年产10万吨离子膜烧碱膜法除硝工艺设计(6)
1.3.6 辅助生产装置的依托
改造项目辅助生产设施如仓库、化验、文修、办公等均可依托现有，不在新增。
1.4方案选择
1.4.1推荐方案
(1) 膜法除硝工艺技术。
通过工艺技术方案的比选，盐水除硝工艺推荐采用专用除硝中性纳滤膜及CIM膜法除硝工艺。由电解来的脱氯淡盐水经预处理满足进纳滤膜指标要求后，通过高压泵+循环泵送入专用纳滤膜，淡盐水经二级富集得到含硫酸钠60~70g/l的富硝盐水，纳滤得到一股含硫酸钠1.8~2.5g/l的贫硝盐水；膜单元得到的富硝盐水可以经冷冻降温制取十水硫酸钠即芒硝。
该技术优点：
①采用专为氯碱行业淡盐水除硝开发的“Dow-Hyflux Filtech CIM中性纳滤膜”，系统在PH5.5~7.5中性条件下工作，膜的使用性能好，使用寿命长；
②可采用常规的亚硫酸钠除游离氯，在线仪表检测，脱氯彻底，不会产生次级游离氯对膜的危害。不用活性碳塔过滤，避免活性碳饱和后游离氯直接损伤膜，也避免了活性碳颗粒和SiO2对膜的污染，同时也省却了活性碳再生工序；
③膜过滤浓缩液中硫酸钠浓度可达到60～70g/L，采用冷冻除硝工艺，盐水闭路循环，废液“零排放”避免对环境的污染，提高盐水利用率；
④使用专用的清洗和修复配方技术可为用户提供增值服务，使膜的使用寿命大大延长；
⑤与钡法除硝相比，没有除硝药剂，没有氯化钡的毒害，没有硫酸钡盐泥的污染，实现了清净文明生产。
整个除硝技术先进、成熟、可靠、综合运行成本低，经济效益好。
(2) MPE制元明粉工艺技术
推荐采用冷冻制芒硝+MPE制元明粉技术。由电解来的脱氯淡盐水经膜法除硝，富集得到含硫酸钠60~70g/l的富硝盐水，富硝盐水经冷冻降温，其中硫酸钠结晶转化为十水硫酸钠即芒硝，经离心分离得到固体芒硝，冷冻结晶后的贫硝盐水返回系统回用。采用MPE制元明粉技术，其核心是利用氯碱企业富余的低温位热水或低压蒸汽为热源，采用专有的MPE高效蒸发器对膜法除硝冷冻单元副产的芒硝热熔蒸发，使十水硫酸钠再结晶为无水硫酸钠即元明粉，并通过离心固液分离获得固体元明粉产品。
该技术优点：
①富硝盐水采用冷冻法制芒硝，冷冻结晶后的贫硝盐水可以返回系统回用，减少氯化钠损失；
②采用氟利昂高温直接蒸发，硫酸钠的温度平衡体系建立在5℃左右，氟利昂的蒸发温度为-2~0℃，较氟利昂的蒸发温度为-15℃的中温蒸发机组，相比氟利昂间接蒸发技术整个系统的能耗降低约30%；
③采用先进的MPE制元明粉技术，可以使硫酸钠从氯化钠体系中有效完全分离出来，并获得纯净的高质量的硫酸钠结晶，再通过蒸发得到高质量元明粉产品，附加值高，经济效益好；
④采用专有的MPE高效蒸发器，可以充分利用氯碱企业丰富的低温位热源如≥85℃的热水或副产的低压蒸汽，能源消耗主要是热水，电耗很小。
(3)原料改变的可行性
南化公司10万吨/年离子膜烧碱原设计原料为固体海盐，近年来，随着海盐的来源日趋紧张和价格的不断上涨，南化公司氯碱生产尝试采用井矿盐和液体卤水盐，但用卤水量受到制碱盐水系统水平衡制约，目前，装置工艺满足水平衡要求的最大用卤水比例为25%。卤水氯化钠浓度为~280g/l，由电解出来的淡盐水氯化钠浓度~200g/l，而进入电解槽盐水要求浓度为~305±5g/l。因此，加大卤水用量，需要考虑盐水系统水平衡的影响。采用南化公司低压蒸汽余热对淡盐水进行蒸发浓缩，可以使淡盐水达到饱和状态~305±5g/l，由此便可增加卤水的使用量，因此改变原料路线技术上是可行的。
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