氯碱生产中水资源循环利用方法

摘要

本发明公开了一种氯碱生产中水资源循环利用方法，离子膜电解槽生产工艺步骤中添加的碱稀释剂来自烧碱生产的一效、二效蒸发浓缩工艺的冷凝水；具体是，将一效浓缩工艺形成的蒸汽经表面冷凝器冷却，冷却后产生的低温冷凝水存到储存罐中；把二效蒸发浓缩工艺形成的二次蒸汽在给一效蒸发浓缩工艺提供热源换热后产生的高温冷凝水也送入储存罐中；在离子膜电解槽的碱稀释剂管道上增设三通和阀门；将储存罐设上水泵，水泵通过管道与三通前的阀门接通。本发明将烧碱生产两效浓缩工艺中废弃的蒸汽和高温冷水转化为80摄氏度的冷凝水，代替离子膜电解槽的循环碱稀释剂，充分利用工艺冷凝水的温度,提高了循环碱温度。

说明书

技术领域

本发明涉及氯碱企业工艺冷凝水的利用和电解槽循环碱浓度的稀释工艺。

背景技术

目前，氯碱企业生产氯碱时采用离子膜电解槽生产工艺，如图1所示，它是在阴极室内，通过阴极反应将水分解成氢离子和氢氧根离子，碱液和氢气的双相流体从各个阴极室出口溢出，在出口汽化管分离成碱液和氢气。碱液靠重力流入碱液循环罐,然后,碱液经泵向外输送分成两股：一股进入界区外的成品碱液罐,成为浓度为32%的成品液碱，液碱可以进一步浓缩成烧碱；一股添加纯水稀释，再经过换热器用蒸汽升温后通入电解槽阴极室。在添加纯水时主要采用反渗透工艺获得，温度为常温。采用纯水作为循环碱稀释剂这种方式需要大量纯水，以10万吨离子膜烧碱规模，每小时大约需要12-13吨/小时，以纯水价格12元/吨计算每年仅纯水投入就需115.2-124.8万元/年。在氯碱行业持续低迷，盈利空间不断萎缩的情况下无形中给氯碱企业造成经济负担。采用常温纯水作为循环碱稀释剂后相应降低了原循环碱的温度，为确保离子膜电解槽正常工艺运行，还需要采用蒸汽为加纯水后的循环碱加热，蒸汽的使用也增加了烧碱成本。

在用液碱制得烧碱成品时，需用蒸汽对浓度为32%的成品液碱进行一效、二效蒸发浓缩。一般二效蒸发浓缩用锅炉提供的一次蒸汽，二效浓缩后产生的二次蒸汽进入一效作为热源，该热源通过换热给32%烧碱加热进行一效蒸发浓缩，换热后生成的高温冷凝水一般排掉；一效烧碱蒸发浓缩后产生的蒸汽一般进行排空；所以在一效中造成冷凝水和蒸汽双重能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为解决氯碱企业水资源浪费和成本高的问题，提出一种氯碱生产中水资源循环利用方法。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种氯碱生产中水资源循环利用方法，它包括离子膜电解槽生产工艺步骤和烧碱生产的一效、二效蒸发浓缩工艺步骤，其特征在于，离子膜电解槽生产工艺步骤中添加的碱稀释剂来自烧碱生产的一效、二效蒸发浓缩工艺的冷凝水；具体是，将一效浓缩工艺形成的蒸汽经表面冷凝器冷却，冷却后产生的低温冷凝水存到储存罐中；把二效蒸发浓缩工艺形成的二次蒸汽给一效蒸发浓缩工艺提供热源换热后产生的的高温冷凝水也送入储存罐中；从而使储存罐中的冷凝水达到80摄氏度左右；在离子膜电解槽的碱稀释剂管道上增设三通和阀门，三通和阀门应设在碱稀释剂流量监测表之前；将储存罐设上水泵，水泵通过管道与三通前的阀门接通；通过控制阀门，使储存罐中的冷凝水定量加入到离子膜电解槽中。

本发明的积极效果是：

1、本发明将烧碱生产两效浓缩工艺中废弃的蒸汽和高温冷水转化为80摄氏度的冷凝水，用80摄氏度的冷凝水代替离子膜电解槽的循环碱稀释剂，充分利用工艺冷凝水的温度,提高循环碱温度,不需要象纯水那样采用蒸汽加热，降低蒸汽单耗，降低了烧碱成本。

2、本发明工艺中制取的工艺冷凝水主要技术指标与纯水对比如下：

水类钙+镁铁钡锶铝镍锰纯水（ppb）10.1无0.90.212.1无0.3冷凝水（ppb）9.81.31.30.34.12.20.7

从上述数据可以看出：本发明的工艺冷凝水和纯水几乎毫无差别，某些杂质离子甚至比纯水含量还要低，完全可以代替纯水作为离子膜电解槽的循环碱稀释剂。

3、本发明采用系统本身的工艺冷凝水作为电解槽循环碱稀释水，不需要再从外界提供纯水，节约了水资源。还防止了由于工艺冷凝水和废气外排造成的环境污染。

附图说明

图1是本发明涉及到的离子膜电解槽生产工艺图；

图2是本发明实施例生产工艺示意图。

图中：1-一效蒸发器，2-二效蒸发器，3-表面冷凝器，4-储存罐，5-离子膜电解槽，

具体实施方式

图1是氯碱企业生产氯碱时采用离子膜电解槽生产工艺图，其工艺过程在背景技术已做详述，在此不再详述。

本发明实施例生产工艺示意图如图2所示，它包括离子膜电解槽生产工艺和烧碱的两效效蒸发浓缩工艺，具体步骤是：

从离子膜电解槽5电解出来的碱液经一效蒸发器1和二效蒸发器2两次蒸发浓缩后成为烧碱，其中：二效蒸发器2的热源来自于锅炉的一次蒸汽，一效蒸发器1的热源来自于二效蒸发器2的二次蒸汽，该二次蒸汽通过换热给一效蒸发器1提供热源，换热后产生的高温冷凝水收集到储存罐4中，一效蒸发器1在蒸发浓缩过程中产生的蒸汽经表面冷凝器3进行冷却，冷却后形成低温冷凝水，把低温冷凝水也送入储存罐4中，从而使储存罐中的冷凝水达到80摄氏度左右；在离子膜电解槽5的碱稀释剂管道上增设三通6和阀门8，三通6和阀门8应设在原碱稀释剂流量监测表之前；将储存罐设上水泵7，并通过管道与三通前的阀门8接通；通过控制阀门8，使储存罐4中的80摄氏度左右冷凝水定量加入到离子膜电解槽5中。