsmembranen sammen med den rensede saltoppløsning øker betraktelig ved høyere saltkonsentrasjoner. På grunn av at mengden av polyvalente kationer som er tilbake i permeatstrømmen ifølge US 5 858 240 fremdeles er signifikant, spesielt i saltlakestrømmer med ønsket (høy) natriumkloridkonsentrasjon, er prosessen beskrevet i US 5 858 240 ikke egnet for fremstilling av salt ved enkelt å gjennomføre et endelig konsentrasjonstrinn.
GB 2 395 946 vedrører en prosess hvori sjøvann renses ved at oppløsningen underkastes et nanofiltreringstrinn. Sjøvannet sendes til en nanofiltreringsprosess med en høyere rejeksjon av sulfationer i forhold til natriumioner eller kloridioner. Deretter sendes permeatet fra nanofiltreringsprosessen til en termisk avsaltningsprosess for å øke natriumkloridkonsentrasjonen i vannet. Endelig utfelles natriumkloridet i en krystallisator. Retentatet oppnådd etter nanofiltreringstrinnet kan tømmes ut til et utløp eller kan sendes til en prosess for mineralutvinning av komponenter som magnesium, sulfat eller kalsium.
Det nevnes at i nanofiltreringsprosessen må man sikre at saltlakekonsentrasjonen er tilstrekkelig lav til å hindre utfelling av kalsiumkarbonat. GB 2 395 946 beskriver ikke nanofiltrering av konsentrerte natriumkloridstrømmer, dvs. vandige saltløsninger omfattende minst 100 g/l natriumklorid.
WO 2004/096404 vedrører en prosess som involverer bruken av et antiløsningsmiddel, omfattende trinnene av (i) å mate vann til en uorganisk saltkilde for å danne en vandig løsning omfattende nevnte salt, (ii) den nevnte vandige oppløsning mates til en krystallisator/sedimenteringsbeholder, (iii) nevnte vandige oppløsning bringes i kontakt med et eller flere antiløsningsmidler som tvinger saltet til i det minste delvis å krystallisere, idet i det minste ett av nevnte antiløsningsmidler fremviser krystallveksthindrende egenskaper og/eller skalldannelsesinhiberende egenskaper, og hvor hvis antiløsningsmidlene ikke fremviser tilstrekkelige inhiberende egenskaper, blir en eller flere krystallvekstinhibitorer tilsatt til antiløsningsmidlene og/eller til den vandige løsning, og/eller en eller flere skallinhibitorer tilsettes til antiløsningsmiddelet og/eller til den vandige løsning, (iii) overløpet mates til en krystallisator/sedimenteringsbeholder omfattende et eller flere antiløsningsmidler og en vandig saltløsning mates til en nanofiltreringsenhet omfattende en membran for å separere nevnte et eller flere antiløsningsmidler fra den vandige saltoppløsning, og (iv) det krystalliserte salt fjernes fra krystallisatoren/sedimenteringsbeholderen i en vandig slurry. Denne referanse vedrører ikke en prosess hvori permeatet oppnådd etter nanofiltreringstrinnet konsentreres for å produsere salt. Videre vedrører den en antiløsningsmiddel krystallisasjonsprosess, dvs. en prosess for å produsere salt hvori et eller flere antiløsningsmidler tilsettes til en rå, ikke tidligere renset saltoppløsning for å bevirke krystallisasjon. Den vedrører imidlertid ikke en prosess for å rense en rå saltlake ved bruk av nanofiltrering.
Det er nå funnet en prosess for fremstilling av salt hvori retensjonen av polyvalente ioner, som f.eks. kalsium, i vandige oppløsninger inneholdende minst 100 g/l natriumklorid kan økes signifikant, slik at i et etterfølgende trinn den vandige saltoppløsning kan konsentreres til å gi salt med ønsket kvalitet.
Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for fremstilling av renset salt ved bruk av en vandig saltoppløsning inneholdende minst 100 g/l natriumklorid og minst 0,01 ppm polyvalente kationer, omfattende trinnene
(i) fremstilling av en vandig saltløsning inneholdende minst 100 g/l natriumklorid og minst 0,01 ppm (deler per million) polyvalente kationer ved oppløsning av en natriumkloridkilde i industrielt vann,
(ii) tilsetning av en effektiv mengde av minst én positiv retensjonsforbedrende komponent tilsettes til den vandige saltløsning,
(iii) deretter underkastes oppløsningen et nanofiltreringstrinn, slik at oppløsningen separeres til et retentat som er anriket på de polyvalente kationer og et permeat som er den rensede vandige saltoppløsning, og
(iv) permeatet konsentreres for å fremstille salt.
Med betegnelsen "positiv retensjonsforbedrende komponent" menes et hvilket som helst tilsetningsstoff som, når det tilsettes til en vandig oppløsning omfattende kalsium- og andre polyvalente kationer som magnesium, strontium, jern, barium, og/eller aluminium, vil føre til en økning i retensjon av kalsium og foretrukket også i retensjon av et eller flere av de polyvalente kationer valgt fra gruppen bestående av magnesium, strontium, jern, barium og aluminium, når denne oppløsning underkastes et nanofiltreringstrinn. For å bestemme om et tilsetningsstoff er egnet for bruk som en positiv retensjonsforbedrende komponent PREC ("positive retention enhancing component") i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, kan følgende test anvendes.
En syntetisk saltlake fremstilles ved å oppløse 1120 g ultrarent natriumklorid fra Merck i 3600 g vann. Deretter oppløses 17,04 g Na2SO4og 13,2 g CaCl2i den syntetiske saltlake. Den resulterende saltlake, angitt som syntetisk saltlake, mates inn i en DSS lab-stakk M20 enhet inneholdende 0,036 m2 av nanofiltreringsmembranen "Desal" 5DK (fra GE/Osmonics). Membranenheten opereres ved 30 bar trykk og omgivelsenes temperatur med en krysstrømningstakt på 600 l/h. Enheten opereres i 1 time i en total resirkulasjonsmodus (retentat og permeat resirkuleres til tilførselsbeholderen). Deretter samles en permeatprøve på 50 ml og Ca retensjonen bestemmes ved å måle Ca konsentrasjonene av en permeatprøve og en retentatprøve etter surgjøring og fortynning med salpetersyre ved bruk av samtidig induktiv koplet plasma - emisjonsspektrometri (ICP-ES). Dette er blindprøven. I et andre forsøk tilsettes 300 ppm av et tilsetningsstoff til den nevnte syntetiske rå saltlake. Hvis en utfelling dannes anses tilsetningsstoffet ikke å være egnet for bruk som en PREC komponent i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Hvis dannelsen av en utfelling ikke observeres visuelt, gjentas det nettopp beskrevne nanofiltreringsforsøk. Tilsetningsstoffet betraktes å være en positiv retensjonsforbedrende komponent hvis, for Ca, retensjonen gir en absolutt økning på minst 5 % sammenlignet med blindprøven.
Det er overraskende blitt funnet at når den ovenstående prosess anvendes, iakttas i trinn (iii) en absolutt økning i retensjonen av kalsium på minst 5 %, foretrukket 7 %, mest foretrukket minst 10 %, sammenlignet med en prosess hvori den samme vandige oppløsning uten den positive retensjonsforbedrende komponent underkastes et slikt nanofiltreringstrinn. Nevnte minst 5 % absolutt økning i retensjon kan oppnås for alle angitte vandige saltløsninger, dvs. løsninger med en natriumkloridkonsentrasjon i området fra 100 g/l opp til de konsentrasjoner som er mettet og endog overmettet i sin natriumkloridkonsentrasjon. Det bemerkes at hvis i en prosess hvori en vandig oppløsning som ikke omfatter en positiv retensjonsforbedrende komponent underkastes et nanofiltreringstrinn (dvs. i en blindprøve), hvor den observerte retensjon av kalsium allerede er mellom 90 % og 97 %, vil anvendelse av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse fremdeles resultere i en økning i retensjon, men den absolutte økning vil være mindre enn 5 %, selv om den vil være minst 1 %. Det bemerkes at hvis retensjonen av kalsium allerede er mer enn 97 % for blindprøven, skal det fremdeles forventes en økning i retensjon etter tilsetning av en positiv retensjonsforbedrende komponent, men dette vil ikke lenger ha noen praktisk anvendelse. Foretrukket anvendes fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse derfor for en saltlake hvor retensjonen av kalsium i fravær av en positiv retensjonsforbedrende komponent ligger mellom 2 og 97 %, mer foretrukket mellom 4 og 90 %, mest foretrukket mellom 5 og 75 %.
Det bemerkes videre at generelt observeres også en økning i retensjon av andre polyvalente kationer til stede i den vandige saltløsning, som f.eks. magnesium, strontium, jern, barium og/eller aluminium. Den observerte absolutte økning i retensjon overstiger vanlig også 5 %.
PREC-komponenten anvendt i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er foretrukket valgt fra gruppen bestående av polykarboksylsyrer, polyakrylater, polymaleinsyre, oligopeptider, polypeptider, polymerer som inneholder to eller flere estergrupper eller karboksyalkylgrupper og eventuelt også fosfat, fosfonat, fosfino, sulfat og/eller sulfonatgrupper; sukkerarter, som f.eks. funksjonaliserte eller ufunksjonaliserte monosakkarider, disakkarider og polysakkarider; ferrocyanidsalter; kvartære ammoniumsalter; syklodekstriner; urea; polymerer inneholdende aminogrupper; polymerer inneholdende en eller flere alkoholgrupper; polymerer inneholdende kvartære ammoniumgrupper; polymerer omfattende nitrogenholdige alifatiske ringer; natriumsalter av polymerer som inneholder anioniske grupper; kloridsalter av polymerer som inneholder kationiske grupper; surfaktanter fra en naturlig kilde som f.eks. disproporsjonert harpikssyresåpe; melkesyre; fosfolipider; en suspensjon av gjærceller; en suspensjon av alger; maleinsyreanhydridhomopolymer; amylase; protease; natriumcitrat; sitronsyre; nonanoyloksybenzensulfonat; polyepoksyravsyre; polyakrylamid; natriumetylendiamintetraacetat; etylendiamintetrametylenfosfonsyre; sulfonerte polyoksyetylenetere; fettsyrer; appelsinjuice; eplejuice; og Fe(II) eller Fe(III) jernkomplekser med en av de ovennevnte forbindelser.
Mer foretrukket er PREC valgt fra den følgende gruppe av komponenter som inneholder ingen eller en meget lav mengde nitrogen: polykarboksylsyre, polyakrylsyre, polymaleinsyre, og polymerer inneholdende to eller flere estergrupper eller karboksyalkylgrupper og eventuelt også fosfat, fosfonat, fosfino, sulfat og/eller sulfonatgrupper; sukkerarter som f.eks. funksjonaliserte eller ufunksjonaliserte monosakkarider, disakkarider og polysakkarider; syklodekstriner; polymerer inneholdende en eller flere alkoholgrupper; natriumsalter av polymerer inneholdende anioniske grupper; surfaktanter fra en naturlig kilde som f.eks. disproporsjonert harpikssyresåpe; melkesyre; en suspensjon av gjærceller; en suspensjon av alger; maleinsyreanhydridhomopolymer; natriumcitrat, sitronsyre; sulfonerte polyoksyetylenetere; fettsyrer; appelsinjuice, eplejuice; og Fe(II) eller Fe(III) jernkomplekser med en av de ovennevnte forbindelser. Nitrogenholdige komponenter er mindre foretrukket ettersom hvis spor derav ender i saltet vil de gi vanskeligheter i elektrolyseoperasjoner på grunn av dannelsen av NCl3. Spesielt når NCl3akkumulerer, som er tilfellet hvis klorgass flytendegjøres som er vanlig innenfor kommersielle elektrolyseoperasjoner, er dets dannelse meget uønsket på grunn av at det resulterende produkt er eksplosivt.
I en enda mer foretrukket utførelsesform er PREC valgt fra gruppen av økologisk sunne komponenter; (poly)karboksylsyre, fosfinokarboksylsyre, polyakrylsyre, polymaleinsyrer, glukose, sukkrose, sakkarose eller andre sukkerarter, og natriumglukonat.
Mest foretrukket er en PREC valgt fra gruppen bestående av de følgende forbindelser med stort molekyl: fosfinokarboksylsyre, foretrukket anvendt som den 40 % vandige oppløsning "Belsperse" 164 fra Jiangsu Jianghai Chemical Co., og polymaleinsyre, foretrukket anvendt som en 50 % vandig oppløsning "Drewsperse" 747A fra Ashland Inc.
Typisk er den totale mengde av PREC som må tilsettes i trinn (ii) i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse for å være effektiv (dvs. å effektuere en absolutt 5 % økning i retensjon for i det minste det polyvalente kation kalsium sammenlignet med blindprøven) minst 15 ppm. Foretrukket er den totale mengde PREC tilsatt i trinn (ii) i fremgangsmåten minst 25 ppm, mer foretrukket minst 35 ppm, og mest foretrukket minst 50 ppm. Foretrukket er den totale mengde PREC tilsatt i trinn (ii) i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse mindre enn 5.000 ppm, mer foretrukket mindre enn 1.000 ppm, enda mer foretrukket mindre enn 500 ppm, og mest foretrukket mindre enn 350 ppm. PREC kan tilsettes til den vandige saltoppløsning i ren form (fast eller flytende) eller som en løsning i vann.
Det bemerkes at betegnelsen "industrielt vann" som anvendt i denne fremstilling, er ment å angi vann oppnådd fra overflatevannkilder eller fra andre sammenlignbare vannkilder inneholdende mineralske, gassformige og/eller organiske forurensninger i konsentrasjoner slik at uten rensing er vannet ikke egnet som drikkevann. Foretrukket anvendes overflatevann, mer foretrukket vann fra kanaler, diker, dammer og mest foretrukket fra vann og elver som industrielt vann.
En ytterligere fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at sulfationer som kan være til stede i en vandig saltoppløsning, også vil bli fjernet under nanofiltreringstrinnet, på grunn av de generelt gode til utmerkede sulfat-retensjonsegenskaper av nanofiltreringsmembranene egnet for bruk i den foreliggende fremgangsmåten. Det lave sulfatinnhold av den rensede vandige saltoppløsning hvorfra salt skal isoleres (dvs. permeatet fra trinn (ii) i den foreliggende fremgangsmåten) sammenlignet med den rensede saltoppløsning hvorfra salt isoleres i konvensjonelle saltproduksjonsprosesser hvor ikke noe nanofiltreringstrinn anvendes, har ytterligere fordeler. For det første fremstilles ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen salt med et meget lavt sulfatinnhold. For det andre er spylestrømmen i det endelige konsentrasjonstrinn signifikant redusert. Som generelt kjent er konsentrering av permeat for å fremstille salt, f.eks. ved fordampning, typisk begrenset av den nødvendige saltkvalitet, på grunn av at under konsentreringstrinnet vil konsentrasjonen av forurensninger øke. Følgelig, hvis forurensningskonsentrasjoner i tilførselen til konsentreringstrinnet minskes kan konsentreringsfaktoren økes og spylingen minskes mens det fremdeles produseres salt med den nødvendige kvalitet. Mer spesifikt bestemmes i mange saltanlegg spylestrømmen av den endelige sulfatkonsentrasjon i moderluten. Reduksjon av sulfatinnholdet i den vandige oppløsning som skal konsentreres fører derfor til signifikant reduksjon i spylemengden. For det tredje kan under konsentreringstrinnet, f.eks. ved avdamping av vann, høye sulfatkonsentrasjoner føre til skalldannelse slik at varmeoverføringsvirkningsgraden reduseres. Ved å redusere sulfatkonsentrasjonene i tilførselen til konsentreringstrinnet reduseres følgelig skalldannelse. Som et resultat oppnås høyere energivirkningsgrad i konsentreringstrinnet og det er derfor ikke en forutsetning å konsentrere i flere trinn.
For å oppnå den ovenfor angitte polyvalente ionefjerning trenges ikke noe etterfølgende krystallisasjonstrinn eller annen behandling av den vandige saltløsning. Som et resultat av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse har den rensede vandige saltoppløsning som resulterer fra trinn (iii) en slik renhet at den kan direkte konsentreres i det etterfølgende trinn (iv) for å tilveiebringe salt med en ønsket kvalitet.
Det bemerkes at US 6 004 464 og US 6 036 867 begge beskriver en prosess for rensing av vandige oppløsninger, dvs. en prosess for å rense en brukt saltoppløsningsvannstrøm fra et regenereringsapparat for vannmykningsharpikser og en fremgangsmåte for å rense prosessvann henholdsvis drikkevann. I prosessene beskrevet i disse to dokumenter tilsettes en utfellingsinhibitor valgt fra gruppen be stående av f.eks. polyakrylsyrer og polykarboksylsyrer til den vandige saltoppløsning og vannstrømmen utsettes for en membran av nanofiltreringstypen for å fjerne polyvalente kationer. I US 6 004 464 må et oppløselig sulfatsalt eller en sterk syre tilsettes til saltlakene for å være i stand til å fjerne hardheten av den vandige oppløsning til en akseptabel grad ved nanofiltrering. De vandige oppløsninger ifølge begge referanser er vandige saltoppløsninger som er meget forskjellige fra de som den fagkyndige person ville vurdere å anvende som en inngangsstrøm i produksjonen av salt på grunn av at de inneholder andre ioner og i den utstrekning de inneholder de samme ioner, er mange av disse til stede i ganske forskjellige mengder. De vandige oppløsninger ifølge US 6 036 867 ville ikke engang være av noen praktisk bruk i produksjon av salt, ettersom de er mye mer fortynnet og fjernelsen eller alternativt transporten av store mengder vann gjør saltproduksjonsprosesser ineffektive og mer dyre.
Et eventuelt "polerings" trinn kan utføres i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Foretrukket foregår et slikt ekstra poleringstrinn mellom trinn (iii) og trinn (iv) av prosessen. Poleringstrinnet kan inkludere at den vandige oppløsning mates til en ionebytteprosess eller den vandige oppløsning underkastes et CaCO3utfellingstrinn for å fjerne de siste spor av polyvalente ioner fra systemet. Det bemerkes at i saltoppløsningen som resulterer fra trinn (iii) av prosessen ifølge oppfinnelsen er så mange polyvalente ioner allerede blitt fjernet slik at det eventuelle poleringstrinn kan gjennomføres med meget lav investerings- og kjemikaliekostnad.
Det bemerkes at betegnelsen "saltkilde" som anvendt i hele dette dokument, er ment å navngi alle naturlige kildesalter hvorav mer enn 25 vekt% er NaCl. Foretrukket innholder slikt salt mer enn 50 vekt% NaCl. Mer foretrukket inneholder saltet mer enn 75 vekt% NaCl, mens et salt inneholdende mer enn 90 vekt% NaCl er mest foretrukket. Saltet kan være solarsalt (salt oppnådd ved fordampning av vann fra en saltlake ved bruk av solvarme), stensalt, og/eller undergrunns saltleier (forekomster). Når den nevnte saltkilde oppløses i industrielt vann til å gi en vandig saltoppløsning omfattende minst 100 g/l natriumklorid, vil den omfatte en total mengde på i det minste 0,01 ppm polyvalente kationiske forurensninger.
Foretrukket er saltkilden et undergrunns saltleie som utvinnes ved hjelp av oppløsningsgruvedrift ved bruk av industrielt vann. Hvis saltkilden er stensalt eller solarsalt blir det foretrukket transportert til en saltoppløser hvortil industrielt vann tilsettes for å fremstille den vandige saltoppløsning ifølge den foreliggende oppfinnelse. Den nødvendige mengde av en eller flere positive retensjonsforbedrende komponenter ifølge den foreliggende oppfinnelse tilsettes til den således fremstilte vandige saltoppløsning. Det er imidlertid også mulig å tilsette nevnte PREC til saltkilden før oppløsningstrinnet eller til det industrielle vann før oppløsningstrinnet. En kombinasjon av disse prosedyrer er også mulig.
I en alternativ utførelsesform av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse kan konsentrasjonen av natriumklorid reguleres til å være minst 100 g/l i et trinn etter eller samtidig med tilsetningen av en eller flere positive retensjonsforbedrende komponenter til den vandige oppløsning og før nanofiltreringstrinnet (iii).
Foretrukket omfatter den vandige saltløsning i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse minst 150 g/l natriumklorid, mer foretrukket minst 200 g/l, enda mer foretrukket minst 250 g/l, og enda mer foretrukket minst 300 g/l; mest foretrukket er en mettet natriumkloridoppløsning.
I en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse dannes et permeat som er en vandig oppløsning som er nesten mettet på natriumklorid. Betegnelsen "nesten mettet løsning" angir en løsning som omfatter mer enn 80 vekt%, foretrukket mer enn 90 vekt%, mer foretrukket mer enn 95 %, og mest foretrukket mer enn 98 vekt% av den totale mengde av salt oppløst i en mettet oppløsning. Dette kan oppnås f.eks. ved å underkaste en vandig saltoppløsning som allerede er en nesten mettet oppløsning til nanofiltreringstrinnet hvori natriumkloridretensjonen er nær 0 %. I dette tilfellet fjernes vann i et etterfølgende konsentreringstrinn og saltproduksjon oppnås nesten øyeblikkelig ettersom saltkonsentrasjonen er lik oppløselighetsgrensen.
I en ytterligere utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse anvendes i det minste del av retentatet på nytt som industrielt vann i oppløsningstrinnet. Det resirkuleres følgelig til oppløseren eller til undergrunns saltleiet. Resirkulering av retentatet til oppløseren eller undergrunns saltleiet har de følgende fordeler. Den vandige saltoppløsning som underkastes nanofiltreringstrinnet omfatter minst én positiv retensjonsforbedrende komponent (PREC). En resirkulering av retentatet til oppløseren reduserer således den mengde PREC som trenger å bli tilsatt til den nevnte vandige saltløsning. Videre, på grunn av at polyvalente ioniske forurensninger signifikant tilbakeholdes av nanofiltreringsmembranen vil disse akkumuleres i den saltlake som resirkuleres til oppløseren eller undergrunns saltleiet. De vil til slutt nå sine oppløselighetsgrenser og de vil således avsettes, f.eks. i form av anhydritt eller polyhalitt, ved bunnen av oppløseren, hvor de lett kan fjernes via slammet, eller ved bunnen av hulrommet.
I denne utførelsesform er det mulig å tilsette et eller flere konvensjonelle forsinkende midler som f.eks. beskrevet i EP 1 404 614 til krystallisatoren, oppløseren, eller undergrunns saltleiet for ytterligere å redusere mengden av forurensninger til stede i den saltkilde som vil oppløses i den vandige saltoppløsning.
I en ytterligere utførelsesform omfatter de polyvalente kationer i tillegg til kalsium de polyvalente kationer magnesium, strontium, jern, barium, aluminium eller en blanding av to eller flere av disse kationer. I en ytterligere foretrukket utførelsesform er den forurensende mengde av polyvalente kationer mindre enn 20.000 ppm og minst 0,01 ppm, mer foretrukket mindre enn 10.000 ppm, enda mer foretrukket mindre enn 4.000 ppm, og mest foretrukket mindre enn 2.000 ppm. I en mer foretrukket utførelsesform er den forurensende mengde minst 0,1 ppm, enda mer foretrukket minst 10 ppm, mest foretrukket minst 100 ppm.
Foretrukket er mengden av hvilken som helst av kalsium eller magnesium i den vandige saltoppløsning mindre enn 2.000 ppm, foretrukket mindre enn 1.800 ppm, mer foretrukket mindre enn 16.000 ppm, mest foretrukket mindre enn 1.400 ppm. Mer foretrukket er den kombinerte mengde av kalsium og magnesium mindre enn 2.500 ppm, foretrukket mindre enn 2.000.
I en ytterligere utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mengden av sulfatanioner i den vandige saltløsning mindre enn 75.000 ppm, foretrukket mindre enn 50.000 ppm, mer foretrukket mindre enn 25.000 ppm, endra mer foretrukket mindre enn 10.000 ppm, mest foretrukket mindre enn 8.000 ppm.
Det bemerkes at "nanofiltreringsmembranen", som er plassert inne i en membran nanofiltreringsenhet, refereres til i hele denne fremstilling som ment å angi en hvilken som helst konvensjonell nanofiltreringsmembran konstruert til selektivt å avvise divalente og andre polyvalente anioner og som har en molekylvektterskel på minst 100 dalton (Da), foretrukket minst 150 Da, og hvori molekylvektterskelen er høyst 25.000 Da, foretrukket høyst 10.000 Da, mer foretrukket høyst 2.500 Da, og mest foretrukket høyst 1.000 Da. Nanofiltreringssystemet anvender foretrukket semipermeable membraner av nanofiltreringstypen, som f.eks. de som selges som "FilmTec" "NF"270 (The Dow Chemical Company), "DESAL" 5DK, "DESAL" 5DL, og "DESAL" 5HL (alle GE/Osmonics), "NTR" 7250 (Nitto Denko Industrial Membranes) og "AFC" 30 (PCl Membrane Systems LTD). Disse og lignende membraner egnet for bruk i fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse er effektive for avvising av en høy prosentandel av alle divalente anioner og spesielt sulfat og karbonat, som indikert ved en observert sulfatretensjon på mer enn 80 % og foretrukket på mer enn 90 % under bearbeiding av en 1 g/l MgSO4oppløsning i demineralisert vann i en full resirkuleringsoperasjon, mens passasje gjennom membranen av en høy prosentandel av alle monovalente anioner og spesielt klorid og bromid tillates, som indikert ved en kloridretensjon under 80 % og foretrukket under 70 % under bearbeiding av 1 g/l NaCl oppløsning i demineralisert vann i en full resirkulasjonsoperasjon. Tester med disse oppløsninger bør gjennomføres ved omgivelsenes temperatur, en membranfluks på mellom 20 l/m2�h og 30 l/m2�h, og en krysstrømningshastighet for å unngå sterk konsentrasjonspolarisering. Natriumklorid- og magnesiumsulfatretensjoner i disse tester kan bestemmes ved bruk av kalibrerte ledningsevnemålinger. Selv om anvendelsen av nanofiltreringstype semipermeable membraner som f.eks. de nettopp nevnte membrantyper er foretrukket er andre nanofiltreringsmembraner med disse høye divalente ionerejeksjonskarakteristikker å få i handelen og kan alternativt anvendes.
Det bemerkes at på grunn av at nanofiltreringsmembraner er meget sensitive for mekanisk skade av topplaget på grunn av eventuelle faststoffer som er til stede i tilførselen, er det anbefalt ikke å tilsette noen tilsetningsstoffer til den vandige oppløsning som vil bevirke utfelling av noen komponenter til stede deri før trinn (iii) i den foreliggende prosess. I denne forbindelse bemerkes det spesielt at det foretrekkes ikke å ha noen tilsetningsstoffer med antiløsningsmiddeleffekt til stede i den vandige oppløsning.
Konsentrering av permeatet for å frembringe salt, dvs. konsentreringstrinnet, kan utføres ved bruk av en hvilken som helst konsentreringsmetode for saltproduksjonsprosesser kjent for den fagkyndige og inkluderer evaporativ og avkjølingskrystallisasjon. Foretrukket anvendes ikke noen antiløsningsmidler for å effektuere krystallisasjon av salt fra permeatet.
Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse illustreres videre ved hjelp av de følgende eksempler.
Eksempler
I eksemplene anvendes følgende definisjon:
Retensjon = {1-(konsentrasjonen av komponent i permeat/konsentrasjon av komponent i retentat)} x 100 %.
Eksempel 1
Et forsøk ble utført ved bruk av to membrantyper, en 10 cm spiralviklet "NF" 270 polyamid tynnfilm "NF" membran (fra Dow Chemical Company "FilmTec") og en 10 cm spiralviklet "Desal" 5DK polyamid "NF" membran (fra GE/Osmonics) med henholdsvis 7,6 m2 og 8,4 m2 membran overflateareal. Membranmodulen ble testet i parallell i et forsøksanlegg som ble drevet med kontinuerlig tilførsels- og tappeoperasjonsmodus med en krysstrømningsmengde på omtrent 3 m3/h per membranmodul. Moderlut oppnådd fra en natriumklorid-krystallisator ble tilført enheten. pH av moderluten ble redusert til pH 10,7 ved bruk av en konsentrert (35 %) H2SO4oppløsning. Videre ble 101 ppm av en positiv retensjonsforbedrende komponent tilsatt til moderluten ved tilsetning av 202 ppm "Drewsperse" 747A fra Ashland Inc., som er en 50 % vandig oppløsning av polymaleinsyre. Den resulterende moderlut sendt til membran pilotenheten inneholdt blant annet 280 g/l NaCl, 0,25 mekv/l kalsium, 0,06 mekv/l strontium, og 1190 mekv/l SO 2-4. Hovedandelen av retentatet ble resirkulert til membran tilførselsledningen (krysstrømningsoperasjon), mens del av retentatet ble spylt ut sammen med permeatet til å oppnå en konsentrasjonsfaktor (forholdet mellom frisk tilførselsstrøm og den utspylte retentatstrøm) på omtrent 1,3. Under membranfiltrering ved 32 bar trykk og 40 ºC ble det oppnådd kalsiumretensjoner på 99 % for "Desal" 5DK og "NF" 270 og strontiumretensjoner på 88 %.
Sammenligningseksempel 2
Et ytterligere forsøk ble gjennomført ved bruk av to membrantyper, flatark "NF" 270 polyamid tynnfilm "NF" membraner (fra Dow Chemical Company "FilmTec") og flatark "Desal" 5DK polyamid "NF" membraner (fra GE/Osmonics). Membrantypene ble testet samtidig i en DSS labstakk M20-enhet som ble drevet med kontinuerlig tilførsel og tappeoperasjonsmodus med en krysstrømningsmengde på 600 l/h. Totalt 0,144 m2 membranoverflate var installert. Moderlut oppnådd fra en natriumkloridkrystallisator ble tilført enheten. pH av moderluten ble redusert til pH 10,8 ved bruk av en konsentrert H2SO4oppløsning. Ingen positiv retensjonsforbedrende komponent var tilsatt. Moderluten sendt til DSS enheten inneholdt blant annet 1150 mekv/l SO 2-4, 296 g/l NaCl, 1,3 mg/l Ca2+, og 655 mg/l Br-. Membranfiltrering ble gjennomført ved 50 bar trykk og 32 ºC temperatur. Hovedandelen av retentatet ble resirkulert til membran tilførselsledningen (krysstrømningsoperasjon) mens del av retentatet ble spylt ut sammen med permeatene til å oppnå en konsentrasjonsfaktor på omtrent 1,3. Membranene viste kalsiumretensjoner under 32 %.
Sammenligningseksempel 3
Et ytterligere forsøk ble gjennomført ved bruk av to membrantyper, flatark "NF" 270 polyamid tynnfilm "NF" membran (fra Dow Chemical Company "FilmTec") og flatark "Desal" 5DK polyamid "NF" membran (fra GE/Osmonics). Membrantypene ble testet samtidig i en DSS labstakk M20 enhet som ble operert i total resirkulasjonsmodus (totalt retentat og permeater ble resirkulert til membran tilførselsbeholderen) med en krysstrømningsmengde på 600 l/h. Totalt 0,36 m2 membranoverflateareal var installert. Rå saltlake oppnådd fra en saltlakekilde ble tilført enheten. Ingen positiv retensjonsforbedrende komponent var tilsatt. Den rå saltlake sendt til DSS labstakk-enheten innholdt blant annet 1,21 g/l SO 2-4, 273 g/l NaCl, 3,3 mg/l strontium, 10,3 mg/l magnesium, og 494 mg/l Ca2+. Membranfiltrering ble utført ved 21 bar trykk og 22 ºC temperatur. "Desal" 5DK og "NF" 270 viste henholdsvis 36 % og 24 % kalsiumretensjon og strontiumretensjoner under 59 %. Magnesiumretensjonene for "Desal" 5DK og "NF" 270 ble funnet å være henholdsvis 68 % og 66 %. Sulfatretensjonene for "Desal" 5DK og "NF" 270 ble funnet å være henholdsvis 94,2 og 95,9 %.
Eksempel 4
Et forsøk ble utført med bruk av to membrantyper, en 10 cm spiralviklet "NF" 270 polyamid tynnfilm "NF" membran (fra Dow Chemical Company "FilmTec") og en 10 cm spiralviklet "Desal" 5DK polyamid "NF" membran (fra GE/Osmonics) med henholdsvis 7,6 m2 og 8,4 m2 membran overflateareal. Membranmodulene ble testet i parallell i en pilotenhet, som ble drevet i kontinuerlig tilførsels- og tappeoperasjonsmodus med en krysstrømningsmengde på 3 m3/h og 2,6 m3/h per membranmodul for henholdsvis "NF" 270 og "Desal" 5DK. Moderlut oppnådd fra en natriumkloridkrystallisator ble tilført enheten. pH av moderluten ble redusert til pH 10,6 ved bruk av en konsentrert (35 %) H2SO4oppløsning. Videre ble 96 ppm av en positiv retensjonsforbedrende komponent tilsatt til moderluten ved tilsetning av 192 ppm "Drewsperse" 747A (se eksempel 1). Den resulterende moderlut sendt til membran forsøksenheten inneholdt blant annet 280 g/l NaCl, 0,46 mekv/l fullstendig oppløst kalsium, og 1125 mekv/l SO 2-4. Hovedandelen av retentatet ble resirkulert til membran tilførselsledningen (krysstrømningsoperasjon) mens del av retentatet ble spylt ut sammen med permeatet til å gi en konsentrasjonsfaktor (forholdet mellom frisk tilførselsstrøm og spylt retentatstrøm) på omtrent 1,3 og 1,2 for henholdsvis "NF" 270 og "Desal" 5DK. Under membranfiltrering ved 32 bar trykk og 34 ºC og 39 ºC for henholdsvis "NF" 270 og "Desal" 5DK ble det oppnådd henholdsvis retensjoner på 96 % og 97 % for "Desal" 5DK og "NF".
Eksempel 5
Et ytterligere forsøk ble utført ved bruk av to membrantyper, flatark "NF" 270 polyamid tynnfilm "NF" membran (fra Dow Chemical Company "FilmTec") og flatark "Desal" 5DK polyamid "NF" membran (fra GE/Osmonics) og en rå saltlake fra den samme kilde som angitt i sammenligningseksempel 3. Videre ble 300 ppm av en positiv retensjonsforbedrende komponent tilsatt til den rå saltlake ved tilsetningen av 600 ppm "Drewsperse" 747A (se eksempel 1). Membrantypene ble testet samtidig i en DSS labstakk M20 enhet, som ble operert i en total resirkulasjonsmodus (totalt retentat og permeater resirkulert til membrantilførselsbeholderen) med en krysstrømningsmengde på 600 l/h. Totalt 0,216 m2 membranoverflateareal var installert. Rå saltlake oppnådd fra en saltlakekilde ble tilført enheten. Den rå saltlake sendt til DSS labstakk enheten inneholdt blant annet 1,11 g/l SO 2-4, 289 g/l NaCl, 3,0 mg/l strontium, 10,1 mg/l magnesium, og 490 mg/l Ca2+. Membranfiltrering ble gjennomført ved 31 bar trykk og 21 ºC temperatur. "Desal" 5Dk og "NF" 270 viste henholdsvis 79 % og 50 % kalsiumretensjon, strontiumretensjoner på henholdsvis 90 % og 70 %, og magnesiumretensjoner på henholdsvis 93 % og 97 %. Begge membraner viste 0,6 % kloridretensjon. "Desal" 5DK og "NF" 270 viste henholdsvis 96,8 % og 98,5 % sulfatretensjon.
Som vist ved eksemplene 1, 4, 5 og sammenligningseksempler 2 og 3 er retensjonen av kalsium- og strontiumioner ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen signifikant økt i sammenligning med prosesser hvor ikke noen positiv retensjonsforbedrende komponent tilsettes til den vandige saltoppløsning før denne underkastes et nanofiltreringstrinn, og derfor er den resulterende vandige saltoppløsning egnet for direkte bruk i fremstillingen av salt med god kvalitet.
Sammenligningseksempel 6
Et ytterligere forsøk ble gjennomført ved bruk av flatark "NF" 270 polyamid "NF" membraner (fra GE/Osmonics). Membranene ble testet samtidig i en DSS labstakk M20-enhet, som ble operert i porsjonsvis konsentrasjonsmodus (det totale retentat ble resirkulert til membranenhetens matingstilførselsbeholderen, mens de produserte permeater ble fjernet fra enheten og sendt til en separat beholder) med en krysstrømningsmengde på 600 l/h. Totalt 0,108 m2 membranoverflate var installert. Total 2 kg permeat ble produsert slik at tilførselen ble konsentrert med en faktor på 1,1. Som tilførsel ble en rå saltlake fra en Akzo Nobel saltlakeproduksjonsfabrikk i Mariager, Danmark, tilført til enheten. Ingen positiv retensjonsforbedrende komponent var tilsatt. Den rå saltlake sendt til DSS labstakk M20-enheten inneholdt blant annet 1,24 g/l SO 2-4, 308 g/l NaCl, 3,1 mg/l strontium, 10,3 mg/l magnesium, og 494 mg/l Ca2+. Membranfiltrering ble utført ved 31 bar trykk og 21 ºC temperatur. "Desal" 5DK membraner viste initialt 42 % kalsiumretensjon og ved en konsentrasjonsfaktor på omtrent 1,1 (som betød at omtrent 10 % av den initiale tilførselsporsjon ble fjernet som permeat) en 49 % kalsiumretensjon.
Sammenligningseksempel 7
Et evaporativt krystallisasjonsforsøk ble utført ved å konsentrere 2000 g permeat produsert i sammenligningseksempel 6 (dvs. uten bruk av en positiv retensjonsforbedrende komponent) i et oppvarmet begerglass utstyrt med et magnetrøreverk. Forsøket ble gjennomført ved kokepunktet for den filtrerte saltlake, dvs. omtrent 108 ºC. Konsentrasjonsfaktoren var 2,8 som betød at 1050 g vann ble evaporert fra den opprinnelige saltlakeoppløsning. Deretter ble det produserte salt fjernet ved filtrering over et Büchner filter. Filtratet ble videre konsentrert ved evaporativ krystallisasjon ved 108 ºC til å oppnå en total konsentrasjonsfaktor på 10. Det produserte salt ble oppnådd ved filtrering over et Büchner filter og analysert på sitt kalsiuminnhold. Kalsium funnet i saltet produsert i det siste konsentreringstrinn bidro med 386 mg/kg.
Eksempel 8
Et ytterligere forsøk ble gjennomført ved bruk av flatark "Desal" 5DK polyamid "NF" membraner (fra GE/Osmonics) og en rå saltlake fra den samme kilde som angitt i sammenligningseksempel 6. Videre ble 300 ppm av den positive retensjonsforbedrende komponent tilsatt til den rå saltlake ved tilsetning av 600 ppm "Drewsperse" 747A (se eksempel 1). Membranene ble testet samtidig i en DSS labstakk M20 enhet, som ble operert i en porsjonsvis konsentrasjonsmodus (det totale retentat ble resirkulert til membranenhetens matningstilførselsbeholder, mens de produserte permeater ble fjernet fra enheten og sendt til en separat beholder) med en krysstrømningsmengde på 600 l/h. Totalt ble det installert 0,108 m2 membranoverflateareal. Totalt 1,7 kg permeat ble produsert slik at tilførselen ble konsentrert med en faktor på 1,1. Den rå saltlake sendt til DSS labstakk M20 enheten inneholdt blant annet 1,24 g/l SO 2-4, 308 g/l NaCl, 3,1 mg/l strontium, 10,3 mg/l magnesium, og 494 mg/l Ca2+. Membranfiltrering ble gjennomført ved 31 bar trykk og 22 ºC temperatur. "Desal" 5DK membraner viste initialt 66 % kalsiumretensjon og ved en konsentreringsfaktor på omtrent 1,1 (som betød at omtrent 10 % av den initiale tilførselsporsjon ble fjernet som permeat) 71 % kalsiumretensjon. Anvendelsen av den positive retensjonsforbedrende komponent resulterer derfor i klart høyere kalsiumretensjoner av membranen (se sammenligningseksempel 6).
Eksempel 9
Et evaporativt krystallisasjonsforsøk ble gjennomført ved å konsentrere 1700 g permeat produsert i eksempel 8 (ved bruk av "Drewsperse" 747A som en positiv retensjonsforbedrende komponent) i et oppvarmet begerglass utstyrt med et magnetrøreverk. Forsøket ble gjennomført ved kokepunktet av den filtrerte saltlake, dvs. ved omtrent 108 ºC. Konsentrasjonsfaktoren var 2,8 som betød at 830 g vann var evaporert fra den opprinnelige saltlakeoppløsning. Deretter ble det produserte salt fjernet ved filtrering over et Büchner filter. Filtratet ble videre konsentrert ved evaporativ krystallisasjon ved 108 ºC til å gi en total konsentrasjonsfaktor på 10. Det produserte salt ble oppnådd ved filtrering over et Büchner filter og analysert på sitt kalsiuminnhold. Kalsium funnet i det produserte salt i det siste konsentreringstrinn bidro med 145 mg/kg.
Som vist ved eksemplene 8, 9 og sammenligningseksempel 6 og 7 er retensjonen av kalsiumioner ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen signifikant økt sammenlignet med den prosess hvor ingen positiv retensjonsforbedrende komponent tilsettes til den vandige saltoppløsning før nanofiltrering. I tillegg til denne fordel inneholder saltet produsert ifølge oppfinnelsen signifikant mindre mengder kalsium (dvs. en 62 % minsking i kalsiuminnhold i saltet produsert i eksempel 9 sammenlignet med saltet produsert i sammenligningseksempel 7). Det kan således konkluderes at saltet fremstilt ifølge oppfinnelsen har signifikant bedre kvalitet.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US65408305P | 2005-02-18 | 2005-02-18 | |
EP05106574 | 2005-07-18 | ||
PCT/EP2006/050869 WO2006087302A1 (en) | 2005-02-18 | 2006-02-13 | Process to prepare salt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20073880L NO20073880L (no) | 2007-07-24 |
NO341704B1 true NO341704B1 (no) | 2018-01-02 |
Family
ID=36084167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20073880A NO341704B1 (no) | 2005-02-18 | 2007-07-24 | Fremgangsmåte for fremstilling av salt |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8038883B2 (no) |
EP (1) | EP1858806B1 (no) |
CN (1) | CN101119930B (no) |
AT (1) | ATE422485T1 (no) |
CA (1) | CA2598339C (no) |
DE (1) | DE602006005140D1 (no) |
DK (1) | DK1858806T3 (no) |
ES (1) | ES2321443T3 (no) |
MX (1) | MX2007010061A (no) |
NO (1) | NO341704B1 (no) |
PL (1) | PL1858806T3 (no) |
PT (1) | PT1858806E (no) |
TW (1) | TWI417244B (no) |
WO (1) | WO2006087302A1 (no) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9045351B2 (en) * | 2010-02-17 | 2015-06-02 | Hl Seawater Holdings, Llc | Zero discharge water desalination plant with minerals extraction integrated with natural gas combined cycle power generation |
US10526224B2 (en) | 2010-06-02 | 2020-01-07 | Hl Seawater Holdings, Llc | Desalination intake system with net positive impact on habitat |
US8647509B2 (en) * | 2010-06-15 | 2014-02-11 | General Electric Company | Seawater desalination plant and production of high purity salt |
US8361952B2 (en) | 2010-07-28 | 2013-01-29 | Ecolab Usa Inc. | Stability enhancement agent for solid detergent compositions |
US8999171B2 (en) | 2011-07-18 | 2015-04-07 | Hl Seawater Holdings, Llc | Membrane and electrodialysis based seawater desalination with salt, boron and gypsum recovery |
CA2864478A1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Chemetics Inc. | Nanofiltration process for enhanced brine recovery and sulfate removal |
IN2014DN10826A (no) * | 2012-07-12 | 2015-09-04 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | |
US9737827B2 (en) | 2012-08-13 | 2017-08-22 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | System for removing high purity salt from a brine |
US10105653B2 (en) | 2012-08-13 | 2018-10-23 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | System for rinsing electrodialysis electrodes |
US9217108B2 (en) | 2012-08-13 | 2015-12-22 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | System and method for producing a gypsum slurry for irrigation |
US9259703B2 (en) | 2012-08-13 | 2016-02-16 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | System for removing selenium from a feed stream |
US10189733B2 (en) | 2012-08-13 | 2019-01-29 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | Heating system for desalination |
CA2884086C (en) * | 2012-09-05 | 2020-03-10 | Compass Minerals America Inc. | Methods and compositions to prevent caking of sodium chloride and prevent transition metal stains |
US10370275B2 (en) | 2013-11-25 | 2019-08-06 | Enviro Water Minerals Company, Inc. | System for removing minerals from a brine |
EP3708698A1 (de) | 2019-03-13 | 2020-09-16 | Covestro Deutschland AG | Verfahren zur aufarbeitung und wiederverwendung von salzhaltigem prozesswasser |
US10947143B2 (en) | 2019-04-01 | 2021-03-16 | Saline Water Conversion Corporation | Desalination brine concentration system and method |
WO2021034332A1 (en) * | 2019-08-22 | 2021-02-25 | Saline Water Conversion Corporation | Multi-valent ion concentration using multi-stage nanofiltration |
US11806668B2 (en) | 2021-12-14 | 2023-11-07 | Saline Water Conversion Corporation | Method and system for extraction of minerals based on divalent cations from brine |
CN114438344B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-09-01 | 湖南烯富环保科技有限公司 | 一种锌-镁溶液中选择性沉镁的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004096404A1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-11 | Akzo Nobel N.V. | Processes involving the use of antisolvent crystallisation |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3419492A (en) * | 1967-09-05 | 1968-12-31 | Universal Oil Prod Co | Desalinization of aqueous solutions |
FR1587422A (no) * | 1968-10-07 | 1970-03-20 | ||
US3578589A (en) * | 1969-03-17 | 1971-05-11 | Grace W R & Co | Method for treating cooling water |
US4156645A (en) * | 1973-07-26 | 1979-05-29 | Desalination Systems Inc. | Conversion of sea water by reverse osmosis |
US4038365A (en) | 1975-12-03 | 1977-07-26 | Basf Wyandotte Corporation | Removal of low level hardness impurities from brine feed to chlorine cells |
US4176022A (en) | 1978-04-27 | 1979-11-27 | Ppg Industries, Inc. | Removal of part per billion level hardness impurities from alkali metal chloride brines |
US4303624A (en) | 1980-09-12 | 1981-12-01 | Olin Corporation | Purification of alkali metal chloride brines |
IL63638A0 (en) | 1980-09-16 | 1981-11-30 | Aligena Ag | Semipermeable composite membranes,their manufacture and their use |
DE3338194C2 (de) | 1983-10-20 | 1994-04-07 | Klaus Prof Dr Kock | Verfahren zur Verhinderung der Niederschlagsbildung bei der Entionisierung von Rohwasser |
JPS62102887A (ja) | 1985-10-30 | 1987-05-13 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 海水の分離方法 |
DE3631815A1 (de) * | 1986-09-19 | 1988-03-31 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von polymaleinsaeure |
US5158683A (en) | 1991-09-03 | 1992-10-27 | Ethyl Corporation | Bromide separation and concentration using semipermeable membranes |
US5256303A (en) | 1992-07-20 | 1993-10-26 | Nalco Chemical Company | Method for inhibiting scale formation and/or dispersing iron in reverse osmosis systems |
US5254257A (en) | 1993-01-19 | 1993-10-19 | Culligan International Company | Reclaiming of spent brine |
US5587083A (en) | 1995-04-17 | 1996-12-24 | Chemetics International Company Ltd. | Nanofiltration of concentrated aqueous salt solutions |
FR2742430B1 (fr) | 1995-12-13 | 1998-09-04 | Degremont | Procede de dessalement, de demineralisation de solutions contenant des acides et/ou des sels metalliques |
US6004464A (en) * | 1998-07-14 | 1999-12-21 | Desalination Systems, Inc. | Spent brine reclamation |
US6331236B1 (en) * | 1998-07-21 | 2001-12-18 | Archer Daniels Midland Company | Electrodialysis of salts for producing acids and bases |
DE19932955A1 (de) | 1999-07-14 | 2001-01-25 | Salinen Austria Ges M B H Bad | Verfahren zur Aufbereitung von Salzsole und Alkalihalogenide, erhalten aus einem Verfahren zur Aufbereitung von Salzsole |
SK287704B6 (sk) | 2001-06-19 | 2011-06-06 | Akzo Nobel N.V. | Spôsob výroby vysoko čistej soľanky |
ATE286854T1 (de) | 2001-07-09 | 2005-01-15 | Akzo Nobel Nv | Verfahren zur herstellung von hochreinem feuchtem salz, so erhältliches feuchtes salz und verwendung davon bei einem elektrolyseverfahren |
DE60218485T2 (de) | 2001-08-21 | 2007-11-08 | Akzo Nobel N.V. | Auflösungshemmende mittel zur herstellung von gereinigten solen |
US20040256322A1 (en) | 2001-10-03 | 2004-12-23 | Marco Johannes Wilhelmus Frank | Method for preventing scaling of membranes in a one-step membrane process |
US7144511B2 (en) * | 2002-05-02 | 2006-12-05 | City Of Long Beach | Two stage nanofiltration seawater desalination system |
WO2004013048A2 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-12 | University Of South Carolina | Production of purified water and high value chemicals from salt water |
GB2395946B (en) | 2002-12-05 | 2006-01-18 | Thomas Altmann | Method for the production of sodium chloride from seawater |
WO2006031732A2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | University Of South Carolina | Water desalination process and apparatus |
US20060157410A1 (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-20 | Saline Water Conversion Corporation (Swcc) | Fully integrated NF-thermal seawater desalination process and equipment |
-
2006
- 2006-02-13 DE DE602006005140T patent/DE602006005140D1/de active Active
- 2006-02-13 ES ES06708211T patent/ES2321443T3/es active Active
- 2006-02-13 PT PT06708211T patent/PT1858806E/pt unknown
- 2006-02-13 AT AT06708211T patent/ATE422485T1/de active
- 2006-02-13 CA CA2598339A patent/CA2598339C/en active Active
- 2006-02-13 CN CN2006800053341A patent/CN101119930B/zh active Active
- 2006-02-13 MX MX2007010061A patent/MX2007010061A/es active IP Right Grant
- 2006-02-13 EP EP06708211A patent/EP1858806B1/en active Active
- 2006-02-13 WO PCT/EP2006/050869 patent/WO2006087302A1/en active Application Filing
- 2006-02-13 DK DK06708211T patent/DK1858806T3/da active
- 2006-02-13 US US11/884,189 patent/US8038883B2/en active Active
- 2006-02-13 PL PL06708211T patent/PL1858806T3/pl unknown
- 2006-02-17 TW TW095105520A patent/TWI417244B/zh not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-07-24 NO NO20073880A patent/NO341704B1/no unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004096404A1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-11-11 | Akzo Nobel N.V. | Processes involving the use of antisolvent crystallisation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1858806B1 (en) | 2009-02-11 |
WO2006087302A1 (en) | 2006-08-24 |
CN101119930B (zh) | 2010-12-29 |
CN101119930A (zh) | 2008-02-06 |
EP1858806A1 (en) | 2007-11-28 |
TW200635858A (en) | 2006-10-16 |
US20080185340A1 (en) | 2008-08-07 |
PL1858806T3 (pl) | 2009-07-31 |
CA2598339C (en) | 2013-09-24 |
CA2598339A1 (en) | 2006-08-24 |
ES2321443T3 (es) | 2009-06-05 |
NO20073880L (no) | 2007-07-24 |
ATE422485T1 (de) | 2009-02-15 |
PT1858806E (pt) | 2009-05-12 |
TWI417244B (zh) | 2013-12-01 |
DK1858806T3 (da) | 2009-05-25 |
MX2007010061A (es) | 2007-10-10 |
US8038883B2 (en) | 2011-10-18 |
DE602006005140D1 (de) | 2009-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO341704B1 (no) | Fremgangsmåte for fremstilling av salt | |
CA2584696C (en) | Method for crystallizing soluble salts of divalent anions from brine | |
US11180397B2 (en) | Salt production from wastewater | |
US8038884B2 (en) | Process to prepare chlorine-containing compounds | |
US10773969B1 (en) | Method for producing potassium sulfate and sodium chloride from wastewater | |
US20110129409A1 (en) | Sodium chloride production process | |
JP2008516883A5 (no) | ||
CA2920389A1 (en) | Process and system for producing sodium chloride brine | |
CA2986925C (en) | Methods for producing potassium sulfate and sodium chloride from wastewater | |
TWI619676B (zh) | 製造氯化鈉鹽水之方法及系統 | |
CN112299634A (zh) | 一种提高pta高盐废水蒸发结晶分盐品质的方法及装置 | |
CN113929121A (zh) | 一种海水提取硫酸镁的方法 | |
TWI429590B (zh) | 製備含氯化合物之方法 | |
CN101119928A (zh) | 制备含氯化合物的方法 | |
CN104556154B (zh) | 一种高盐水蒸发后残余液的综合利用工艺 | |
EA041352B1 (ru) | Способы производства сульфата калия и хлорида натрия из сточных вод |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: OSLO PATENTKONTOR AS, POSTBOKS 7007 MAJORSTUA, 030 |
|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: AKZO NOBEL CHEMICALS INTERNATIONAL B.V., NL |