離子膜淡鹽水回收利用工藝的比較

潘柏茂，周濤

（武漢祥龍電業(yè)股份有限公司氯堿廠，湖北武漢430078）

離子膜淡鹽水回收利用工藝的比較

潘柏茂，周濤

（武漢祥龍電業(yè)股份有限公司氯堿廠，湖北武漢430078）

比較了2種離子膜淡鹽水的回收利用工藝，根據(jù)設備投資及生產(chǎn)成本的比較結(jié)果，采用淡鹽水加固鹽重飽和工藝適合武漢祥龍電業(yè)股份有限公司實際情況。

淡鹽水；回收利用；固鹽；重飽和；蒸發(fā)濃縮比較

離子膜燒堿生產(chǎn)過程中副產(chǎn)大量的淡鹽水（80~95 m3/h），其中NaCl的質(zhì)量濃度在200~210 g/L之間。很多廠家采用固鹽重飽和的方式加以回收利用；還有一些廠家擁有自己的鹵水井礦，將淡鹽水返井重飽和，再制成NaCl的質(zhì)量濃度為（305±5）g/L的鹵水，作為生產(chǎn)原料。最近有一種新的工藝方法，采用最先進的三效蒸發(fā)技術，將NaCl的質(zhì)量濃度由200 g/L左右的淡鹽水濃縮成（305±5）g/L的鹽水，回用作為離子膜燒堿原料。武漢祥龍電業(yè)股份有限公司將10萬t/a隔膜堿工藝改造為10萬t/a離子膜燒堿工藝，根據(jù)該公司的現(xiàn)狀對淡鹽水的回收利用工藝作以下評估。

1 工藝設備投入

（1）淡鹽水用固鹽重飽和工藝。將淡鹽水脫硝處理后返回配水槽，與其他回收水混合后，泵入化鹽桶加固鹽（海鹽或礦鹽）飽和，配制成粗鹽水。

該工藝在工藝管路及設備上均不需投入資金，只需利用現(xiàn)有化鹽及精制設備即可。

（2）淡鹽水蒸發(fā)濃縮。將不低于40℃的脫硝淡鹽水和電解淡鹽水用淡鹽水泵送入三效蒸發(fā)工序蒸發(fā)濃縮，得到含NaCl（305±5）g/L的鹽水，然后用泵送至一次鹽水工序，作為離子膜燒堿原料。

該工藝如果采用全新技術，則需投入1 500萬元購買新設備。由于該公司隔膜堿工藝將廢除，30%隔膜堿蒸發(fā)系統(tǒng)將要停用，正好可以滿足淡鹽水蒸發(fā)濃縮工藝條件，節(jié)約這部分投資。

2 生產(chǎn)成本的比較

2.1 計算條件（根據(jù)ENOES電槽物料數(shù)據(jù)）

（1）離子膜副產(chǎn)淡鹽水含鹽200 g/L，流量103.43 m3/h，含水893.61 g/L（60℃）。

（2）進槽鹽水含鹽300 g/L，流量134.33 m3/h，含水861.12 g/L（60℃）。

（3）鹵水含鹽290 g/L，密度1.184 g/cm3（20℃）,單價50元/m3。

（4）固鹽價300元/t。

（5）蒸汽單價150元/t。

（6）采用三效蒸發(fā)裝置，蒸汽消耗425 kg/t的水；蒸發(fā)裝置利用現(xiàn)有隔膜堿蒸發(fā)裝置。

2.2 生產(chǎn)成本計算

假定體積不變，按10萬t/a（8 000 h/a）離子膜燒堿規(guī)模，1 h所需進槽鹽水量及副產(chǎn)淡鹽水量計算。

（1）采用固鹽加入淡鹽水配制成300 g/L鹽水，不足用鹵水配制。

淡鹽水需加入固鹽量：

（300-200）×103.43/1 000=10.343（t/h）

為保證生產(chǎn)正常運行需補充鹵水量（設密度不發(fā)生變化）：

134.33-103.43=30.9（m3/h）

此鹵水配制成300 g/L鹽水需補充固鹽量：30.9×（300-290）/1 000=0.309（t/h）

總計每小時補充固鹽量：10.343+0.309=10.652（t/h）生產(chǎn)成本估算

固鹽成本：300×10.652=3 195.6（元/h）

鹵水成本：50×30.9=1 545（元/h）

合計成本：3 195.6+1 545=4 740.6（元/h）

（2）采用將淡鹽水濃縮成含鹽300 g/L的鹽水，然后補充鹵水并將其也濃縮至300 g/L。

淡鹽水濃縮為含鹽300 g/L時的體積：

200×103.43/300=68.95（m3/h）

保證生產(chǎn)正常運行所需補加300 g/L鹽水量：

134.33-68.95=65.38（m3/h）

換算成鹵水量：

65.38×300/290=67.63（m3/h）

將200 g/L淡鹽水濃縮至300 g/L需蒸發(fā)水量：

893.61×103.43-861.12×68.95=33 051.9（kg/h）

鹵水濃縮需蒸發(fā)水量：

67.63×1.184-65.38×（300+861.12）=4 160（kg/h）

需蒸發(fā)水總量：33 051.9+4 160=37 211.9（kg/h）

濃縮所需蒸汽量：

37 211.9×425/1 000=15.815（t/h）

成本估算

鹵水成本：50×67.63=3 381.5（元/h）

蒸汽成本：150×15.815=2 372.3（元/h）

合計成本：3 381.5+2 372.3=5 753.8（元/h）

從生產(chǎn)成本上計算比較，采用固鹽重飽和工藝比淡鹽水蒸發(fā)濃縮成本低。

3 結(jié)論

通過2種工藝方法的比較計算，結(jié)合該公司的實際情況，得到如下結(jié)論。

（1）將隔膜堿生產(chǎn)工藝改造為離子膜堿生產(chǎn)工藝后，采用淡鹽水加固鹽重飽和工藝和采用淡鹽水蒸發(fā)濃縮工藝均不必增加投資成本。

（2）采用淡鹽水加固鹽重飽和工藝的生產(chǎn)成本低于淡鹽水蒸發(fā)濃縮工藝。

因此，采用淡鹽水加固鹽重飽和工藝更適合該公司情況。

Comparison of recycle and utilization process of depleted brine of ionic membrane

PAN Bai-mao,ZHOU Tao
(Chlor-alkali Plant,Wuhan Xianglong Power Industry Co.,Ltd.,Wuhan 430078)

The two kinds of recycling process of ionic membrane caustic soda depleted brine were compared. According to the comparison of equipment investment and production cost,re-saturation technique with adding solid salt to depleted brine were suitable for the actual situation of Wuhan Xianglong Power Industry Co.,Ltd.

depleted brine;recycle;solid salt;re-saturation;evaporation concentration;compare

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)10－0031-02

2010-05-25