CN106317251B - 一种海藻化工环保钙化工艺 - Google Patents

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Abstract

一种海藻化工环保钙化工艺，属于环保、化工技术领域，该工艺采用二步钙化法，第一步先在CaCO3存在的情况下向溶液中通入处理后的多种废气来源的CO2，二者反应生成Ca(HCO3)2可替代原工艺中的CaCl2作为褐藻酸钠钙化剂，而后待钙化一定时间后再补充部分CaCl2，从而充分完成二次钙化反应。通过向其中加入与Ca2+等物质量的CaO或者Ca(OH)2，形成CaCO3沉淀，可作为钙化剂进行二次回用。本发明方法以CaCO3作为钙化剂可减少CaCl2的使用，CaCO3沉淀循环回用，减少了生产原料的消耗，降低了生产成本。本发明方法可消耗废弃CO2，降低了CO2排放，且在脱钙过程中未引入新的离子，降低了后续废水处理的成本。

Description

一种海藻化工环保钙化工艺
技术领域
本发明涉及一种海藻化工环保钙化工艺，属于环保、化工技术领域。
背景技术
我国是海藻化工生产第一大国，每年褐藻胶产量约为4万吨。传统的海藻化工工艺生产过程中普遍采用CaCl2作为褐藻胶液的钙化絮凝剂，将褐藻酸钠转变为褐藻酸钙从溶液中絮凝出来，该工艺优点在于操作简单、絮凝效果好，已成为海藻化工工艺的经典方法。然而，该方法反应过程中有大量NaCl的产生，造成了水体盐分过高，很难进行后续废水处理和回用。
因此，如何开发出一种新型钙化方法，既能减少CaCl2的用量，降低生产原料的投入和成本，又能减少盐分的产生，降低废水的处理成本，是实现海藻化工工艺技术升级的一个关键节点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种海藻化工环保钙化工艺。该工艺改变了传统的海藻化工钙化工艺，采用二步钙化法，第一步先在CaCO3存在的情况下向溶液中通入处理后的多种废气来源的CO2，二者反应生成Ca(HCO3)2可部分替代原工艺中的CaCl2作为褐藻酸钠钙化剂，而后待钙化一定时间后再补充CaCl2，从而充分完成二次钙化反应。由于钙化后生成的钙化废水中含有足量的HCO3 -，通过向其中加入与Ca2+等物质量的CaO或者Ca(OH)2，即可与其中的Ca2+反应形成CaCO3沉淀出来，分离出来的CaCO3可作为钙化剂进行二次回用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种海藻化工环保钙化工艺，具体包括以下步骤：
(1)检测冲稀液褐藻酸钠含量，定量向冲稀净化后的胶液中添加CaCO3，CaCO3添加量为胶液中褐藻酸钠总量的1.0-1.5倍，采用高速搅拌或管道混合的办法使CaCO3均匀分散；
(2)向步骤(1)处理后的溶液中通入CO2，至溶液呈粘稠状；
(3)在充分搅拌的情况下，向步骤(2)处理后的料液加入CaCl2溶液进行二次钙化反应，使褐藻酸钠充分钙化，形成褐藻酸钙沉淀，CaCl2浓度为8-15％，CaCl2添加量为褐藻酸钠总量的0.2-0.5倍；
(4)钙化后采用气浮、滤布过滤或离心等方式分离得褐藻酸钙用于后续工艺，钙化废水分离出来后精确测定其中Ca2+含量，并根据Ca2+含量添加等物质的量的CaO或者Ca(OH)2，使得Ca2+得以完全反应生成CaCO3沉淀，分离出来的CaCO3沉淀作为钙化剂在步骤(1)中循环利用；
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明方法以CaCO3作为钙化剂可减少CaCl2的使用，并且可以通过产生的CaCO3沉淀形成循环回用，减少了生产原料的消耗，降低了生产成本。
2、本发明方法在钙化过程中可消耗CO2废气，降低了CO2排放，具有环保效益。
3、本发明方法在褐藻胶液钙化过程中减少了新离子的引入，降低了传统化学沉淀法带来的废水中盐度过高的影响。
4、本发明方法既实现了生产成本的节约，又降低了后续废水处理的成本，极大的提高了该方法的实用性。
具体实施方式
下面结合实施例具体详细叙述本发明的技术方案；
一种海藻化工环保钙化工艺，包括下列步骤：(1)向褐藻酸钠生产工序中的冲稀净化后胶液中加入足量CaCO3；(2)向步骤(1)处理后的溶液中通入足量CO2，至溶液呈粘稠状，CO2来源可采用锅炉废气及其他工业废气，但需保证其经过净化处理不含有粉尘等影响褐藻胶品质的杂质；边通CO2边搅拌，直至料液呈粘稠状；(3)再继续向步骤(2)处理的溶液添加CaCl2溶液至充分钙化；(4)钙化后分离得褐藻酸钙用于后续工艺，钙化废水分离出来后测定其中Ca2+含量，并根据Ca2+含量添加等物质的量的CaO或者Ca(OH)2，使得Ca2+得以完全反应生成CaCO3沉淀，CaCO3沉淀作为钙化剂循环利用；
实施例1：
针对步骤(1)冲稀胶液2L，褐藻酸钠浓度0.15％，CaCO3添加量3.0g；针对步骤(3)CaCl2溶液浓度为15％，添加量为10mL；针对步骤(4)添加的Ca(OH)2，添加量为2.17g；
海带消化冲稀胶液2L，其中褐藻酸钠浓度0.15％，向其中添加CaCO3，添加量3.0g，均质分散。边搅拌边向溶液中通入足量CO2，至溶液呈粘稠状。再继续向其中添加15％CaCl2溶液10mL使其充分钙化。钙化后滤布分离得褐藻酸钙湿重11.8g，钙化废水分离出来后测定Ca2+含量585ppm，根据Ca2+含量添加等物质的量的Ca(OH)2，添加量为2.17g，完全反应生成CaCO3沉淀，可作为钙化剂循环利用。
实施例2：针对步骤(1)冲稀胶液20L，褐藻酸钠浓度0.2％，CaCO3添加量56g；针对步骤(3)CaCl2溶液浓度为10％，添加量为100mL；针对步骤(4)添加的Ca(OH)2，添加量为19.3g；
海带消化冲稀胶液20L，其中褐藻酸钠浓度0.2％，向其中添加CaCO3，添加量56g，均质分散。边搅拌边向溶液中通入足量CO2，至溶液呈粘稠状。再继续向其中添加10％CaCl2溶液100mL使其充分钙化。钙化后气浮分离得褐藻酸钙湿重160g，钙化废水分离出来后测定Ca2+含量520ppm，根据Ca2+含量添加等物质的量的Ca(OH)2，添加量为19.3g，完全反应生成CaCO3沉淀，可作为钙化剂循环利用；
实施例3：针对步骤(1)冲稀胶液20L，褐藻酸钠浓度0.25％，CaCO3添加量100g；针对步骤(3)CaCl2溶液浓度为8％，添加量为125mL；针对步骤(4)添加物质的量的CaO，添加量为14.0g；
海带消化冲稀胶液20L，其中褐藻酸钠浓度0.25％，向其中添加CaCO3，添加量100g，均质分散。边搅拌边向溶液中通入足量CO2，至溶液呈粘稠状。再继续向其中添加8％CaCl2溶液125ml使其充分钙化。钙化后离心分离得褐藻酸钙湿重240g，钙化废水分离出来后测定Ca2+含量500ppm，根据Ca2+含量添加物质的量的CaO，添加量为14.0g，完全反应生成CaCO3沉淀，可作为钙化剂循环利用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域有类似要求的液体、气体的控制，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种海藻化工环保钙化工艺，其特征在于它具体包括以下步骤：
（1）检测冲稀液中褐藻酸钠含量，定量向冲稀液中添加CaCO3，CaCO3添加量为冲稀液中褐藻酸钠总量的1.0-1.5倍，采用高速搅拌或管道混合的办法使CaCO3均匀分散；
（2）向步骤（1）处理后的溶液中通入CO2，至溶液呈粘稠或凝胶状；
（3）在充分搅拌的情况下，向步骤（2）处理后的料液加入CaCl2溶液进行二次钙化反应，使褐藻酸钠充分钙化，形成褐藻酸钙沉淀，CaCl2浓度为8-15%，CaCl2添加量为褐藻酸钠总量的0.15-0.4倍；
（4）钙化后采用气浮、滤布过滤或离心方式分离得褐藻酸钙用于后续工艺，钙化废水分离出来后精确测定其中Ca2+含量，并根据Ca2+含量添加等物质量的CaO或者Ca(OH)2，使得Ca2 +得以完全反应生成CaCO3沉淀，分离出来的CaCO3沉淀作为钙化剂在步骤（1）中循环利用。
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