离子膜淡盐水回收利用工艺的比较

潘柏茂，周涛

（武汉祥龙电业股份有限公司氯碱厂，湖北武汉430078）

离子膜淡盐水回收利用工艺的比较

潘柏茂，周涛

（武汉祥龙电业股份有限公司氯碱厂，湖北武汉430078）

比较了2种离子膜淡盐水的回收利用工艺，根据设备投资及生产成本的比较结果，采用淡盐水加固盐重饱和工艺适合武汉祥龙电业股份有限公司实际情况。

淡盐水；回收利用；固盐；重饱和；蒸发浓缩比较

离子膜烧碱生产过程中副产大量的淡盐水（80~95 m3/h），其中NaCl的质量浓度在200~210 g/L之间。很多厂家采用固盐重饱和的方式加以回收利用；还有一些厂家拥有自己的卤水井矿，将淡盐水返井重饱和，再制成NaCl的质量浓度为（305±5）g/L的卤水，作为生产原料。最近有一种新的工艺方法，采用最先进的三效蒸发技术，将NaCl的质量浓度由200 g/L左右的淡盐水浓缩成（305±5）g/L的盐水，回用作为离子膜烧碱原料。武汉祥龙电业股份有限公司将10万t/a隔膜碱工艺改造为10万t/a离子膜烧碱工艺，根据该公司的现状对淡盐水的回收利用工艺作以下评估。

1 工艺设备投入

（1）淡盐水用固盐重饱和工艺。将淡盐水脱硝处理后返回配水槽，与其他回收水混合后，泵入化盐桶加固盐（海盐或矿盐）饱和，配制成粗盐水。

该工艺在工艺管路及设备上均不需投入资金，只需利用现有化盐及精制设备即可。

（2）淡盐水蒸发浓缩。将不低于40℃的脱硝淡盐水和电解淡盐水用淡盐水泵送入三效蒸发工序蒸发浓缩，得到含NaCl（305±5）g/L的盐水，然后用泵送至一次盐水工序，作为离子膜烧碱原料。

该工艺如果采用全新技术，则需投入1 500万元购买新设备。由于该公司隔膜碱工艺将废除，30%隔膜碱蒸发系统将要停用，正好可以满足淡盐水蒸发浓缩工艺条件，节约这部分投资。

2 生产成本的比较

2.1 计算条件（根据ENOES电槽物料数据）

（1）离子膜副产淡盐水含盐200 g/L，流量103.43 m3/h，含水893.61 g/L（60℃）。

（2）进槽盐水含盐300 g/L，流量134.33 m3/h，含水861.12 g/L（60℃）。

（3）卤水含盐290 g/L，密度1.184 g/cm3（20℃）,单价50元/m3。

（4）固盐价300元/t。

（5）蒸汽单价150元/t。

（6）采用三效蒸发装置，蒸汽消耗425 kg/t的水；蒸发装置利用现有隔膜碱蒸发装置。

2.2 生产成本计算

假定体积不变，按10万t/a（8 000 h/a）离子膜烧碱规模，1 h所需进槽盐水量及副产淡盐水量计算。

（1）采用固盐加入淡盐水配制成300 g/L盐水，不足用卤水配制。

淡盐水需加入固盐量：

（300-200）×103.43/1 000=10.343（t/h）

为保证生产正常运行需补充卤水量（设密度不发生变化）：

134.33-103.43=30.9（m3/h）

此卤水配制成300 g/L盐水需补充固盐量：30.9×（300-290）/1 000=0.309（t/h）

总计每小时补充固盐量：10.343+0.309=10.652（t/h）生产成本估算

固盐成本：300×10.652=3 195.6（元/h）

卤水成本：50×30.9=1 545（元/h）

合计成本：3 195.6+1 545=4 740.6（元/h）

（2）采用将淡盐水浓缩成含盐300 g/L的盐水，然后补充卤水并将其也浓缩至300 g/L。

淡盐水浓缩为含盐300 g/L时的体积：

200×103.43/300=68.95（m3/h）

保证生产正常运行所需补加300 g/L盐水量：

134.33-68.95=65.38（m3/h）

换算成卤水量：

65.38×300/290=67.63（m3/h）

将200 g/L淡盐水浓缩至300 g/L需蒸发水量：

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

卤水浓缩需蒸发水量：

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

需蒸发水总量：33 051.9+4 160=37 211.9（kg/h）

浓缩所需蒸汽量：

37 211.9×425/1 000=15.815（t/h）

成本估算

卤水成本：50×67.63=3 381.5（元/h）

蒸汽成本：150×15.815=2 372.3（元/h）

合计成本：3 381.5+2 372.3=5 753.8（元/h）

从生产成本上计算比较，采用固盐重饱和工艺比淡盐水蒸发浓缩成本低。

3 结论

通过2种工艺方法的比较计算，结合该公司的实际情况，得到如下结论。

（1）将隔膜碱生产工艺改造为离子膜碱生产工艺后，采用淡盐水加固盐重饱和工艺和采用淡盐水蒸发浓缩工艺均不必增加投资成本。

（2）采用淡盐水加固盐重饱和工艺的生产成本低于淡盐水蒸发浓缩工艺。

因此，采用淡盐水加固盐重饱和工艺更适合该公司情况。

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