專利名稱：以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到海水淡化副產(chǎn)濃海水的綜合利用，尤其涉及以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的裝置及方法。
背景技術(shù)：
采用海水淡化技術(shù)由海水生產(chǎn)淡水的方法已經(jīng)在世界各地應(yīng)用了幾十年。近幾年，在我國也得到了快速發(fā)展。海水淡化技術(shù)在生產(chǎn)淡水的同時副產(chǎn)大量的濃海水(濃度大約5° Β 12° Β )，含鹽量比海水高1 3倍。現(xiàn)有的海水淡化工廠所副產(chǎn)的濃海水，由于在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時不能解決硫酸鈣結(jié)垢問題基本都返回大海，對海洋造成很大的污染。最近幾年，國內(nèi)新建的海水淡化廠址均選擇建在鹽場附近，濃海水排入鹽田后，用日曬的方法(簡稱日曬制鹵)把濃海水的濃度增濃到25. 5° Be左右，此時濃海水中的硫酸鈣已經(jīng)析出85%以上且剛好對氯化鈉飽和。對氯化鈉飽和的鹵水引入結(jié)晶池內(nèi)用日曬的方法制鹽、也可以引入工廠用蒸發(fā)濃縮的方法制鹽。為了避免濃海水對海洋造成污染或占用土地面積日曬制鹵，提取濃海水中含有的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂、工業(yè)溴、硫酸鈣等化工產(chǎn)品，各國專家都在研究用工廠化的方法提取濃海水中的化工產(chǎn)品。但是，由于濃海水中含有一定量的硫酸鈣，濃海水在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮過程中會產(chǎn)生硫酸鈣結(jié)垢(簡稱鈣垢)，致使蒸發(fā)裝置無法正常運行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明依據(jù)硫酸鈣在海水中的溶解度數(shù)據(jù)及同離子效應(yīng)原理，采用“兌鹵”法使溶解在濃海水中的硫酸鈣在進蒸發(fā)罐之前大量析出，濃海水成功地越過了硫酸鈣析出的高峰階段，從而避免了濃海水在蒸發(fā)罐中繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時產(chǎn)生鈣垢，實現(xiàn)了濃海水工廠化制鹽的目的，濃海水即不用排入大海也不占用大量的土地。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的裝置，靜態(tài)混合器H 連接沉降器C，沉降器連接蒸發(fā)器Ζ，蒸發(fā)器連接離心機L ；靜態(tài)混合器上設(shè)置有濃海水入口 HI、苦鹵入口 Η2、鹽漿入口 H4和混合鹵出口 H3 ；沉降器上設(shè)置有混合鹵入口 Cl、混合鹵出口 C2和硫酸鈣出口 C3 ；蒸發(fā)器上設(shè)置有二次蒸汽出口 Z1、鹽漿出口 Z2、蒸發(fā)器苦鹵出口 Z3、蒸發(fā)器混合鹵入口 Z4、冷凝水出口 Z5和加熱蒸汽入口 Z6 ；離心機上設(shè)置有離心機鹽漿入口 Li、鹽出口 L2和離心機苦鹵出口 L3 ；混合鹵出口 H3經(jīng)管線與混合鹵入口 Cl連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接，鹽漿出口 Z2經(jīng)管線與離心機鹽漿入口 Ll和鹽漿入口 H4的管線連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接，苦鹵入口 H2經(jīng)管線與蒸發(fā)器苦鹵出口 Z3和離心機苦鹵出口 L3的管線連接。以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的方法，取10個單位體積的5 12° Β 濃海水與2. 2 2. 5個單位體積的觀 四° Β 苦鹵及0.沈 0. 27個單位體積的鹽漿放入靜態(tài)混合器H中，鹽漿為體積比；45 50%是氯化鈉和50 55%苦鹵； 在常溫、常壓下經(jīng)靜態(tài)混合器兌鹵得到混合鹵；混合鹵經(jīng)過沉降器沉降，硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，得到硫酸鈣產(chǎn)品；沉降器的混合鹵濃度在23 25° Β 時，進蒸發(fā)罐蒸發(fā)濃縮，在蒸發(fā)水分的同時氯化鈉固體會不斷地從鹵水中析出；取從蒸發(fā)罐中排出的0. 26 0. 27個單位體積的鹽漿回兌鹵工序與10個單位體積的濃海水兌鹵，其余鹽漿經(jīng)過離心機H 固液分離后得到氯化鈉產(chǎn)品；當(dāng)鹵水濃度達到觀 Β 時停止蒸發(fā)操作，從蒸發(fā)罐排出的苦鹵中取2. 2 2. 5個單位體積的苦鹵回到兌鹵工序與10個單位的濃海水兌鹵，其余苦鹵(包括離心機H排出的苦鹵)排出蒸發(fā)工序作為生產(chǎn)氯化鉀等化工產(chǎn)品的原料。至此，從海水淡化工廠排出的濃海水已經(jīng)得到全部利用，做到零排放。3. 3;本發(fā)明優(yōu)點本發(fā)明最大的優(yōu)點是依據(jù)同離子效應(yīng)原理，取高濃度的鹵水(苦鹵)和鹽漿回到兌鹵工序參與濃海水兌鹵，巧妙地把溶解在濃海水中硫酸鈣以固相形式析出，絕大部分硫酸鈣與濃海水分離，達到濃海水在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時不生成鈣垢的目的。成功地解決了濃海水在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時生成鈣垢的難題，濃海水可以實現(xiàn)工廠化制鹽，避免了濃海水對海洋的污染或占用大量土地曬鹵。


圖1 本發(fā)明裝置圖。
說明
H 靜態(tài)混合器Z1二次蒸汽出口
C 沉降器Z2鹽漿出口
Z蒸發(fā)器Z3蒸發(fā)器苦鹵出口
L離心機Z4蒸發(fā)器混合鹵入口
H1濃海水入口Z5冷凝水出口
H2苦鹵入口Z6加熱蒸汽入口
H3混合鹵出口L1離心機鹽漿入口
H4鹽漿入口L2鹽出口
C1混合鹵入口L3離心機苦鹵出口
C2混合鹵出口
C3硫酸鈣出口
具體實施例方式本發(fā)明的關(guān)鍵是采用兌鹵的方法解決了濃海水在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時生成鈣垢，保證蒸發(fā)裝置連續(xù)運行。本發(fā)明的裝置如圖1所示靜態(tài)混合器H連接沉降器C，沉降器連接蒸發(fā)器Ζ，蒸發(fā)器連接離心機L ；靜態(tài)混合器上設(shè)置有濃海水入口 HI、苦鹵入口 H2、鹽漿入口 H4和混合鹵出口 H3 ；沉降器上設(shè)置有混合鹵入口 Cl、混合鹵出口 C2和硫酸鈣出口 C3 ；蒸發(fā)器上設(shè)置有二次蒸汽出口 Z1、鹽漿出口 Z2、蒸發(fā)器苦鹵出口 Z3、蒸發(fā)器混合鹵入口 Z4、冷凝水出口 Z5和加熱蒸汽入口 Z6 ；離心機上設(shè)置有離心機鹽漿入口 Li、鹽出口 L2和離心機苦鹵出口 L3 ； 混合鹵出口 H3經(jīng)管線與混合鹵入口 Cl連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接， 鹽漿出口 Z2經(jīng)管線與離心機鹽漿入口 Ll和鹽漿入口 H4的管線連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接，苦鹵入口 H2經(jīng)管線與蒸發(fā)器苦鹵出口 D和離心機苦鹵出口 L3 的管線連接。以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的方法，取10個單位體積的5 12° Β 濃海水與2. 2 2. 5個單位體積的觀 四° Β 苦鹵及0.沈 0. 27個單位體積的鹽漿放入靜態(tài)混合器H中，鹽漿為體積比；45 50%是氯化鈉和50 55%苦鹵； 在常溫、常壓下經(jīng)靜態(tài)混合器兌鹵得到混合鹵；混合鹵經(jīng)過沉降器沉降，硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，得到硫酸鈣產(chǎn)品；沉降器的混合鹵濃度在23 25° Β 時，進蒸發(fā)罐蒸發(fā)濃縮，在蒸發(fā)水分的同時氯化鈉固體會不斷地從鹵水中析出；取從蒸發(fā)罐中排出的0.沈 0. 27個單位體積的鹽漿回兌鹵工序與10個單位體積的濃海水兌鹵，其余鹽漿經(jīng)過離心機H 固液分離后得到氯化鈉產(chǎn)品；當(dāng)鹵水濃度達到觀 Β 時停止蒸發(fā)操作，從蒸發(fā)罐排出的苦鹵中取2. 2 2. 5個單位體積的苦鹵回到兌鹵工序與10個單位的濃海水兌鹵，其余苦鹵(包括離心機H排出的苦鹵)排出蒸發(fā)工序作為生產(chǎn)氯化鉀等化工產(chǎn)品的原料。實例1 第一步，兌鹵工序取10升的11 12° Β 濃海水(此時濃海水中含硫酸鈣4. 03 4. 06g/l)與2. 4 升的28 Β 的苦鹵(此時鹵水中含硫酸鈣0. 30 0. 35g/l)及0. 264升的鹽漿(體積比；45 50%是氯化鈉、50 55%是苦鹵)在常溫、常壓下兌鹵。由于同離子效應(yīng)，濃海水中的硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，經(jīng)過沉降器沉降， 硫酸鈣與混合鹵分離，分離出21 23克硫酸鈣產(chǎn)品。經(jīng)過兌鹵后的混合鹵濃度在23 25° Β 左右，此時的硫酸鈣含量已經(jīng)從濃海水 (11 12° Be)的 4. 03 4. 06g/l 降到混合鹵(23 25° Be)的 1. 40 1. 45g/l。經(jīng)過兌鹵工序兌鹵后得到大約12. 4 12. 5升的混合鹵(濃度在23 25° Β ) 作為蒸發(fā)工序的原料。第二步，蒸發(fā)工序兌鹵后的濃度在23 25° Β 的混合鹵進入蒸發(fā)工序蒸發(fā)濃縮，鹵水濃度達到?jīng)a 四。Β 時停止蒸發(fā)。蒸發(fā)工序排出苦鹵的一部分(比例見兌鹵工序)回兌鹵工序兌鹵、其余苦鹵 (1. 5 1. 6升、含硫酸鈣0. 30 0. 36g/l)作為生產(chǎn)氯化鉀等產(chǎn)品的原料。排出鹽漿的一部分(比例見兌鹵工序)回兌鹵工序兌鹵、其余鹽漿經(jīng)過固液分離得到800 810克氯化鈉產(chǎn)品。實例2第一步，兌鹵工序取10升的9 ΙΟΒ 濃海水(此時濃海水中含硫酸鈣3. 95 4. 02g/l)與2. 5升的28 Β 的苦鹵(此時鹵水中含硫酸鈣0. 30 0. 35g/l)及0. 264升的鹽漿(體積比；45 50%是氯化鈉、50 55%是苦鹵)在常溫、常壓下兌鹵。由于同離子效應(yīng)，濃海水中的硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，經(jīng)過沉降器沉降，硫酸鈣與混合鹵分離，得到20 21克硫酸鈣產(chǎn)品。經(jīng)過兌鹵后的混合鹵濃度在23 25° Β 左右，此時的硫酸鈣含量已經(jīng)從濃海水 (9 10° Β )的 3. 95 4. 03g/l 降到混合鹵 03 25° Be)的 1. 40 1. 45g/l。經(jīng)過兌鹵工序兌鹵后得到大約12. 4 12. 5升的混合鹵(濃度在23 25° Β ) 作為蒸發(fā)工序的原料。第二步，蒸發(fā)工序兌鹵后的濃度在23 25° Β 左右的混合鹵進入蒸發(fā)工序蒸發(fā)濃縮，鹵水濃度達到觀 四。Β 時停止蒸發(fā)。蒸發(fā)工序排出苦鹵的一部分(比例見兌鹵工序)回兌鹵工序兌鹵、其余苦鹵(大約1. 45 1. 55升、含硫酸鈣0. 30 0. 35g/l)作為生產(chǎn)氯化鉀等產(chǎn)品的原料。排出鹽漿的一部分(比例見兌鹵工序)回兌鹵工序兌鹵、其余鹽漿經(jīng)過固液分離得到795 805克氯化鈉產(chǎn)品。本發(fā)明解決了濃海水在繼續(xù)蒸發(fā)濃縮時生成鈣垢，保證蒸發(fā)裝置連續(xù)運行。本發(fā)明所描述不能理解為對本發(fā)明所作的限制，對整體上屬于本發(fā)明的設(shè)計思路，而所作出的顯而易見的改動，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的裝置，其特征是靜態(tài)混合器H連接沉降器C，沉降器連接蒸發(fā)器Z，蒸發(fā)器連接離心機L ；靜態(tài)混合器上設(shè)置有濃海水入口 HI、苦鹵入口 H2、鹽漿入口 H4和混合鹵出口 H3 ；沉降器上設(shè)置有混合鹵入口 Cl、混合鹵出口 C2和硫酸鈣出口 C3 ；蒸發(fā)器上設(shè)置有二次蒸汽出口 Z1、鹽漿出口 Z2、蒸發(fā)器苦鹵出口 Z3、蒸發(fā)器混合鹵入口 Z4、冷凝水出口 Z5和加熱蒸汽入口 Z6 ；離心機上設(shè)置有離心機鹽漿入口 Li、鹽出口 L2和離心機苦鹵出口 L3 ；混合鹵出口 H3經(jīng)管線與混合鹵入口 Cl連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接，鹽漿出口 Z2經(jīng)管線與離心機鹽漿入口 Ll 和鹽漿入口 H4的管線連接，混合鹵出口 C2經(jīng)管線與混合鹵入口 Z4連接，苦鹵入口 H2經(jīng)管線與蒸發(fā)器苦鹵出口 Z3和離心機苦鹵出口 L3的管線連接。
2.以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的方法，其特征是取10個單位體積的5 12° Β 濃海水與2. 2 2. 5個單位體積的觀 四。Β 苦鹵及0.沈 0. 27 個單位體積的鹽漿放入靜態(tài)混合器H中，鹽漿為體積比；45 50%是氯化鈉和50 55% 苦鹵；在常溫、常壓下經(jīng)靜態(tài)混合器兌鹵得到混合鹵；混合鹵經(jīng)過沉降器沉降，硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，得到硫酸鈣產(chǎn)品；沉降器的混合鹵濃度在23 25° Β 時，進蒸發(fā)罐蒸發(fā)濃縮，在蒸發(fā)水分的同時氯化鈉固體會不斷地從鹵水中析出；取從蒸發(fā)罐中排出的 0. 26 0. 27個單位體積的鹽漿回兌鹵工序與10個單位體積的濃海水兌鹵，其余鹽漿經(jīng)過離心機H固液分離后得到氯化鈉產(chǎn)品；當(dāng)鹵水濃度達到觀 四° Β 時停止蒸發(fā)操作，從蒸發(fā)罐排出的苦鹵中取2. 2 2. 5個單位體積的苦鹵回到兌鹵工序與10個單位的濃海水兌鹵，其余苦鹵排出蒸發(fā)工序作為生產(chǎn)氯化鉀等產(chǎn)品的原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的裝置及方法。以海水淡化副產(chǎn)的濃海水為原料采用兌鹵蒸發(fā)法制鹽的方法，取10個單位體積的5～12°Bé濃海水與2.2～2.5個單位體積的28～29°Bé苦鹵及0.26～0.27個單位體積的鹽漿放入靜態(tài)混合器H中，鹽漿為體積比；45～50％是氯化鈉和50～55％苦鹵；在常溫、常壓下經(jīng)靜態(tài)混合器兌鹵得到混合鹵；混合鹵經(jīng)過沉降器沉降，硫酸鈣形成固相從混合鹵中析出，得到硫酸鈣產(chǎn)品；沉降器的混合鹵濃度在23～25°Bé時，進蒸發(fā)罐蒸發(fā)濃縮，在蒸發(fā)水分的同時氯化鈉固體會不斷地從鹵水中析出，鹽漿經(jīng)過離心機H固液分離后得到氯化鈉產(chǎn)品。從海水淡化工廠排出的濃海水已經(jīng)得到全部利用，做到零排放。避免了濃海水對海洋的污染或占用大量土地曬鹵。
文檔編號C01D3/06GK102515204SQ201110411270
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者吳宗生 申請人:吳宗生