[摘要]利用氨堿法純堿蒸餾廢液生產(chǎn)氯化鈣時(shí),制鹽工序澄清桶底部的白色鹽泥排放后不但污染環(huán)境,而且還造成中間品的損失。通過對(duì)此鹽泥組分的研究確定,探討其回收的可行性,意在改善環(huán)境的同時(shí)減少中間品的損失。
[關(guān)鍵詞]澄清桶 鹽泥 組分 回收 環(huán)保 收益
中圖分類號(hào):TQ42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)0320100-01
利用氨堿法純堿蒸餾廢液生產(chǎn)氯化鈣時(shí),須經(jīng)過制鹽、制鈣、干燥三個(gè)主要工序。制鹽工序通過二效蒸發(fā)對(duì)蒸氨廢液進(jìn)行濃縮,使氯化鈣質(zhì)量百分含量達(dá)到41%左右,此時(shí)溶液中氯化鈉達(dá)到過飽和。在稠厚器中,大部分氯化鈉從溶液中析出并沉降至稠厚器底部,然后去離心機(jī)進(jìn)行氯化鈉晶體和氯化鈣溶液的分離;稠厚器上部含有少量氯化鈉細(xì)晶的清液流至鈣液澄清桶繼續(xù)進(jìn)行沉降分離以除去夾帶的和冷析出的少量細(xì)晶。排放此沉降物的同時(shí),會(huì)攜帶出部分氯化鈣溶液,不但污染環(huán)境,還造成中間品的損失。
一、鹽泥組分的研究確定
(一)鹽泥組分的定性分析。從以上的描述中可以確定,此排放物組分含有氯化鈉、氯化鈣和水。另外,廢液中含有過?;?,在廢液濃縮過程中,隨氯化鈣濃度不斷升高,氫氧化鈣濃度也在不斷升高,過飽和的氫氧化鈣在澄清桶中以晶體形式沉降于澄清桶底部,所以澄清桶排放的鹽泥中應(yīng)該有氫氧化鈣成分。另外,蒸氨時(shí)加入石灰乳同時(shí)會(huì)引入水不溶物,所以澄清桶排放的鹽泥中還存在有少量水不溶物。
(二)鹽泥組分的定量分析。取澄清桶底排放鹽泥若干,靜置24小時(shí)后取固相部分作為分析對(duì)象。根據(jù)以上定性分析結(jié)論,按照標(biāo)準(zhǔn)分析方法進(jìn)行分析,分析方法及計(jì)算結(jié)果如表1所示:
二、回收的可行性探討
(一)各組分回收的可行性探討。分析以上鹽泥組分,氯化鈣、氯化鈉為應(yīng)回收和可直接回收物質(zhì)。稀釋后的回收物(稀釋至氯化鈉全部溶解)返回Ⅱ效后,氯化鈉重新結(jié)晶為大晶粒從而沉降于稠厚器底部,然后去離心機(jī)進(jìn)行分離,所以氯化鈉不會(huì)在系統(tǒng)中累積。
氫氧化鈣對(duì)于氯化鈣生產(chǎn)來說為無用成分。另外,氫氧化鈣含量較大,晶粒細(xì)小,此組分的快速累積會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)粘稠性迅速增大,從而使系統(tǒng)工作條件快速惡化,影響Ⅱ效、稠厚器以及澄清桶的正常運(yùn)行。所以,氫氧化鈣組分應(yīng)通過鹽酸中和生成氯化鈣而變?yōu)橛杏媒M分后方能返回系統(tǒng)。水不溶物在所排鹽泥中含量較小,而且大部分會(huì)被氯化鈣溶液攜帶至加酸過濾工序而除去,不會(huì)產(chǎn)生累積效應(yīng),不會(huì)危及系統(tǒng)的正常運(yùn)行。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)鹽泥量有明顯增多,徹底排放一次而不進(jìn)行回收即可。
(二)回收流程的確定。澄清桶底排放物排入收集罐后靜置,當(dāng)固相達(dá)到一定高度時(shí),停止排放,使清液溢流至清液罐。然后按一定體積比(固相:廢液為1:4左右)往收集罐中加廢液進(jìn)行稀釋(使固相氯化鈉溶解),啟動(dòng)攪拌,充分混合后再按一定體積比(固相:30%鹽酸約為3:1)往收集罐加鹽酸。再次充分?jǐn)嚢杌旌虾?,把收集罐中中和、稀釋后的物料用泵送至Ⅱ效,溢流至清液罐的清液直接送至稠厚器?/p>
此流程的特點(diǎn)是固液分離后再進(jìn)行稀釋、中和。因?yàn)楣滔嘟M分基本穩(wěn)定,分離后再稀釋、中和可以根據(jù)計(jì)算的體積比即可比較精確的操作。此流程既簡(jiǎn)便又實(shí)用。如果在分離前稀釋、中和,因不同操作人員操作習(xí)慣及判斷能力不可能完全相同,排放的固液較難保持一致,所以很難控制所加廢液及鹽酸量。
(三)效益分析。
1.環(huán)保效益。針對(duì)澄清桶所排放的鹽泥,公司目前已上一套排污系統(tǒng)(一、三車間各有一個(gè)較小排污池,收集一定量鹽泥后用泵送至二車間排污池內(nèi),然后用泵統(tǒng)一送至總廠排污管線)。鹽泥收集至二車間排污池后,固液分離,固相沉至池底,因?yàn)槌卮鬅o法攪拌,故經(jīng)常造成排污泵的損壞,不但增加了維修費(fèi)用及維修勞動(dòng)量,沖池檢修設(shè)備時(shí)還造成了環(huán)境污染。各車間采用以上方法對(duì)澄清桶鹽泥進(jìn)行回收后,排放物會(huì)大量減少,不但能夠解決排污設(shè)備損壞問題,而且還可以進(jìn)一步改進(jìn)環(huán)境狀況。
2.經(jīng)濟(jì)收益
(1)物料衡算。①已知數(shù)據(jù)。正常生產(chǎn)排放量8m3/天(對(duì)應(yīng)正常產(chǎn)量500噸/天,15000噸/年);排放物固液比約為7:1;固相密度:1600kg/m3;固相中各組分含量見表1;中和用鹽酸濃度:30%;鹽酸(30%)密度:1150kg/m3;廢液中氯化鈣、氯化鈉濃度:13%、4.7%。②計(jì)算結(jié)果?;厥章然}含量41%w左右清液1m3/天;回收氯化鈣、氯化鈉含量分別約為21%w及8%w的清液37.31m3/天;耗用鹽酸2.31m3/天。
(2)回收物料價(jià)值。①已知數(shù)據(jù)。氯化鈣含量41%左右清液密度:1400kg/m3;產(chǎn)品氯化鈣含量:74%;制鹽單耗:蒸汽2.1t汽/t產(chǎn)品。②計(jì)算結(jié)果。回收氯化鈣含量41%左右清液1m3/天的價(jià)值約為195元/天;回收氯化鈣含量為21%的清液37.31m3/天的價(jià)值約為3000元/天;回收物總價(jià)值為3195元/天。
(3)消耗鹽酸費(fèi)用。620×2.31×1.15=1647元/天。
(4)設(shè)備投入以及電消耗。①因?yàn)殡姵杀驹诳偝杀局兴急壤^小,而且增加設(shè)備用電和回收物料節(jié)約用電以及排污減少用電基本可以抵消,所以電部分不再計(jì)算。②設(shè)備投入。
(四)凈收益。因排放物中含有少量水不溶物,此物質(zhì)會(huì)在系統(tǒng)中慢慢累計(jì),累計(jì)到一定程度需進(jìn)行徹底排放而不進(jìn)行回收?;厥詹糠职纯偱欧帕康?0%計(jì)。凈收益為:(3195-1647)×80%÷500-1925÷150000=2.46元/噸產(chǎn)品。另外,如果排放物固液比小于7:1或稀釋用廢液濃度高于13%,收益還會(huì)提高。
三、結(jié)論
通過以上探討可以得出:澄清桶底排放鹽泥可以通過上述方法進(jìn)行回收?;厥蘸蠹饶軠p少?gòu)U棄物排放改善環(huán)境,又有一定收益。
參考文獻(xiàn):
[1]王宜華主編,氯化鈣產(chǎn)品檢驗(yàn)規(guī)程.
[2]Kellner.R等,分析化學(xué),北京:北京大學(xué)出版社.
作者簡(jiǎn)介:
蘭素芬,女,河北保定人,漢族,1994年畢業(yè)于天津大學(xué),獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位,現(xiàn)為青島堿業(yè)股份有限公司氯化鈣分公司特聘高工。