盐水精制中除硫酸根的几种常用方法之比较

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氯碱工艺中脱除硫酸根方法的研究

盐水氯碱工艺中脱除硫酸根方法的研究吴家全*,衣守志(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津300457)[关键词]盐水精制;硫酸根;溶解度;钙法[摘要]在试验温度为5~50!的条件下测定了硫酸钠在3种不同氯化钠浓度溶液中的溶解度,确定了氯化钙和氧化钙+盐酸为原料的钙法脱除硫酸根的适宜原料加入量,探讨了用某工厂含钙废渣代替氯化钙来脱除硫酸根的方法。

[中图分类号]TQ114.261 [文献标志码]B [文章编号]1008-133X(2010)11-0007-03Studies on s ulfate radical re m ovi n g i n chlor alkali processWU J iaquan,YI Shouzhi(College o fM aterial Sc i e nce&Che m ical Eng ineeri n g,T ian jin Un iversity of Science&Techno logy,T ian ji n300457,Ch i n a)K ey word s:brine refining;su lfate radica;l so l u b ility;ca lci u m m et h odAbstrac t:The so l u b ility o f sod i u m sulfate in three kinds o f different oncentration of sodi u m chloride solution is tested i n the range o f5~50!.The su itab le ra w m aterial additi o n for re m ov ing su lfate radica l by calc i u m m ethod wh ich takes ca lci u m ch l o r i d e,calcium ox i d e and hydr och l o ric ac i d as ra w m ateria l is deter m i n ed.And the m e t h od of re m ov i n g su lfate rad i c al by w aste resi d ues conta i n i n g ca lci u m fro m certa i n facto r y is d iscussed instead of calc i u m chloride.Foundati m ite m:supported by national natural sc i e nce f u nd progra m o f China(20676101)硫酸根是氯碱生产过程中存在于盐水中的杂质,如果大量存在于电解后的淡盐水中而重新被送往化盐工序,就会造成硫酸根在盐水中的积累,并会在电解槽的离子膜或隔膜中产生硫酸钠沉积,致使隔膜电流效率下降,离子膜强度降低,缩短使用寿命[1];但是,硫酸根含量过低也不利于硫酸根有效阻止盐水中的离子对离子膜的入侵,所以硫酸根的质量浓度应控制在5g/L以下[2],多余的硫酸根必须从系统中除去。

硫酸根去除法

目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有6种，即氯化钡法、氯化钙法、冷冻法、碳酸钡法、离子交换法和膜分离法。

2 s* v, w- u7 U# K 1、氯化钡法7 f& a, i k4 Q* |& V氯化钡法是用与盐水中的发生反应生成沉淀，由于化合物溶度积很小,所以采用该法去除效果较好,2000年前国内大部分氯碱企业采用该方法去除硫酸根。

但是，使用该方法时应注意要防止过量，因为过量的会与电槽中的NaOH 反应生成沉淀，堵塞电槽隔膜。

尤其重金属离子钡将会沉积在金属阳极表面，形成不导电的化合物，使阳极涂层活性降低，电压升高。

同样钡离子对离子膜也有严重的影响。

法去除虽然效果好，反应率高，但是本身有较强的毒性，贮存条件要求高，操作不当还会引起Ba超标现象，对离子膜造成伤害；其最大的缺点是使用成本高，以100kt/a离子膜烧碱装置为例，每年处理的成本达1100多万元。

该法可副产硫酸钡。

4 [% w" k" |: z9 F; a5 N8 y氯化钡用量相应增加，运行成本高，且该物质属于剧毒物质，副产物及氯化钡的包装袋回收较困难，给生产和现场管理带来较大难度。

0 I% K* c+ }3 `) U$ q) X2、氯化钙法 1 z5 b( @6 @" D+ N5 u, `! R# m该法是用与反应生成沉淀，由于溶度积较大,尤其在盐水中的溶解度要增大三四倍，故该法去除不如法彻底，但是如果卤水使用量不大，经该法处理后的盐水中的质量浓度也可达7 g/L以下的要求,一般情况下达不到5 g/L以下。

该法去除工艺与法相似氯化钙法去除硫酸根投资省，又因氯化钙价格相对便宜，因此有一定的竞争力，其缺点是由于硫酸钙的溶度积较大，由于生成的是微溶沉淀,由于盐效应,在饱和盐水中溶解度高于水溶液中2～3倍.去除硫酸根的效率不高，又增加了盐水中的钙离子，盐泥量增加并且很难处理,不符合国家的减排政策，效果较氯化钡法差。

关于去除盐水中硫酸根问题的探讨

关于去除盐水中硫酸根问题的探讨郭志斌【期刊名称】《中国氯碱》【年(卷),期】1993(000)003【摘要】氯碱工业所用的盐含有大量的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质,在盐水精制过程中必须加以去除,否则,对电解槽产生不良影响。

目前,去除硫酸根工艺主要有机械冷冻法、钡盐法。

当除根能力不足或不去除硫酸根的情况下,盐水中硫酸根增至一定浓度后就不再增加,这表明盐水中硫酸根离子存在着平衡浓度。

一、盐水中硫酸根离子平衡浓度的理论解释食盐溶解过程中,新溶解盐中硫酸根离子【总页数】2页(P8-9)【作者】郭志斌【作者单位】永新—沈阳化工厂【正文语种】中文【中图分类】TQ114【相关文献】1.水滑石法去除废水中硫酸根离子试验研究 [J], 张润2.关于去除盐水中硫酸根的探讨 [J], 郭志斌3.复合硫化物浮选作业循环水中钙和硫酸根离子去除的热力学及实验研究 [J], Elvis BUSTOS-FLORES;Martha Araceli ELIZONDO-ÁLVAREZ;Alejandro URIBE-SALAS4.复合硫化物浮选作业循环水中钙和硫酸根离子去除的热力学及实验研究 [J], Elvis BUSTOS-FLORES;Martha Araceli ELIZONDO-ÁLVAREZ;Alejandro URIBE-SALAS5.基于氧化铁红废水中硫酸根去除效果实验研究 [J], 殷俊;乙杨敏;顾晓涛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

脱除盐水中硫酸根方法的比较

盐对 NF膜的排斥率很高 (在 98%以上 ) ,而氯化物
对它的排斥率很低。由于氯化钠溶液对 NF膜的排
斥力很小 ,大部分进料盐水通过膜渗透进入工艺流
程中 ,而硫酸盐被排斥分离出来 ,从而达到脱除盐水
中 SO24 - 的目的。分离出来的硫酸盐废液中的 Na2 SO4 质量浓度较高 ,一般在 85～100 g /L ,排放量较小。对废液的处理 ,可采用冷冻法或盐析法使其
的醇较少 ,对鉴定一氯乙酰氯有利。当用叔丁醇进
行酯化时 ,色谱图上出现大的未知峰 ,可能与酯化过
程中发生了异构反应或重排反应有关。甲醇酯化产
物在 F ID 上响应信号较小。7种醇中以正丙醇的酯
化效果最好 ,其结果见表 1。
表 1 7种醇对三氯乙酰氯的酯化结果比较
醇
甲醇乙醇正丙醇异丙醇叔丁醇正丁醇正戊醇
SO24 - 的质量分数为 0. 125%。计算条件为 : 按原盐用量 30. 93万 t/ a、原盐价格 230 元 / t、装置折旧 10
年 (折旧费中包括装置维修费 ) 、电价 0. 45 元 /
( kW ·h)计算 , 3种除 SO24 - 方法的运行费用比较见表 1。
1. 21 0. 45
1—一氯乙酰氯 ; 2—二氯乙酰氯 ; 3—三氯乙酰氯 ; 4、5—未知物图 1 填充柱分析多氯乙酰氯
2. 4 酯化条件的选择不同的醇酯化反应条件不同 ,低醇酯化反应速
度快 , 90 ℃水浴 2 h可反应完全 ,高级醇酯化一般要在 90 ℃恒温水浴反应 4 h以上。水浴温度降低 ,酯化反应速度明显变慢。多氯乙酰氯用正丙醇酯化 , 90 ℃水浴 2 h,酯化率大于 99. 6%。 2. 5 两种分析方法的比较

盐卤中硫酸根脱除技术

盐卤中硫酸根脱除技术
脱除钠和钾的氯离子的饱和盐溶液称为盐卤。

硫酸根脱除技术是一种用于从氯化钠和钾溶液中脱除硫酸根的技术。

它是通过在氯化钠和钾溶液中加入硫酸铵以将硫酸根从氯离子中沉淀而实现的。

这只是一个很常见的、经济高效的脱除技术，可以有效地去除水中硫酸根，包括硫酸氢钠和硫酸钾。

硫酸根脱除技术的步骤是：
（1）将硫酸盐加入到氯化钠或钾溶液中，以形成一种叫做“硫酸铵-氯化钠”或“硫酸铵-氯化钾”反应产物。

（2）用搅拌器搅拌混合物。

（3）随后将混合物过滤，以筛除硫酏铵-氯化钠/钾固体。

（4）用明矾水将溶液洗涤，以除去硫酸根。

（5）然后，放入三氯族快速水来替代洗涤溶液中的氯离子，以降低污染物的浓度。

（6）最后，经过洗涤的溶液可以作为净水存储，以供日常使用。

除硫酸根的办法

生石灰+PAC对SO42-的去除效果与SO42-加量为下去除,,去除率生石灰PAM,PAM是有大量侧基,,得出生石灰絮凝体速占领,活性氧化铝对SO42-的去除效果活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积和通透性能,当SO42-碰撞固体表面时,受到不平衡力的吸引而停留在固体表面,起到去除目的。

在最佳的混凝药剂处理后,在上清液中再加入活性氧化铝进行吸附。

根据吸附机理,投加量小于22g/L时,吸附以外层络合作用为主,吸附效果随着投加量的增加而增加,但是当混凝剂大于22g/L后,由于吸附剂对SO42-吸附达到了饱和,吸附效果随着投加量的增加效果并不明显,如20g/L增加到32g/L,处理率仅从88.2%增加到88.3%,从处理成本和效率分析,最佳活性氧化铝投加量为22g/L。

(1)采用生石灰+PAC+PAM+活性氧化铝工艺对废水中硫酸盐进行处理,最终处理后水中的硫酸盐去除率达到88.2%,完全可以满足用水水质要求,也能满足??重有色金属工业污染物排放标准?要求。

2-的最佳投药量为石灰(2)通过单因素试验和正交试验,本组合工艺去除SO47g/L,PAC20mg/L,PAM10mg/L,活性氧化铝22g/L。

石灰、PAC、PAM及活性氧化铝的最佳搅拌速度分别为200、150、100、150r/min,石灰、PAC、PAM的最佳反应时间分别为18、14、12min,沉淀时间分别为(3)2-中SO42-SO4?交换而吸附法1、且ZrO(OH)2+4HCl——ZrCl4+3H2O而ZrOCl2易溶于水，导致ZrO(OH)2流失，所以PH不宜过低。

纳滤膜法对硫酸根的去除

纳滤膜法对硫酸根的去除作者：熊俊程勇彭贤清陈传虎来源：《科学与财富》2019年第30期摘要：纳滤膜法脱硫酸根工艺采用“预处理+膜分离+冷冻”的物理方法从盐水中分离硫酸钠，该工艺无需投加除硫酸根药剂，同时纳滤膜分离效果好，占地面积小。

而纳滤浓缩的富硫酸根盐水采用冷冻工艺，使硫酸根以十水芒硫酸根的形式从盐水中分离，提高了盐水利用率并实现了零排放。

关键词：预处理;膜分离;冷冻;硫酸根;控制要点Abstract： Sulfate was separated from salt water by the physical method of "pretreatment + membrane separation + freezing". This process does not need to add chemicals. Meanwhile， the nanofiltration membrane had a good separation effect and covered a small area. The concentrated sulfate rich brine was separated from the brine by freezing process， which improved the utilization rate of brine and achieved zero discharge.Key words： pretreatment; membrane separation; freezing; sulfate; control main point氯堿工业电解装置对进入电解槽的饱合盐水质量要求较高，如果盐水中SO42-含量高，则会生成Na2SO4沉积在离子膜中，使电解效率下降。

SO42-还会阻碍Cl- 电解，促使OH- 电解生成O2，造成氯气纯度降低，生成的O2还会腐蚀阳极。

精制盐水脱除硫酸根的技术改进

【盐　水】精制盐水脱除硫酸根的技术改进曹凤民,郑军Ξ(沈阳化工股份有限公司,辽宁沈阳110026) [关键词]烧碱;精制盐水;硫酸根;碳酸钡[摘　要]根据沈阳化工股份有限公司烧碱装置的实际状况,结合国内外脱除盐水中硫酸根的几种方法进行比较分析,简要介绍了碳酸钡法脱硫酸根技术及其在该公司氯碱分厂的应用情况。

[中图分类号]TQ114.21 [文献标识码]B [文章编号]1008-133X (2002)01-0013-03T echnical innovation of removing sulfate ion from ref ined brineCA O Feng -m i n ,ZH EN G J un(Shenyang Chemical Industry Co.,Ltd.,Shenyang 110026,China )K ey w ords :caustic soda ;refined brine ;sulfate ion ;barium carbonateAbstract :The Barium Carbonate process of removing sulfate ion from refined brine is briefly intro 2duced and applied to the caustic soda devices atthe Chlor -Alkali Plant of Shenyang Chemical Industry Co.,Ltd.,after studying the actual conditions of the company and comparing with and analyzing several processes of removing sulfate ion from refined brine at home and abroad.前言我公司共有两套烧碱装置,1套是12万t/a 的隔膜金属阳极电解槽,另1套是5万t/a 的离子膜电解槽。

企业案例1膜法脱除淡盐水中的硫酸根方法.

企业案例1膜法脱除淡盐水中的硫酸根方法（先进的）一、案例陈述离子膜烧碱生产中，精制盐水经直流电解后的淡盐水，为了回收淡盐水中的NaCl,以节约了生产成本，达到循环使用的目的。

经直流电解后的淡盐水含有较多的游离氯，对回收利用淡盐水的装置会造成严重的腐蚀作用，为此需要对这些淡盐水进行真空脱氯和采用Na2SO3溶液进行化学脱氯，以彻底地除去淡盐水中的游离氯，但在采用Na2SO3溶液脱氯过程中， SO32-会因被氧化而生成了SO42-，同时由于原盐溶解时也会带入SO42-，由于SO42-不能透过离子交换膜表面，而导致循环淡盐水中的SO42-逐渐累积，使导致精制盐水中的SO42-含量逐渐升高，而离子膜对盐水中硫酸根含量要求小于7g/l，否则盐水中SO42-过高时，会促使OH-在阴极放电而产生氧气，降低电流效率，加剧电极的腐蚀，缩短电极的使用寿命，SO42-过高时还会在膜内形成结晶或沉淀，使电流效率下降，所以必须对盐水中的硫酸根进行去除。

硫酸根去除常用的方法有两种，即纳米膜法（简称膜法，以下同）脱硝和硫酸钡法脱硝。

膜法脱硝是比较先进的一种方法，利用特种膜对SO42-有高效的截留作用，据此使淡盐水中SO42-的质量浓度达到40-80g/l，制成芒硝，再排放，从而去除大部分的SO42-。

目前国内氯碱企业淡盐水脱除SO42-主要采用SRS法和CIM法。

二、案例分析膜法脱硝工作原理：脱氯后的淡盐水，经增压后进入膜分离装置，根据膜对各种离子的截留率不同（如对硫酸根等高价离子具有较高的截留率，而对Na+、Cl-等1价离子具有较高的透过率），而达到将硫酸根离子从系统中分离出来的目的。

其主要操作方法为把从电解工序送来的不含游离氯淡盐水经换热器冷却到35～50℃，调整pH值至3-5；通过进料泵打入硫酸根脱除膜系统。

膜法脱硝工艺流程简述：冷却后的脱氯淡盐水预处理除去游离氯及杂质，加压后进入膜处理装置，以纳米膜为分界，将淡盐水分离成2部分：一部分为硫酸根含量较低的渗透液，进入化盐系统；另一部分为硫酸根含量较高的浓缩液，这部分或送出界区，或经过深冷处理后结晶析出十水硫酸钠(Na2SO4·10H2O)即芒硝，成为产品进行销售。

除硫酸根的方法

不同生石灰投加量对SO42-去除率不同,生石灰对SO42-的去除效果并不显著,最大去除率仅为40%左右,最佳投加量为7g/L,因为在反应过程中,生成的硫酸钙为微溶物,吸附在生石灰表面而形成了一层致密的硫酸钙薄膜,影响了Ca2+与SO42-的继续反应,并且随着生石灰的继续投加,因硫酸钙薄膜的保护作用,去除率反而下降。

生石灰+PAC对SO42- 的去除效果聚合氯化铝PAC能中和电荷和压缩双电层,导致胶体微粒相互凝聚和架桥,在一定的水力条件下能与SO42-形成较大的絮凝体,沉淀达到去除效果 ,因此在生石灰最佳投加量(7g/L)反应后, 加入聚合氯化铝协同研究对SO42-的去除效果。

生石灰+PAC组合药剂对SO42-的去除变化可以看出,PAC的最佳投加量为20mg/L,当PAC投加量小于20mg/L时,部分的胶体颗粒不能在压缩双电层等混凝机理的作用下去除,影响了去除效果,去除率较低;当混凝剂量大于20mg/L时,混凝的水解物不能以胶体为核,达到卷扫网捕的作用,悬浮在液体中,所形成的絮凝体吸附在颗粒的周围,达不到去除效果,去除率反而下降。

生石灰+PAC+PAM对SO42-的去除效果为了增加絮凝的效果,提高矾花的形成和密实程度,在投加PAC后在投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM,PAM是一种有机高分子絮凝剂,由丙烯酰胺聚合而成,在其分子的主链含烯酰胺PAM,PAM是有大量侧基----酰胺基,酰胺基的化学活性很强,可以和多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物,其分子链集团可在较远的各个颗粒间形成聚合物桥,增多了相互碰撞的次数,使部分中和胶粒迅速被吸附和桥接,能大大加强混凝絮状物的形成和沉淀。

在最佳生石灰投加量(7g/L)和最佳PAC投加量(20mg/L)反应后再加入PAM进行试验研究,得出生石灰+PAC+PAM对SO42-明显,最佳PAM投加量为10mg/L,小于10mg/L时,颗粒的碰撞机会少,絮凝体形成速度和沉降速度慢,去除率较低,但当PAM投加量大于10mg/L时,由于絮凝剂粒子的吸附点被迅速占领,减少了架桥的可能性,使得絮凝效果反而下降。

子任务3知识点3：粗盐水中硫酸根离子的去除.

通过学习凯膜过滤的操作方法，学会分析生产中出现问题的工作方法；掌握粗盐水中除去硫酸根的方法与优缺点。
新课导入
作为除去粗盐水中的杂质碳酸钙分子的设备——凯膜过滤器设备，是如何实现将液固分离的呢？那么我们现在开始学习凯膜过滤器分离过程的相关操作条件与操作方法，本次工作任务为以工业应用案例——凯膜过滤器为例，学习微滤膜过滤粗盐水中碳酸钙分子颗粒的分离操作方法，掌握膜分离装置的实际生产操作技能。
回收氯化钠的操作一般在洗泥池内进行，盐泥与洗涤水逆流接触多次，使NaCl充分溶解于水中，所得的淡盐水供化盐用，盐泥则自上而下经层层洗涤后由桶底定时排出。
经过洗涤后的盐泥需要进行固液分离，进一步回收悬浮液中的液体物质。
盐泥的洗涤与处理
图1-107 盐泥压滤操作工艺流程示意图
本节课教学实施过程技能提升
BaCl2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaCl （2）冷冻法
制备高芒盐水，将高芒盐水冷冻，将 SO42-以Na2 SO4·10H2O的形式去除，适用于 SO42-质量浓度在25g/L以上盐水除硝的要求。
SO42-的去除
（3）钙法投加过量的CaCl2，将SO42-以硫酸钙的形式除去，适用于SO42-质量浓度超过10g/L的去除要求。（4）膜法特种膜对SO42-有高效的截留作用，据此使淡盐水中SO42-的质量浓度达到40-80g/L，制成芒硝，再排放，从而去除SO42- 。
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浅析盐水中去除硫酸根离子的方法

表面，成不导电的化合物，阳极涂层活性降低，形使电压升高。法去除硫酸根离子，然效果好、反应该虽率高，是由于氯化钡属于剧毒物质．产物及氯但副化钡的包装袋回收较要：简要介绍了卤水中去除硫酸根离子的工艺方法及各工艺的特点．供盐水净化时参考。以关键词：酸根离子；除；学沉淀法；冻法；分离法硫去化冷膜
中图分类号：３ＴＳ文献标识码：Ｂ文章编号：０１３５２１）２００ — ４１０ —０３（０１０－０３０
给许多化工操作带来不利影响：１（）比如在烧碱行
２１１氯化钡法．．
业，于硫酸根的存在将阻碍氯离子放电，使氢由促
氧根离子放电产生氧气，降低阳极的电流效率。减
氯化钡法是用钡离子与盐水中的硫酸根离子
５／ｇＬ之间）因此，原卤未进行净化的情况下．。在生
产的成品盐中均含有一定量的硫酸根。两碱行业利
用此盐在进行生产时。要控制盐水中的硫酸根离均子在一定范围内。下面介绍几种去除卤水中硫酸根
ｆｒｎｔｏｓｗｈｃｓｏｅｅｅｃｓｆｒｂｎｕｉｃｔｎｅｅｔｍｅｈｄ，ｉｈｉｆｒｆｒｎｅｏｒｅｐｒｉａｉ．ｉｆｏ

除硫酸根的方法优选稿

除硫酸根的方法集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-生石灰投加量对SO42-的去除效果不同生石灰投加量对SO42-去除率不同,生石灰对SO42-的去除效果并不显着,最大去除率仅为40%左右,最佳投加量为7g/L,因为在反应过程中,生成的硫酸钙为微溶物,吸附在生石灰表面而形成了一层致密的硫酸钙薄膜,影响了Ca2+与SO42-的继续反应,并且随着生石灰的继续投加,因硫酸钙薄膜的保护作用,去除率反而下降。

在最佳生石灰投加量(7g/L)和最佳PAC投加量(20mg/L)反应后再加入PAM进2-明显,最佳PAM投加量为10mg/L,小于行试验研究,得出生石灰+PAC+PAM对SO410mg/L时,颗粒的碰撞机会少,絮凝体形成速度和沉降速度慢,去除率较低,但当PAM投加量大于10mg/L时,由于絮凝剂粒子的吸附点被迅速占领,减少了架桥的可能性,使得絮凝效果反而下降。

浓盐酸洗涤去除硫酸根的方法

浓盐酸洗涤去除硫酸根的方法嘿，朋友们！今天咱来说说用浓盐酸洗涤去除硫酸根这个事儿。

你可别小瞧了这浓盐酸，它就像是我们生活中的秘密武器呢！想象一下，那些硫酸根就像是调皮的小捣蛋鬼，在溶液里到处捣乱，让我们的实验或者生产不那么顺利。

这时候，浓盐酸就闪亮登场啦！它就像是一位厉害的警察叔叔，要把这些小捣蛋鬼给揪出来。

浓盐酸去除硫酸根，这可不是随随便便就能干好的事儿哦。

咱得讲究方法，就像做菜要掌握火候一样。

首先呢，得把浓盐酸小心翼翼地拿出来，这可不能马虎，要是不小心洒了，那可不得了。

然后把它慢慢加入到含有硫酸根的溶液里。

这时候你可能会问啦，加多少合适呢？这可就得凭经验啦！就像你做饭放盐一样，多了咸，少了没味道。

得恰到好处，才能达到最好的效果。

你说是不是？在这个过程中，可一定要注意安全哦！浓盐酸可是有腐蚀性的，千万别让它碰到你的皮肤或者眼睛，那可真是会让人疼得龇牙咧嘴的。

等加完浓盐酸，就看着那些硫酸根乖乖地被反应掉啦。

就好像小捣蛋鬼被警察叔叔抓住了，再也没办法捣乱了。

这感觉，是不是特别爽？但是哦，可别以为这样就大功告成啦。

还得仔细观察，看看是不是真的把硫酸根都去除干净了。

要是还有残留，那可不行，就像你打扫房间，总不能留个角落没打扫干净吧。

而且哦，这个过程中可能还会有一些气体产生，这时候你就得注意通风啦，可别把自己给熏晕了。

哎呀，说起来简单，做起来可不容易呢。

这就需要我们有耐心，有细心，就像绣花一样，一针一线都不能马虎。

总之呢，用浓盐酸洗涤去除硫酸根这事儿，可得认真对待。

它就像是我们在化学世界里的一场小冒险，只要我们掌握好方法，注意好安全，就能顺利地完成任务。

让那些硫酸根都乖乖地离开我们的溶液，让我们的实验和生产都能顺顺利利的。

大家加油哦！相信你们一定能行的！。

盐水精制中除硫酸根的几种常用方法之比较

盐水精制中除硫酸根的几种常用方法之比较硫酸根在氯碱生产中的危害当精盐水中硫酸根含量较高时，对氯碱生产系统主要有如下三点危害：（1）影响食盐的溶解度，造成精盐水浓度降低。

（2）会在电解槽阳极上发生氢氧根电解而产生氧气，造成氯内含氧高，降低了电流效率，缩短了电解槽的使用寿命，影响氯气的纯度。

（3）在电解液的蒸发过程中，硫酸根会以芒硝（Na2SO4·10H2O)的形式大量析出，更易堵塞管道，降低传热效率，影响蒸发器的生产能力。

因此需要一定的脱硝装置来除去部分的硫酸根离子，使其浓度达到正常的操作范围。

目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有六种，即氯化钡法、氯化钙法、冷冻法、碳酸钡法、离子交换法和膜分离法。

一、氯化钡法氯化钡法是用Ba2+与盐水中的SO42-发生反应生成BaSO4 沉淀，由于化合物BaSO4溶度积很小,所以采用该法去除SO42- 效果较好,2000年前国内大部分氯碱企业采用该方法去除硫酸根。

但是，使用该方法时应注意要防止BaCl2过量，因为过量的BaCl2会与电解槽中的NaOH反应生成Ba（OH）2沉淀，堵塞电解槽隔膜。

尤其重金属离子钡将会沉积在金属阳极表面，形成不导电的化合物，使阳极涂层活性降低，电压升高。

同样钡离子对离子膜也有严重的影响。

氯化钡法去除SO42-虽然效果好，反应效率高，但其本身有较强的毒性，且贮存条件要求较高，操作不当还会引起Ba2+超标现象，对离子膜造成伤害；其最大的缺点是使用成本高，该法虽可副产硫酸钡，但副产物及氯化钡的包装袋回收较困难，给生产和现场管理带来较大难度。

二、氯化钙法该法是用Ca2+与SO42-反应生成CaSO4沉淀，由于CaSO4溶度积较大,尤其在盐水中的溶解度要增大二三倍，故该法去除SO42-不如氯化钡法彻底，但是如果卤水使用量不大，经该法处理后的盐水中的SO42-质量浓度也可达7g/L以下的要求,一般情况下达不到5g/L 以下。

该法去除SO42-工艺与氯化钡法相似，但是氯化钙法去除硫酸根投资较少，又因氯化钙价格相对便宜，因此有一定的竞争力，其缺点是由于硫酸钙的溶度积较大，生成的CaSO4是微溶沉淀,由于盐效应,在饱和盐水中溶解度高于水溶液中2～3倍，去除硫酸根的效率不高，又增加了盐水中的钙离子，盐泥量增加并且很难处理,不符合国家的减排政策，效果较氯化钡法差。

用液体氯化钡去除盐水中硫酸根的方法[发明专利]

专利名称：用液体氯化钡去除盐水中硫酸根的方法专利类型：发明专利
发明人：宋晓玲,黄东,陈武,袁勇,曹新峰,张强
申请号：CN200810190757.6
申请日：20081224
公开号：CN101759202A
公开日：
20100630
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及用液体氯化钡去除盐水中硫酸根的方法，在反应釜内加入水和精制碳酸钡粉充分搅拌后，将盐酸加入反应釜内，搅拌均匀，进行反应至终点得到液体氯化钡和二氧化碳气体；开启氯化钡泵，将上述反应得到的氯化钡溶液打至盐水高位槽，由高位槽将液体氯化钡加到澄清桶内的盐水中，与盐水中的硫酸根反应生成硫酸钡沉淀，除去盐水中的硫酸根离子；将上述反应放出的含有二氧化碳的气体通入吸收塔内，用稀碱液吸收，吸收液经换热器移走反应热后，回到碳酸钠循环槽内，用碳酸钠循环泵将吸收液打到盐水槽内，用其除盐水中的钙离子，本发明具有可以降低生产成本，减少环境污染，达到废物的充分利用的目的，并进一步延伸了产品链。

申请人：新疆石河子中发化工有限责任公司
地址：832000 新疆维吾尔自治区石河子市西三路北端石河子化工厂中发化工有限责任公司国籍：CN
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子任务3知识点3：粗盐水中硫酸根离子去除.

职业教育应用化工技术专业教学资源库《离子膜烧碱生产操作》课程教学方案淄博职业学院《离子膜烧碱生产操作》课程教学方案教师：序号：授课时间授课班级上课地点多媒体教室学习内容子任务3：一次盐水制备过程----知识点3粗盐水中SO42+去除学时教学目标专业能力◇能分析粗盐水中杂质硫酸根离子程；◇能分析反渗透过滤装置的生产过程。

方法能力学会膜分离装置的选用和使用维护保养方法，完成任务小组内、外部资源协调使用的方法。

社会能力在完成工作任务的过程中，要做到团结合作，互相配合，共同完成膜分离装置分离悬浮物的工作任务，能做到理论分析与实际操作有机结合。

目标群体之前已学习了一次盐水生产过程中除钙离子、除镁离子的基本方法，熟悉了完成盐水输送工作任务需要的工作条件，了解了膜分离的类型与膜组件。

为完成工作任务，需要进一步学习膜分离操作，通过反渗透装置的操作训练，提高了学生的解决膜过滤实际问题的工作能力，帮助学生学会完成实际工作任务的基本方法。

教学环境多媒体教室教学方法课堂讲授、讨论提问法时间安排教学过程设计一、任务资讯1.膜分离装置的资料与相关的图片。

2.反渗透装置生产工艺流程图。

3.反渗透、超滤和微滤的工作差异性学习。

二、任务决策通过对完成任务的工作条件、基本生产资料、完成后将获得的结果与过程的要求进行了逐一分析，确定对粗盐水制备过程中含有的少量的硫酸根离子，将通过各种方法实施分离操作，达到完成去除粗盐水中所含的SO42-的目的，因此，需要学习去除SO42-的几种常见的方法。

三、任务计划根据决策方案的完成要求和任务完成需要的时间要求，在教师的指导下，由组长负责组织成员共同完成膜分离装置操作的工作计划。

本次完成膜分离操作技能工作任务的完成大约需要2 课时。

四、任务实施SO42-的去除从电解工序送回的脱氯淡盐水中因加入了Na2SO3溶液除去淡盐水中的游离氯，生成了SO42-以及原盐杂质中也含有少量的SO42-，会在盐水电解的过程中累积超标(精制盐水中的SO42-小于5g/l)。

除硫酸根方法

除硫酸根方法目前，小女子查到的主要方法有以下几种：投加药剂法、离子交换法、膜分离法、吸附法等。

一、投加药剂1、氯化钡法BaCl2+SO42-——BaSO4↓+ 2Cl-注：因可溶性钡盐如氯化钡、碳酸钡、硝酸钡对人体有剧毒，所以在饮用水处理中不建议使用。

2、碳酸钡法碳酸钡法是利用碳酸钡与硫酸钡的溶度积差而实现分离硫酸根的目的。

BaCO3+SO42-——Ba SO4↓+ CO32-但是该法的缺点也很明显，BaCO3溶解度较小，在实际使用中经常出现管道堵塞现象，该工艺尚不成熟，需要在生产中进一步解决存在的问题。

目前国内只有1家氯碱企业应用该法去除硫酸根。

注：因可溶性钡盐如氯化钡、碳酸钡、硝酸钡对人体有剧毒，所以在饮用水处理中不建议使用。

3、氯化钙法CaCl2+SO42-——CaSO4↓+ 2Cl-由于CaSO4溶度积较大，尤其在盐水中的溶解度要增大三四倍，故该法去除SO42-不如氯化钡法法彻底。

二、离子交换法网上查得：德国拜耳公司生产的Lewatit E 304/88阴离子交换树脂和日本钟渊化学工业公司。

强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：OH－> 柠檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－由此，SO42-的交换顺序还是比较靠前，被交换的能力较强（哈哈，估计着说）！网上查，对于油田回注水除SO42可用弱碱阴离子树脂，用饱和NaCl溶液再生树脂（同软化），用BaCl2油（在BaCl2中加入絮凝剂、助凝剂和PH调节到沉淀罐中）沉淀再生液中的SO42－。

三、膜分离法NF或者RO（NF或RO的成本是一样的）。

四、吸附法1、 NDS（New Desulfation system）法用氢氧化锆作为离子交换体。

除硫酸根的方法

生石灰投加量对SO42-的去除效果不同生石灰投加量对SO42-去除率不同,生石灰对SO42-的去除效果并不显着,最大去除率仅为40%左右,最佳投加量为7g/L,因为在反应过程中,生成的硫酸钙为微溶物,吸附在生石灰表面而形成了一层致密的硫酸钙薄膜,影响了Ca2+与SO42-的继续反应,并且随着生石灰的继续投加,因硫酸钙薄膜的保护作用,去除率反而下降;生石灰+PAC对SO42- 的去除效果聚合氯化铝PAC能中和电荷和压缩双电层,导致胶体微粒相互凝聚和架桥,在一定的水力条件下能与SO42-形成较大的絮凝体,沉淀达到去除效果 ,因此在生石灰最佳投加量7g/L反应后, 加入聚合氯化铝协同研究对SO42-的去除效果;生石灰+PAC组合药剂对SO42-的去除变化可以看出,PAC的最佳投加量为20mg/L,当PAC投加量小于20mg/L时,部分的胶体颗粒不能在压缩双电层等混凝机理的作用下去除,影响了去除效果,去除率较低;当混凝剂量大于20mg/L时,混凝的水解物不能以胶体为核,达到卷扫网捕的作用,悬浮在液体中,所形成的絮凝体吸附在颗粒的周围,达不到去除效果,去除率反而下降;生石灰+PAC+PAM对SO42-的去除效果为了增加絮凝的效果,提高矾花的形成和密实程度,在投加PAC后在投加助凝剂聚丙烯酰胺PAM,PAM是一种有机高分子絮凝剂,由丙烯酰胺聚合而成,在其分子的主链含烯酰胺PAM,PAM是有大量侧基----酰胺基,酰胺基的化学活性很强,可以和多种化合物反应而产生许多聚丙烯酰胺的衍生物,其分子链集团可在较远的各个颗粒间形成聚合物桥,增多了相互碰撞的次数,使部分中和胶粒迅速被吸附和桥接,能大大加强混凝絮状物的形成和沉淀;在最佳生石灰投加量7g/L和最佳PAC投加量20mg/L反应后再加入PAM进行试验研究,得出生石灰+PAC+PAM对SO42-明显,最佳PAM投加量为10mg/L,小于10mg/L时,颗粒的碰撞机会少,絮凝体形成速度和沉降速度慢,去除率较低,但当PAM投加量大于10mg/L时,由于絮凝剂粒子的吸附点被迅速占领,减少了架桥的可能性,使得絮凝效果反而下降;活性氧化铝对SO42-的去除效果活性氧化铝是一种多孔性、高分散度的固体材料,有很大的表面积和通透性能,当SO42-碰撞固体表面时,受到不平衡力的吸引而停留在固体表面,起到去除目的;在最佳的混凝药剂处理后,在上清液中再加入活性氧化铝进行吸附;根据吸附机理,投加量小于22g/L 时,吸附以外层络合作用为主,吸附效果随着投加量的增加而增加,但是当混凝剂大于22g/L后,由于吸附剂对SO42-吸附达到了饱和,吸附效果随着投加量的增加效果并不明显,如20g/L增加到32g/L,处理率仅从%增加到%,从处理成本和效率分析,最佳活性氧化铝投加量为22g/L;结论：1采用生石灰+PAC+PAM+活性氧化铝工艺对废水中硫酸盐进行处理,最终处理后水中的硫酸盐去除率达到%,完全可以满足用水水质要求,也能满足重有色金属工业污染物排放标准要求;2通过单因素试验和正交试验,本组合工艺去除SO42-的最佳投药量为石灰7g/L,PAC20mg/L,PAM10mg/L,活性氧化铝22g/L;石灰、PAC、PAM及活性氧化铝的最佳搅拌速度分别为200、150、100、150r/min,石灰、PAC、PAM的最佳反应时间分别为18、14、12min,沉淀时间分别为30、25、20min,活性氧化铝的最佳吸附时间为50min;3该组合工艺流程简单,处理效率高,运行稳定可靠,具有一定的抗冲击性能,能够适应外排水中SO42-的急剧变化,能最大限度地减少硫酸盐废水外排对环境造成的污染,对目前大多数废水中因SO42-含量高而导致回收利用率低的问题具有一定的实用价值;泡沫法对SO42-的去除效果本实验采用十六烷基三甲基氢氧化铵CH33NC16H33OH为表面活性剂,是阳离子表面活性剂,能电离成CH33NC16H33+和OH,在K2SO4水溶液中能与K2SO4发生如下离子交换反应：2CH33NC16H33OH+K2SO4→CH33NC16H332SO4+2KOH.因此,在用泡沫分离技术除去水溶液中微量SO42过程中,SO42与CH33NC16H33OH中的OH交换而被吸附在气泡的气液界面上,从而在泡沫层被富集,同时OH留在了溶液中.与其他的阳离子表面活性剂相比,十六烷基三甲基氢氧化铵在泡沫分离结束后不会在溶液中引入新的酸根离子.沫分离法由于分离效率高、设备简单、能耗低而引起人们越来越多的关注,吸附法1、 NDS法用氢氧化锆作为离子交换体;2ZrOOH2+NaSO4+2HCl——ZrOOH2 SO4+2NaCl+2H2O且ZrOOH2对SO42-的吸附值随PH降低而升高,但若PH过低,将会发生以下反应：ZrOOH2+2HCl——ZrOCl2+2H2OZrOOH2+4HCl——ZrCl4+3H2O而ZrOCl2易溶于水,导致ZrOOH2流失,所以PH不宜过低;即：ZrOOH2是一种极难溶物质,可再生循环使用,采购费用几乎是一次性的;优点：无毒性,具有与钡法相接近的处理效果;污染少,基本没有固体废物生成;低硫酸根浓度、反应快、可适应性强;膜法去除硫酸根的传统方法有氯化钡法、氯化钙法、离子交换树脂法、深度冷冻法,但传统方法各有缺点;1、化学沉淀法:即氯化钡法和氯化钙法,工作量大,运行成本高;1氯化钡法氯化钡法的基本原理是在盐水中加入BaC12使Ba 2+与SO42-反应,生成BaSO4沉淀,然后澄清、分离,达到去除SO42-的目的;优点：流程短、投资少;缺点：①运行费用高,原料BaC12价格高,生产1 t烧碱的费用在50元以上；②BaC12有毒性,不环保,又影响正常生产,产生盐泥的黏度高,容易造成盐水返混,非常不易处理;由于Ba 2+的引人,盐水产生的二次污染对膜的影响也会较大;目前大部分厂家采用该种方法去除SO42-;2、氯化钙法氯化钙法的基本原理是利用Ca 2+与SO42-反应,生成CaSO4 沉淀,然后澄清、分离,达到去除SO42-的目的;该法应用较少,它最突出的优点是流程短;缺点：主要表现在SO42-去除效率低,工艺上不宜控制；钙助剂的加入增加了Ca2+的浓度,同时可能引入其他杂质离子,对盐水造成二次污染；另外,在反应过程中产生的盐泥量比较大,处理难度高,不符合国家节能减排产业政策;所以对该种方法采用的不多;(1)离子交换法:(2)离子交换容量有限,须频繁再生;强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：OH－> 柠檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl － >醋酸根－ > HCO3－树脂法是采用专用树脂作为离子交换体,连续、有选择地脱除SO42-的工艺过程;其中的树脂可以再生利用;这种方法适用性广,不受SO42-含量的限制,而且反应快、自动化程度高、无固体废物、无毒、食盐损失少;缺点是树脂吸附量有限,装填量大;由于高运行费用的制约,这种方法在国内运用极少;(3)深度冷冻法:冷冻法是利用NaCI和 Na2SO4在水中的溶解度随温度的不同变化程度而进行分离的;NaC1溶解度随温度的变化不大,而 Na2SO4溶解度随温度的变化较大,在工艺上,盐水通过3级冷却温度由50℃降到一10℃ ,Na2SO4以水合结晶的形式大量析出,析出的结晶浆料经沉降、离心分离、干燥等制得芒硝;一般盐水中的SO42-质量浓度高于30 g／L时,此法才有经济意义;这种方法的特别之处就是废渣少,但也同时具有高能耗和高生产成本的不足;膜法：为克服传统方法的缺点,国内外许多机构致力于把膜装置应用于去除硫酸根,国外已有数十套装置成功运转;国内也已成功地开发出纳滤膜装置,并向国内氯碱企业推广;目前,天津乐金渤海化学有限公司、烟台氯碱化工股份有限公司、新疆天业集团有限公司的纳滤膜装置均已经投入生产;纳滤膜法去除硫酸根的操作费用低,效率高,无污染;投资大约是冷冻法的50%,运行费用大约是沉淀法的25%;截流下来的硫酸根还可制成芒硝出售;投产1～2a,即可收回一次投资费用;膜法原理为盐水在膜两侧压差的推动下进行分子级选择性透过该工艺采用选择性纳滤膜有机,因此也叫纳滤膜法;这种纳滤膜在一定条件下对2 价及高价离子具有较高的截留率,但1价离子可以全部通过;且在一定条件下,对硫酸钠截流率达99％ ,可以浓缩盐水中的SO42-,从而达到去除 SO42-的目的;缺点：这种方法一次性投资略高,但具有运行费用低生产1 t烧碱的费用约为15元、环保无污染,无废渣、操作简单等优点;纳滤膜法的投资大约是冷冻法的50％ ,运行费用大约是化学法的25％ ;由于膜法去除SO42-环保而且运行费用低,近几年已在工业上大规模推广应用;特点：纳滤膜法的关键在于膜,纳滤膜的孔径为0．5~1．0 nm;从孔径上看,纳滤是介于反渗透及超滤之间;反渗透膜孔小于1 nm,除水外其他无机盐均难透过；超滤膜孔径为10—100 nm,无机盐可以透过;应用于脱硝的纳滤膜的孔径接近于反渗透膜,这种膜经过特殊处理后,对硫酸钠等2价化合物有较高的截留率;种类：纳滤膜分为有机膜和无机膜两种;无机纳滤膜主要是陶瓷膜,正处于开发应用阶段；有机纳滤膜国内也有少量生产,但工业化生产的纳滤膜主要来自美国、日本;国内应用于脱硝的纳滤膜有5种型号,因各家专利保护层处理不同,尚没有统一的标准;在生产应用状态下,纳滤膜寿命平均为24个月左右;。