項目二一次精制鹽水的生產【實施方法】通過查閱文獻，了解原鹽的國內分布及性質；回顧無機及分析化學相關內容，制定鹽水精制方案；聯系化工單元操作技術等知識，制定鹽水精制工藝路線；結合對企業的調研，比較不同鹽水精制工藝的優劣?！救蝿铡咳蝿找畸}水精制方案制定任務二鹽水一次精制工藝（一）開發任務三鹽水一次精制工藝（二）開發第1頁/共38頁第一頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第2頁/共38頁第二頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

1-皮帶運輸機；2-化鹽桶；3-反應桶；4-加壓泵；5-苛化麩皮高位槽；6-噴射器；7-加壓槽；8-上浮桶；9-廢泥中間槽；10-泥漿泵；11-鹽水分配池；12-反沖水貯槽；13a、13b-水封槽；14a、14b-過濾器；15-精鹽水貯槽；16-淡鹽水泵；17-回收鹽水貯槽；18-碳酸鈉高位槽；19-淡鹽水貯槽；20-三層洗泥桶；21-精鹽水泵第3頁/共38頁第三頁，共39頁。

一、原鹽的溶化原鹽從鹽倉經過皮帶輸送機和計量秤連續加入到化鹽桶。化鹽桶內鹽層高度保持在2.5m以上。化鹽用水來自洗泥桶的淡鹽水和蒸發工段的含堿鹽水。化鹽用水和原鹽逆流接觸。原鹽中帶的草屑等雜質由化鹽桶上方的鐵柵除去。沉積于桶底的泥沙定期從出泥孔清除。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第4頁/共38頁第四頁，共39頁。

為加快溶鹽速度，化鹽用水應加熱到50-60℃。

在化鹽桶內除了原鹽溶解外，原鹽中的鎂離子和其他重金屬離子還和熟鹽水中的NaOH反應，生成不溶性氫氧化物。粗鹽水中NaOH的過堿量通過熟鹽水用量來控制。為了確保鹽水的濃度,鹽水在桶內的停留時間應該不少于30分鐘。化鹽桶結構見下圖。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第5頁/共38頁第五頁，共39頁。1、注意菌帽的位置和作用2、注意折流圈的位置和作用3、注意鐵柵的位置和作用4、注意化鹽用水進口和粗飽和鹽水出口位置任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第6頁/共38頁第六頁，共39頁?；}桶的高度為考慮操作方便可取4-5m，桶的直徑可根據生產需要按下式計算：任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第7頁/共38頁第七頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

二、粗鹽水的精制從化鹽桶上部流出的粗制鹽水，經曲頸槽流入反應桶，在反應桶內加入精制劑Na2CO3溶液，以除去粗鹽水中的鈣離子。如前所述，為保證反應完全，碳酸鈉的加入量應大于理論量。若鹽水中SO42-含量大于5g/L時，還需加入氯化鋇。NaCl含量≥315g/L；Na2CO3過堿量0.25-0.6g/L；NaOH過堿量0.07-0.6g/L；鹽水溫度50℃左右。第8頁/共38頁第八頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

三、混鹽水的澄清和過濾從反應桶出來的含有碳酸鈣、氫氧化鎂等懸浮物的混濁鹽水，必須分離出沉淀顆粒后才能得到合格的精制鹽水。為加快懸浮物的沉降速度，在澄清時必須加入適量助沉劑。常用助沉劑有苛化麩皮、地瓜粉、刨花楠及聚丙烯酸鈉等。第9頁/共38頁第九頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

第10頁/共38頁第十頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

重力沉降：根據懸浮物顆粒的重度大于鹽水的重度（即懸浮顆粒所受到的重力大于鹽水對懸浮物的浮力）使懸浮顆粒下沉在設備底部，聚集成為濃縮的泥漿而排出；浮上澄清：在加壓下將空氣溶解在帶有懸浮物的粗鹽水中，然后突然減壓，使溶解的空氣形成微小的氣泡釋出并吸附在懸浮物的表面上，使懸浮物的假比重大大小于鹽水的比重（即懸浮物所受到的重力小于鹽水對懸浮物的浮力）而上浮，并從澄清桶的上部排出。少量重度較大的砂粒則沉積在澄清桶的底部定期排出。第11頁/共38頁第十一頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

從澄清桶出來的清鹽水中，還有少量細微的懸浮物，需要經過砂濾進一步凈化。常用的鹽水過濾器有虹吸式和重力式兩種。虹吸式過濾器由于具有無人操作、節省動力和投資少等優點應用比較普遍。經過濾后的精鹽水就可成為隔膜電解用的精鹽水。第12頁/共38頁第十二頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

1、道爾型澄清桶道爾型澄清桶為底部向中心約有8-9°傾斜角的鋼制圓筒槽。中央有相當于凝聚反應室的中心筒。筒中有一根長軸，軸的下端連接有泥耙，軸的上端與傳動裝置相連可帶動泥耙，每6-8分鐘轉動1圈。桶上部有一個環型溢流槽。道爾澄清桶的直徑，可根據鹽水的流量及清液的上升速度來確定：

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按照澄清原理，澄清桶的生產能力（即清鹽水的流出量Q），僅與清鹽水的上升速度及澄清桶的截面積有關，而與澄清桶的高度無關，即Q=V·A

但為了穩定澄清操作和保持適當的泥封層，澄清桶應有一定高度。國內一般采用5—7m。道爾型澄清桶的主要優點是操作比較穩定，對鹽質變化、過堿量變化的適應性較強，生產的彈性比較大。缺點是體積龐大，投資費用較多。第14頁/共38頁第十四頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

2、斜板（蜂窩）型澄清桶粗鹽水在澄清桶內的流出量與澄清桶的截面積成正比。因此，如果單位容積內的有效澄清面積越大，則生產能力也就越大，斜板式澄清桶就是根據這一原理設計的。斜板式澄清桶是在道爾型澄清桶的基礎上改進的。它是在直立的澄清桶內加設若干塊間距為100毫米的斜板，這樣就增加了設備單位體積內的沉降面積，縮短了顆粒的沉降距離，使鹽水在層流狀態下分離，因此澄清效果就較好。第15頁/共38頁第十五頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

斜板式澄清桶具有容積小，澄清效率高等優點。但由于底部容積小，鹽泥存量較少，排泥操作比較頻繁。特別是當生產能力提高時，清鹽水上升速度加快后，易使沉降在底部的懸浮物重新泛起，影響鹽水質量。另外操作也沒有象道爾型澄清桶那樣穩定。第16頁/共38頁第十六頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

3、浮上澄清桶自加壓槽出來的溶有空氣的渾鹽水，加入助沉劑后進入浮上澄清桶的凝聚反應室（3），在凝聚反應室內鹽水一方面進行凝聚反應；另一方面由于壓力減小，釋放出大量極為細微的氣泡并附著在懸浮物的表面，使懸浮物向上浮起。浮泥通過浮泥槽（5）在澄清桶的中部連續排出，重度較大的泥砂則從凝聚室直接下沉到沉泥斗（4）排出；清鹽水經過檔圈向下折流，然后從清鹽水通道管（7）進入集水槽（6）流出。第17頁/共38頁第十七頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

浮上澄清桶的優點是適用于含鎂較高的原鹽，且受溫度影響較小，清液上升速度快，設備的生產能力也較大。缺點是需要一套加壓裝置，輔助設備較多，消耗的動力也較多。第18頁/共38頁第十八頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

4、雙攪拌澄清桶道爾型澄清桶不同之處主要有兩個方面：一是設有雙層攪拌即凝聚室中心套筒攪拌和排泥攪拌，使凝聚反應更趨完全，因此澄清效果較好。二是將直立澄清桶底部改為錐形底，使鹽泥更容易聚集排出。雙攪拌澄清桶的操作比較穩定，對鹽質的變化、過堿量的變化適應性較強，因此生產能力大。但它的體積龐大，投資費用也較大。第19頁/共38頁第十九頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

5、虹吸式過濾器

由過濾器本體、進水分配箱、水封槽及虹吸系統組成。虹吸系統是過濾自動進行的主要部件，過濾器的內部用中間隔板將過濾器分為濾料層及洗水貯槽兩部分。第20頁/共38頁第二十頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

四、鹽泥處理回收氯化鈉的操作一般均在三層洗泥桶內進行的。鹽泥在三層洗泥桶內與洗滌水逆流接觸多次，讓氯化鈉充分溶于水中。所得的淡鹽水供溶鹽使用。鹽泥則自上而下經層層洗滌后由桶底定時排出。洗滌后的泥漿稱為白腳，白腳中含鹽量應低于10g/L。洗泥時，鹽泥與洗水的比例控制在1：3—5之間。為了洗滌干凈洗鹽水的溫度應保持在40℃-50℃。第21頁/共38頁第二十一頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

被洗滌過的鹽泥可以通過板框壓濾機壓出鹽泥中的水分。

1、三層洗泥桶三層洗泥桶桶體是鋼板焊制的立式圓桶，桶中有兩塊隔板將桶分隔成上、中、下三層。每層均有緩慢轉動（每轉約8-10min）的泥耙，并由桶蓋上部的傳動裝置帶動。桶外上方裝有洗水小槽（內部實際又分隔為三個小槽）。第22頁/共38頁第二十二頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

在洗泥時，洗水槽內的洗水利用位差自動流入洗泥桶下層，與中層耙下的泥漿接觸進行洗滌，使泥漿中的鹽轉移到洗水。洗水由于受到中央套管泥封的阻擋，不能直接進入中層，而只能從該層上部邊緣的導管流至一次洗液小槽，一次洗液小槽內的洗水又通過導管流入洗泥桶的中層，對上層耙下來的泥漿進行洗滌，同樣因泥封存在使洗水再返回二次洗液小槽。二次洗液小槽內的洗水再次流入洗泥桶的上層與上部加入的鹽泥接觸進行洗滌。第23頁/共38頁第二十三頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

含有氯化鈉的淡鹽水從洗泥桶上部邊緣的集水槽溢流到淡鹽水貯槽，經過三次洗滌后的鹽泥則從排泥口排出。第24頁/共38頁第二十四頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

2、板框式壓濾機是由許多按一定順序排列的濾板、框組成。濾板具有凹凸的表面，構成了許多溝槽，形成通道。板框之間夾有濾布，裝合時用壓緊裝置將濾板壓緊，兩濾板之間所形成的空間構成一個過濾室。過濾時具有一定壓力的濾漿經各個濾框的料液通道進入到過濾空間內。濾液通過濾布沿著濾板的凹凸表面流下，并匯集在濾板下端，由出水管排出。

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當操作一段時間之后，濾餅充滿了整個濾框，過濾速度逐漸變慢。此時可放松機頭的壓板移動濾板，取出濾渣后重新裝合，再進行下一次工作。板框壓濾機具有結構簡單、制造方便、所需輔助設備少、過濾面積大、操作壓力高、管理簡單及使用可靠等優點。適用于液相粘度高，具有腐蝕性的懸浮液的過濾。其缺點是裝卸板框的勞動強度大、洗滌不均、濾布損耗快。第26頁/共38頁第二十六頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

過濾操作：

1>壓緊濾板接通電源，按下濾板壓緊按鈕，啟動油泵。活動壓板將在活塞桿的推動下。把全部板框壓向固定版一側，并施以預定的壓緊力。

2>進料過濾板框壓緊后檢查各閥門開閉狀況，確認無誤后，啟動進料泵，漿液即通過壓板上的進料孔進入濾室，在規定的壓力范圍內實現加壓過濾形成濾餅。當濾液減少時即可停止進料。第27頁/共38頁第二十七頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

注意：進料時不要中斷，應持續進行，使濾餅一次成形，降低含水率。

3>洗滌濾餅過濾完畢后，如需要洗滌，由洗滌孔通入洗滌水至各濾室內，滲過濾餅層，通過洗滌以便回收濾餅的有效成分，或除去其中有害成分。洗滌壓力一般應略大于進料壓力，洗滌時間應根據物料的要求及實際情況而定。第28頁/共38頁第二十八頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

4>吹氣吹氣是一種降低含水率的方法，開啟吹氣閥門，壓縮空氣進入濾餅層，帶走濾餅中的一部分水份，氣體壓力應略大于進料壓力。

5>松開濾板，卸料按下壓板松開按鈕，啟動油泵，用活塞桿拉動活動板復位。卸料時，按下卸料按鈕，液壓馬達運轉，兩機械手依次逐一拉開濾板，濾板拉開后，濾餅憑自重自動從濾布上剝離下來。第29頁/共38頁第二十九頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

6>清理、整理濾布除去濾布密封面的濾渣，重新整平濾布后開始下一個工作循環。

五、鹽泥的利用鹽泥是鹽水工序的主要三廢，其中固體物約占10-12%，它的主要成分為Mg(OH)2和CaCO3等。鹽泥經壓濾后可以制成輕質氧化鎂，供造紙或橡膠工業作填充劑或制成高級耐火材料等。第30頁/共38頁第三十頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

此法對鹽泥中NaCl的含量要求在2g/L以下，否則氧化鎂中含氯太高，不符合產品質量要求。因此鹽泥在碳酸化以前還需進行洗滌處理。第31頁/共38頁第三十一頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

六、鹽水精制工段的工藝條件（一）影響鹽水濃度的因素（1）溫度溫度雖然對氯化鈉的溶解度影響不大，但溫度升高可以加速氯化鈉的溶解速度，使鹽水在較短時間內達到飽和。另外，在較高的溫度下還可加快Ca2+、Mg2+與精制劑的反應速度，使其在較短時間內完成精制反應。因此在生產上往往采用熱水化鹽，將溶鹽桶及反應桶內的鹽水溫度控制在50℃以上。第32頁/共38頁第三十二頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

（2）鹽層高度化鹽桶內鹽層高度是保證鹽水濃度的一個重要指標。如果鹽層高度太低，鹽水就不能被飽和。在生產中要求控制鹽層在2.5米以上，有時在化鹽桶底部積存了大量泥砂，也會影響鹽層的有效高度。因此對化鹽桶內的淤泥，必須定期進行清除。（二）影響鹽水澄清的因素（1）鹽水中Ca2+/Mg2+的比值粗鹽水中CaCO3、BaSO4為結晶型沉淀，粒子容易下沉；而Mg(OH)2為膠體絮狀物，呈穩定分散狀，不易沉降。第33頁/共38頁第三十三頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

因此，若原鹽中Ca2+含量大于Mg2+，則生成的碳酸鈣就能作為晶種吸附氫氧化鎂一起下沉，沉降效果就好。反之，則生成的碳酸鈣就不能完全夾帶氫氧化鎂一起下沉，從而影響鹽水的澄清速度。生產上要求原鹽中Ca2+/Mg2+的比值大于或等于1。為達到此目的，在原鹽溶解時應根據原鹽質量的好壞，進行搭配使用或在鹽水中加入適量石灰水以提高Ca2+的含量。第34頁/共38頁第三十四頁，共39頁。任務二鹽水一次精制工藝（一）開發

（2）助沉劑由于鹽水中懸浮物的沉降，接近于自由沉降而遵守斯托克斯（Stokes）定律。因此顆粒在鹽水中的沉降速度可