海水提鉀過程中脫除鈣的方法技術

本發明專利技術海水提鉀過程中脫除鈣的方法，涉及用離子交換法處理海水，其除鈣所用的裝置是：在鉀富集裝置之前設置除鈣裝置Ⅰ，其中填入床層形式的離子交換樹脂，在蒸發裝置前設置除鈣裝置Ⅱ，其中填入床層形式的離子交換樹脂；該方法的工藝流程是：首先海水通入除鈣裝置Ⅰ與除鈣裝置Ⅰ內的離子交換樹脂接觸，海水中90%的鈣被除去，除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出的富鉀溶液通入除鈣裝置Ⅱ與除鈣裝置Ⅱ內的離子交換樹脂接觸，富鉀溶液中90%的鈣被除去，除鈣后的富鉀溶液被先后送入蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產品，解決了富鉀溶液中的鈣易造成換熱器、加熱器和蒸發器結垢，影響設備正常運行，降低產品質量的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術的技術方案涉及用離子交換法處理海水，具體地說是。
技術介紹
海水中有豐富的鉀資源，采用鉀離子交換劑，經過吸鉀、洗脫方法可以獲得含鉀量較高的溶液-富鉀溶液，再將富鉀溶液進行蒸發、結晶、分離可制取鉀鹽。但是，因海水中含有鈣，將影響鉀離子交換劑的富集效果，富鉀溶液中的鈣易造成換熱器、加熱器、蒸發器結垢，影響設備正常運行，降低產品質量。CN101381147公開了海水除鈣濃縮利用的方法，是在海水淡化裝置前端設有除鈣裝置，利用蜂窩狀結構的無機材料脫除海水中鈣。該方法主要目的是避免海水淡化過程中，因所結鈣垢造成的設備效率的降低。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供，解決了富鉀溶液中的鈣易造成換熱器、加熱器和蒸發器結垢，影響設備正常運行，降低產品質量的問題。本專利技術解決該技術問題所采用的技術方案是，該方法的工藝流程是以海水為原料，首先將5 30°C的海水通入除鈣裝置I，海水通入除鈣裝置I內的床層的空塔速度為5 10m/h，與除鈣裝置I內的離子交換樹脂接觸，海水中90%的鈣被除去，除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出溫度為40 60°C的富鉀溶液通入除鈣裝置II，富鉀溶液通入除鈣裝置II內的床層的空塔速度為5 8m/h，與除鈣裝置II內的離子交換樹脂接觸，富鉀溶液中90%的鈣被除去，除鈣后的富鉀溶液被先后送入蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產品；上述所用的離子交換樹脂將根據使用情況進行再生；所述在鉀富集裝置之前設置的除鈣裝置I，其中填入床層形式的離子交換樹脂，離子交換樹脂裝填量根據海水中鈣含量確定，處理Im3海水，用量為25 65kg，所述在蒸發裝置前設置的除鈣裝置II，其中填入床層形式的離子交換樹脂，離子交換樹脂裝填量根據富鉀溶液中鈣含量確定，處理Im3富鉀溶液，用量為60 120kg。上述，所述離子交換樹脂為強酸性陽離子交換樹月旨、弱酸性陽離子交換樹脂、大孔型陽離子交換樹脂或螯和樹脂。上述，所述床層形式為固定床式或移動床式。上述，所述除鈣裝置I為不銹鋼的圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼、海水出口、溫度計插孔、床層形式的離子交換樹脂和海水入口構成；所述除鈣裝置II為不銹鋼的圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼、富鉀溶液出口、溫度計插孔、床層形式的離子交換樹脂和富鉀溶液入口構成。上述，所述海水通入除鈣裝置I，是海水自下而上通入除鈣裝置I ;所述富鉀溶液通入除鈣裝置II，是富鉀溶液自下而上通入除鈣裝置II。上述，所述離子交換樹脂將根據使用情況進行再生的情況和方法是，離子交換樹脂的鈣交換量達到飽和交換量的90%時，采用間歇方式通過酸處理進行再生。上述，其中，所述除鈣裝置I和除鈣裝置II的規格是本
的普通技術人員所能知曉的，所用鉀富集裝置、蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置的構成和所有操作工藝均是本
所熟知的，所用的離子交換樹脂則通過商購獲得。本專利技術的有益效果是本專利技術是一種全新的，解決 了富鉀溶液中的鈣易造成換熱器、加熱器和蒸發器結垢，影響設備正常運行，降低產品質量的問題，因此對于以海水為原料制備鉀鹽工藝具有重要意義。本專利技術方法所需設備和材料易得，成本低，工藝流程簡單，有利于推廣應用。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖I為本專利技術的流程示意圖。圖2為本專利技術所用除鈣裝置結構示意圖。 圖中，I.海水出口或富鉀溶液出口，2.溫度計插孔，3.床層形式的離子交換樹月旨，4.塔殼，5.海水入口或富鉀溶液入口。具體實施例方式圖I所示實施例表明，本專利技術的流程是海水原料—除鈣裝置I —除去鈣鹽，除鈣后的海水一鉀富集裝置一富鉀溶液一除鈣裝置II—除去鈣鹽，富鉀溶液一蒸發裝置一結晶裝置一分離裝置一鉀鹽。圖2所示實施例表明，本專利技術所用的除鈣裝置為圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼4、海水出口或富鉀溶液出口 I、溫度計插孔2、床層形式的離子交換樹脂3和海水入口或富鉀溶液入口 5構成。除鈣裝置I和除鈣裝置II的區別僅在于除鈣裝置I中的“5”和“ I ”分別用作為海水入口和海水出口，而在除鈣裝置II中的“5”和“I”分別用作為富鉀溶液入口和富鉀溶液出口。下列所有實施例中所用的除鈣裝置I和除鈣裝置II均如圖2所示構成的不銹鋼+ +R ο實施例I 在鉀富集裝置之前設置除鈣裝置I，其中填入固定床式的2kgLSC100離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3海水用量為25kg，在蒸發裝置前設置除鈣裝置II，其中填入固定床式的2kgLSC500離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3富鉀溶液，用量為60kg。海水原料的溫度20°C,含I丐O. 40g/L的海水自下而上通入除I丐裝置I ,海水通入除鈣裝置I內的固定床的空塔速度為5m/h，海水通入量50L，海水與除鈣裝置I內的離子交換樹脂接觸，其鈣含量降為O. 04g/L，海水中90%的鈣被除去；除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出溫度為40°C的含鈣3. 20g/L的富鉀溶液自下而上通入除鈣裝置II，富鉀溶液通入除鈣裝置II內的固定床的空塔速度5m/h，富鉀溶液通入量5L，該富鉀溶液與除鈣裝置II內的離子交換樹脂接觸，其鈣含量降為O. 31g/L，除鈣率達90%。除鈣后的富鉀溶液被先后送入蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產品。當所用離子交換樹脂的鈣交換量達到飽和交換量的90%時，采用間歇方式通過酸處理進行再生。實施例2 在鉀富集裝置之前設置除鈣裝置I，其中填入移動床式的2kgLSC500離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3海水用量為45kg，在蒸發裝置前設置除鈣裝置II，其中填入移動床式的2kgLSC100離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3富鉀溶液，用量為60kg。海水原料的溫度30°C,含I丐O. 40g/L的海水自下而上通入除I丐裝置I ,海水通入除鈣裝置I內的固定床的空塔速度為10m/h，海水通入量50L，海水與除鈣裝置I內的離子交換樹脂接觸，其鈣含量降為O. 038g/L，海水中90%的鈣被除去；除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出溫度為40°C的含鈣3. 20g/L的富鉀溶液自下而上通入除鈣裝置II，富鉀溶液通入除鈣裝置II內的固定床的空塔速度7m/h，富鉀溶液通入量5L，該富鉀溶液與 除鈣裝置II內的離子交換樹脂接觸，其鈣含量降為O. 30g/L，除鈣率達90%。除鈣后的富鉀溶液被先后送入蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產品。當所用離子交換樹脂的鈣交換量達到飽和交換量的90%時，采用間歇方式通過酸處理進行再生。實施例3 在鉀富集裝置之前設置除鈣裝置I，其中填入固定床式的2kgC500離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3海水用量為65kg，在蒸發裝置前設置除鈣裝置II，其中填入固定床式的2kgLSC500離子交換樹脂，該離子交換樹脂裝填量為處理Im3富鉀溶液，用量為120kg。海水原料的溫度18°C,含I丐O. 60g/L的海水自下而上通入除I丐裝置I ,海水通入除鈣裝置I內的固定床的空塔速度為8m/h，海水通入量40L，海水與除鈣裝置I內的離子交換樹脂接觸，其鈣含量降為O. 06g/L，海水中90%的鈣被除去；除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出溫度為50°C的含鈣3. 50本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.海水提鉀過程中脫除鈣的方法，其特征在于該方法的工藝流程是以海水為原料，首先將5 30°C的海水通入除鈣裝置I，海水通入除鈣裝置I內的床層的空塔速度為5 10m/h,與除鈣裝置I內的離子交換樹脂接觸，海水中90%的鈣被除去，除鈣后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產出溫度為40 60°C的富鉀溶液通入除鈣裝置II，富鉀溶液通入除鈣裝置II內的床層的空塔速度為5 8m/h，與除鈣裝置II內的離子交換樹脂接觸，富鉀溶液中90%的鈣被除去，除鈣后的富鉀溶液被先后送入蒸發裝置、結晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產品；上述所用的離子交換樹脂將根據使用情況進行再生；所述在鉀富集裝置之前設置的除鈣裝置I，其中填入床層形式的離子交換樹脂，離子交換樹脂裝填量根據海水中鈣含量確定，處理Im3海水，用量為25 65kg，所述在蒸發裝置前設置的除鈣裝置II，其中填入床層形式的離子交換樹脂，離子交換樹脂裝填量根據富鉀溶液中鈣含量確定，處理Im3富鉀溶液，用量為60 120kg。2.根據權利要求I所述海水提...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁俊生，謝英惠，郭小甫，紀志永，劉杰，
申請(專利權)人：河北工業大學，
類型：發明
國別省市：