本发明涉及食品化工技术领域,尤其是涉及卤水净化技术。
背景技术:
蒸发制盐前需要将卤水进行净化处理,石灰-烟道气法是一种卤水的净化方法,分为一级净化和二级净化,在一级净化中加入生石灰(cao),去除原卤中的mg2+,生成的oh-作为二级净化中的原料;在二级净化中,加入电厂锅炉的烟道气,利用其中的co2与oh-反应,和卤水中的ca2+生成caco3沉淀,以达到去除杂质ca2+的目的。反应式如下:
一级反应cao+h2o=ca(oh)2
ca(oh)2+mgso4=caso4↓+mg(oh)2↓
ca(oh)2+na2so4=2naoh+caso4↓
二级反应2naoh+co2=na2co3+h2o
ca2++na2co3=caco3↓+2na+
在二级反应中,caco3是通过化学方法生成,所产生的颗粒微小,只有几十、十几甚至几个微米,如果通过自然沉降的话,需要花很长的时间,所以一般都需要添加絮凝剂辅助沉降。例如公布号为cn103482655a的发明专利申请公开的一种石灰-硫酸钠-二氧化碳法氯化钙型卤水净化工艺,包括(1)石灰乳的配制;(2)硫酸钠悬浮液的配制;(3)二级絮凝剂溶液的制备;(4)一级反应;(5)二氧化碳的准备;(6)二级絮凝剂溶液的制备;(7)二级反应。
在原来的二级净化中,caco3颗粒的沉降是添加絮凝剂来辅助沉降,其原理为:絮凝剂在溶液中水解,分子链展开成长链状,通过链上的基团捕捉caco3颗粒。
但是这种方法的效果并不理想,仍然有相当部分的颗粒悬浮于精卤之中,通过检测,其水不溶物(基本上是caco3)含量在50-200mg/l之间,难以完全沉淀去除。通过降低絮凝剂溶液的浓度,有利于絮凝剂分子链的展开,但会向卤水中带入大量的水,影响后续的制盐蒸发,增加成本。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种絮凝剂溶液的配制方法及一种卤水净化方法,降低絮凝剂溶液的浓度,促进絮凝剂分子链的展开,同时对后续的制盐蒸发无不利影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种絮凝剂溶液的制备方法,采用有机高分子絮凝剂配制而成,向制液搅拌桶内加入溶剂,在加入溶剂的过程中再加入有机高分子絮凝剂,加料完成后搅拌制得,所用溶剂为精卤。
所述高分子有机絮凝剂为聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠。
优选地,絮凝剂溶液的配制比例(质量百分比)为0.02~0.05%,搅拌时间为1~2h。
进一步,制液搅拌桶采用dcs系统控制,通过在dcs系统中预设搅拌时间,搅拌过程至预设的时间后自动停止。
本发明还包括一种卤水净化方法,包括以下步骤:(1)一级净化,向卤水中加入生石灰;(2)二级净化,向卤水中加入烟道气;在二级净化后向卤水中加入前述方法制得的絮凝剂溶液并搅拌一段时间,随后沉降获得净化后的精卤。
优选地,絮凝剂溶液加入卤水中的用量是0.3~1ppm,二级净化后加入絮凝剂溶液的搅拌时间为10~60min。
沉降时间为4~6h。
进一步,所述二级净化在净化搅拌桶中进行,净化搅拌桶采用dcs系统控制,通过在dcs系统中预设搅拌时间,搅拌过程至预设的时间后自动停止。
进一步,净化搅拌桶的内侧桶壁竖直设有折流板固定架,折流板固定架上固定有若干水平支架。搅拌停止后,通过确认清晰观察到的水平支架数目,评估卤水的净化效果。
本发明的有益效果:
通过高分子有机絮凝剂与精卤混合,降低高分子有机絮凝剂溶液的配制浓度;而采用精卤作为溶剂,不会往卤水中带入更多的淡水,即维持卤水的浓度不变,避免了对后续的制盐蒸发工序的造成不利影响。
附图说明
图1—具体实施方式中采用的设备即加料示意图。
图中:1—制液搅拌桶,2—絮凝剂泵,3—净化搅拌桶,4—折流板固定架,5—水平支架,6—折流板。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
(1)设备的准备:
如图1所示,采用的设备包括制液搅拌桶1、絮凝剂泵2和净化搅拌桶3,絮凝剂泵2连接在制液搅拌桶1和净化搅拌桶3之间。
制液搅拌桶1、絮凝剂泵2和净化搅拌桶3均采用dsc系统控制,净化搅拌桶3的内侧桶壁竖直设有折流板固定架4,折流板固定架4上固定有若干水平支架5。
(2)配制絮凝剂溶液:
开启制液搅拌桶1的搅拌器,往制液搅拌桶1内加入半桶精卤,随后往桶内继续加入精卤和聚丙烯酰胺至满桶,加料完成后,持续搅拌1h。
(3)卤水净化:
向净化搅拌桶3通入烟道气后,添加絮凝剂溶液,同时开启净化搅拌桶2的搅拌器,絮凝剂溶液添加完成,继续搅拌15min后停止。经沉降后,上层清液即为净化后的精卤。
在配制絮凝剂溶液的过程中,当絮凝剂浓度较高时,容易出现絮凝块,影响沉降效果。在本实施方式中,结块的絮凝剂都会浮在液面,通过观察容易发现;净化搅拌桶3中能见水平支架5数通过目测即可得知,絮凝剂溶液加入净化搅拌桶3的量、制液搅拌时间、净化搅拌时间均通过dcs系统控制,通过浊度仪检测其浊度(ntu),通过重量法过滤检测其中的水不溶物含量(mg/l)。
具体絮凝剂溶液配制参数如下:
针对每一个项目分别实施5次,数据结果如下:
通过表格数据可得出,与水作为溶剂的絮凝剂溶液相比,采用精卤作为絮凝剂溶液的溶剂,不容易结块,且净化获得的精卤能见度较高,水不溶物的含量更低,即使用精卤作为溶剂,净化效果更好。此外,在后续的制盐蒸发过程中也不需要消耗更多的能量,节约成本。
本发明的工作原理:
高分子有机絮凝剂在溶液中水解,分子链展开成长链状,本实施方式中采用的高分子有机絮凝剂为聚丙烯酰胺,链上的酰胺基团捕捉caco3颗粒,成千上百个基团捕捉成千上百个caco3颗粒,由于形成化合键原因,最终捕捉到的caco3颗粒会聚集成一个颗粒更大的caco3颗粒,使得颗粒沉降更加快速。
低浓度环境有利于高分子有机絮凝剂分子链的展开。通过高分子有机絮凝剂与精卤混合,降低高分子有机絮凝剂溶液的配制浓度;而采用精卤作为溶剂,不会往卤水中带入更多的淡水,避免对后续的制盐蒸发工序的造成不利影响。而采用淡水作为溶剂,则会影响后面的制盐蒸发,增加成本。
制液搅拌桶1、絮凝剂泵2和净化搅拌桶3均通过dcs系统控制,便于操作絮凝剂溶液加入净化搅拌桶3的量、制液搅拌时间和净化搅拌时间。
絮凝剂的配制比例为0.02~0.05%,搅拌时间为1~2h。配制比例过高,容易出现絮凝块,影响沉降效果。搅拌时间过短,絮凝剂在精卤中的分布不均匀;搅拌时间过长,容易把分子链打断,使得分子量降低,减少捕捉caco3颗粒的能力,影响助沉效果。
净化搅拌桶3的内侧桶壁竖直设有折流板固定架4,折流板固定架4上固定有若干水平支架5,水平支架5不仅具备支撑折流板6的功能,通过目测净化搅拌桶3中能见水平支架5的数目,还可用于评估卤水的净化效果。