專利名稱：聯(lián)合過濾生產低鹽優(yōu)質純堿的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于堿金屬碳酸鹽生產領域，涉及純堿生產工藝中的產品質量完善過程等處理技術。
背景技術：
純堿作為一種大宗化工產品，基礎工業(yè)原料，為適應各行業(yè)的使用要求，因而產品質量種類不同。隨著國民經濟和各行業(yè)水平的不斷發(fā)展與提高，對純堿生產的產品質量提出了更高的要求，優(yōu)質純堿的需求量也逐年增加。目前國內外優(yōu)質純堿的各種生產方法，其產品質量、經濟效益及其生產過程對純堿生產自身所產生的影響各不相同。其生產技術路線基本都是將中間產品——重堿(主含量為碳酸氫鈉)煅燒后，先制取普通質量的純堿(輕質純堿)，再對輕質純堿進行后加工和精制處理制得優(yōu)質純堿。精制過程需連續(xù)向生產系統(tǒng)補充工業(yè)軟水，同時連續(xù)外排精制過程的生產殘液——膨脹堿液。因而對膨脹堿液的生產平衡、利用和后加工等一系列問題相應產生，并一定程度上制約著優(yōu)質純堿的生產。合成法純堿(Na2CO3)的生產過程是先在制堿塔中制取碳酸氫鈉(晶漿形式)，再經過濾處理制得半成品重堿(NaHCO3),然后再鍛燒分解得到純堿產品(Na2CO3)。制取低鹽優(yōu)質產品，則通常需對普通產品進行后加工。實踐證明，在一定條件下于制堿塔中制取了碳酸氫鈉結晶的前提下，晶漿過濾操作單元所采取的工藝技術及設備的水平不同，直接關系產品質量及生產全過程的好壞。目前，國內、外純堿廠的碳酸氫鈉晶漿固液分離過程，即重堿過濾處理過程，基本采用轉鼓真空過濾技術及設備。只在近年，國內外部分純堿廠采用了帶式真空過濾技術及設備。兩種技術，兩種設備均可完成重堿過濾固液分離，運行效果各具長短。轉鼓真空過濾尚存問題是①圓柱轉鼓真空過濾機只能在有限圓周內進行脫液、 洗滌及脫水。有限圓周內各區(qū)段較短，制約產品質量提高及洗水量減少。②無法實現(xiàn)過濾母液及洗滌液的分別收集及洗水多次復用洗滌(洗水只能使用一次)，限制產品質量提高， 洗水當量相對較大。③圓柱結構，材質要求高，制作精度高，難于大型化，設備投資高。④直接于該機生產低鹽(NaCl)重堿再加工生產優(yōu)質純堿，洗水當量大會引起生產系統(tǒng)母液膨脹，特別是對聯(lián)合制堿，嚴重時以至終止生產。但該機與帶式真空過濾機相比，過濾環(huán)境較好。帶式真空過濾機的過濾面是直線水平過濾面，可依據生產需要合理確定過濾面積和各區(qū)段線長及面積，可保證各區(qū)段作用實現(xiàn)(連續(xù)喂料、過濾吸干、多次洗滌吸干、卸料、 濾布再生)；可將過濾母液及各段洗滌濾液分別收集，實現(xiàn)一水逆流多次復用洗滌(通常洗水可再復用一次，即二次洗滌，每次多道)，減少洗水用量，提高產品質量。但該技術也存在如下問題①該機密封周邊較長，相對真空耗量較大。②帶式過濾機的過濾面全程曝空，處理含易逸散、有害物質的物料時，特別是在過濾母液當量較大時，會產生大量有害逸散物于生產操作空間。如，重堿晶漿懸浮液過濾處理時(特別是聯(lián)合制堿法，處理母液量大)會產生較大量的逸散氨氣。實踐證明環(huán)境惡劣，氨損失較大，影響推廣應用。③直接于該機生產低鹽(NaCl)重堿至生產優(yōu)質純堿，也會一定程度引起生產系統(tǒng)母液膨脹。因此，目前行業(yè)單獨使用上述(或其他)過濾設備于生產，特別是用于生產低鹽純堿還存在許多弊病以至于影響純堿生產。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)質純堿生產新方法一聯(lián)合過濾法，是將轉鼓真空過濾機和帶式真空過濾機聯(lián)合使用于純堿生產的重堿過濾，以充分發(fā)揮兩種過濾技術的長處，杜絕各機的不良之處，創(chuàng)造更完善的過濾過程和過濾效果，達到通過過濾操作直接生產優(yōu)質重堿至優(yōu)質輕質純堿和優(yōu)質重質純堿。本發(fā)明是用下述方法實現(xiàn)的(如附圖所示)其生產過程是將原制堿碳化塔取出的碳酸氫鈉晶漿懸浮液依原生產流程及操作規(guī)程先經轉鼓真空過濾機第一次過濾、洗滌， 吸干后制得濾餅——粗重堿(含殘液量較低，易揮發(fā)分氨大部分已被洗水帶入濾液)，第一次過濾及濾餅洗滌后的洗液返回生產母液中。將粗重堿入調漿桶內，在機械攪拌作用下加水調漿，調漿過程同時完成濾餅中殘液的洗滌、溶解，調成的晶漿中液相組分濃度遠較碳化取出晶漿為低，含鹽、含氨淡化，為再次過濾制取優(yōu)質重堿創(chuàng)造了優(yōu)良的原始物料條件。所述將粗重堿加水調漿，其調成的重堿晶漿中固液比為50 70v%，以確保再過濾工藝。調漿后的晶漿再經帶式真空過濾機過濾(操作按現(xiàn)行業(yè)規(guī)程)。帶式真空過濾機過濾的濾餅再進行第二、三次洗滌，最后濾餅吸干后得半成品重堿；重堿經現(xiàn)有技術后加工裝置處理制取優(yōu)質純堿。上述的過濾濾餅洗滌用水是循環(huán)使用的，如(1)經過轉鼓真空過濾機過濾，所述濾餅經第一次水洗中，其所用的水為帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液或/和帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌的終端濾液；(2)粗重堿入調漿桶加水調漿中，其所用的水為帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌的終端濾液或/和帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液；(3)所述帶式真空過濾機過濾，所述濾餅進行第二、三次洗滌，其所用水分別為 前一次洗滌濾餅的用水為后一次洗滌濾餅的濾液，最后一次濾餅洗滌的用水為新水；或對洗水而言，帶式真空過濾機過濾的一次洗水(濾餅為最后一次洗滌)為新水，其濾液復用于濾餅的前一次洗滌。所述洗滌用的新水，可以是現(xiàn)有技術工藝中的煅燒爐氣洗滌液或補充軟水等。所述終端濾液是帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液經粗重堿調漿、帶式真空過濾機過濾后的最終濾液。因此本發(fā)明的特征在于在先的轉鼓真空過濾機過濾的濾餅洗滌和在后的帶式真空過濾機過濾濾餅的多次洗滌中的用水，除了帶式真空過濾機過濾濾餅的第三(或最后) 次洗滌用水為新水外，其它過濾濾餅洗滌用水均為在后過濾濾餅洗滌的濾液。重堿過濾是合成法純堿生產的關鍵操作單元，其技術水平的高低，直接關系產品質量、洗水用量及母液平衡、能源消耗(主要指后加工裝置各種能量消耗)以及環(huán)境污水排放等多項經濟技術指標。特別是對聯(lián)合制堿法來說母液封閉循環(huán)，洗水用量多少甚至關系到生產能否正常運行。
與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明所具有的特點為(1)本方法可直接通過重堿過濾生產優(yōu)質輕質純堿以及優(yōu)質重質純堿。(2)可簡化優(yōu)質純堿生產流程(不需要對純堿產品進行精制后加工等)、減少建設投資及運行成本。(3)重堿含鹽(NaCl)可遠低于0. 15%，純堿含鹽(NaCl)可遠低于0.3% ；(4)生產普通純堿洗水當量可降低30%以上；(5)對氨堿法可減少母液蒸量，對聯(lián)合制堿法可確保母液平衡以至收縮，同時可降低母液當量；(6)可回收純堿生產含氨、鹽污水，提高原料利用率，做到清潔文明生產；(7)碳化塔取出的碳酸氫鈉晶漿，經轉鼓真空過濾機過濾，其濾餅經一次洗滌、吸干后，其濾餅含殘液低、易揮發(fā)的氨大部分被洗水帶入濾液回到生產母液中，在濾餅調漿、 帶式真空過濾機過濾時環(huán)境良好。(8)碳化塔取出的碳酸氫鈉晶漿，經轉鼓真空過濾機過濾，濾餅調漿后，帶式真空過濾機過濾液體當量大為降低(通常比之現(xiàn)有技術可降低一倍以上)。對聯(lián)合制堿法來說， 原過濾母液當量為9 10m3/t產，調漿后可降至4 5m3/t產(晶漿濃度提高一倍以上)。 帶濾機過濾面積及動力消耗均可降低。


附圖為工藝流程示意圖。
具體實施例方式實施例1某堿廠生產方法為聯(lián)合制堿法，生產規(guī)模約純堿20萬噸/年。制堿碳化塔取出晶漿(含固量視體積比約20 30% )自壓入轉鼓真空過濾機的堿液槽，經轉鼓真空過濾機進行第一次過濾、洗滌(轉鼓空心，兩端裝有與真空管道相連的空心軸)，在真空泵抽吸作用下，晶漿中的固體-重堿被截流在過濾介質(不銹鋼金屬網等)上，形成粗重堿濾餅，空氣和液體經空心軸被抽走，并進入氣液分離與凈化系統(tǒng)回收母液等。重堿濾餅隨轉鼓轉動在前進方向上的水平向上約45° 60°間經洗水(為帶式真空過濾機的二次濾液和終端濾液)洗滌之后，經吸干、卸料制得粗重堿濾餅。粗重堿經運輸、 分配入重堿調漿桶，桶內重堿與帶式真空過濾機的終端濾液和二次濾液在調漿桶攪拌器械作用下，同時完成調漿、及殘液洗滌、溶解過程，且這一過程是過濾過程所不可替代地。調漿后粗重堿晶漿的濃度為50 70v%。該料漿從帶濾機進料端加入，經抽濾、洗滌，再抽濾、 再洗滌，固體重堿被截留在帶式過濾機的過濾介質(濾帶)上，經真空吸干、卸料制得優(yōu)質重堿，并送行業(yè)現(xiàn)后加工工序，制得低鹽(NaCl)優(yōu)質輕質純堿或低鹽優(yōu)質重質純堿。帶式真空過濾機的每段(次)洗水在真空系統(tǒng)作用下，經分離的濾液送至前一段 (次)作復用洗滌用水，重復洗滌(一般兩次洗滌即可)，第二次洗滌后的濾液(即二次濾液)與終端濾液，其部分作為粗重堿調漿用，部分作為轉鼓真空過濾機過濾的濾餅洗滌用水。轉鼓真空過濾機過濾復用的洗水完成濾餅洗滌后進入純堿生產母液系統(tǒng)。一次新洗水 (煅燒爐氣洗滌液或補充軟水等)在帶式真空過濾機前進方向的中后段加入。系統(tǒng)真空抽濾動力由真空泵完成。綜上所述，聯(lián)合過濾方法在洗水利用上優(yōu)勢明顯同一新洗水用于濾餅洗滌共三次(段)，調漿洗滌、溶解一次，即同一洗水被有效利用了四次。比轉鼓真空過濾多三次利用，比帶式真空過濾多利用二次，其中特別是粗重堿調漿過程中的濾液復用。因而本發(fā)明過濾方法用于純堿生產可明顯降低洗水當量。本方法在產品洗滌方面，共進行了四次洗滌 (含一次調漿洗滌)，較轉鼓真空過濾多三次，較帶式真空過濾多一次洗滌和一次調漿、洗滌、溶解綜合精制處理過程，因而過濾殘渣的降低和產品質量的提高是十分明顯的。聯(lián)合過濾主要工藝指標如下(1)轉鼓真空過濾機主要工藝指標①總管真空度40 50Kpa②粗重堿含水16 20%，③粗重堿燒成率>50%④洗水溫度38 45 °C(2)帶式真空過濾機主要工藝指標①總管真空度40 50Kpa②重堿含水14 18%，(依產量負荷不同)③粗重堿燒成率彡52%④重堿含鹽(NaCl) 0. 05 0. 15% (原行業(yè)單機0. 15 0. 4% )⑤純堿含鹽(NaCl) 0. 1 0. 3% (原行業(yè)單機0. 3 0. 8% )⑥洗水當量 500 600Kg/t產品(聯(lián)堿，依產品質量而異)(原行業(yè)聯(lián)堿單機 700Kg/t產品.)。
權利要求
1.聯(lián)合過濾生產低鹽優(yōu)質純堿方法，其特征在于工藝過程為制堿碳化塔取出的碳酸氫鈉晶漿懸浮液先經過轉鼓真空過濾機過濾，經第一次水洗、 吸干后的濾餅為粗重堿；將粗重堿加水調漿，調成的重堿晶漿經帶式真空過濾機過濾，濾餅再進行第二、三次洗滌，最后濾餅吸干后得半成品重堿；重堿經現(xiàn)有技術后加工裝置處理制取優(yōu)質純堿；其中所述將粗重堿加水調漿，其調成的重堿晶漿中固液比為50 70v% ；所述濾餅第一次水洗、調漿用水以及第二、三次濾餅洗滌用水采用洗滌水逆流復用循環(huán)流程；轉鼓真空過濾機的第一次過濾、洗滌的濾液返回生產母液中。
2.根據權利要求1所述聯(lián)合過濾生產低鹽優(yōu)質純堿方法，其特征在于所述洗滌水循環(huán)使用，包括如下過程(1)經過轉鼓真空過濾機過濾，所述經第一次水洗中，其所用的水為帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液或/和帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌的終端濾液；(2)粗重堿入調漿桶加水調漿時，其所用的水為帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液或/和帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌的終端濾液；(3)所述帶式真空過濾機過濾，所述濾餅進行第二、三次洗滌，其所用水分別為第二次洗滌濾餅的用水為第三次洗滌濾餅的濾液；第三次洗滌濾餅洗滌用新水；所述終端濾液是帶式真空過濾機過濾濾餅洗滌后的濾液經粗重堿調漿、帶式真空過濾機過濾后的最終濾液。
3.根據權利要求2所述聯(lián)合過濾生產低鹽優(yōu)質純堿方法，其特征在于所述最后一次濾餅洗滌的用水為現(xiàn)有技術工藝中的煅燒爐氣洗滌液或補充軟水。
全文摘要
聯(lián)合過濾生產低鹽優(yōu)質純堿方法。從制堿碳化塔取出的碳酸氫鈉晶漿懸浮液先經轉鼓真空過濾機過濾，濾餅經第一次洗滌、吸干得粗重堿。將其加水調成固液比為50～70V％的漿料，經帶式真空過濾機過濾，濾餅在此經第二、三次洗滌、吸干、分離后得半成品重堿，經加工處理制取優(yōu)質純堿。所述第一次洗滌用水為帶式真空過濾機過濾的濾液，帶式真空過濾機的兩次洗滌用水中，前次濾餅洗滌用水為后次濾餅洗滌的濾液，第三次濾餅洗滌采用新水。帶式真空過濾機過濾的母液當量降低一倍以上，對于聯(lián)合制堿法降至4～5m3/t產，減少洗滌用水量，確保母液平衡，提高產品質量(重堿含NaCl低于0.15％，純堿含NaCl可達0.1％)，有利環(huán)境保護。
文檔編號C01D7/22GK102320631SQ20111024226
公開日2012年1月18日 申請日期2011年8月22日 優(yōu)先權日2011年8月22日
發(fā)明者賀友林 申請人:賀友林