一種傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海藻化工領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種三級(jí)分離技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)海藻酸鈉生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)的方法。每噸海藻消化液中加入170-190噸自來(lái)水進(jìn)行稀釋，稀釋后消化液經(jīng)三級(jí)分離技術(shù)進(jìn)行渣液分離，三級(jí)過(guò)濾后的消化液進(jìn)行溶氣，經(jīng)溶氣后的膠液進(jìn)行發(fā)泡分離，發(fā)泡分離后于pH值在6-9的條件下鈣化處理，鈣化處理后再經(jīng)脫鈣、脫水，風(fēng)干即得到海藻酸鈉。本發(fā)明采用回轉(zhuǎn)分離、過(guò)濾以及螺旋沉降等三級(jí)分離技術(shù)對(duì)海藻消化后的懸浮液進(jìn)行分離，固相分離效果從15%提高到58%，分離粒子直徑從現(xiàn)有篩絹過(guò)濾時(shí)≥1mm提高到本發(fā)明≤0.05mm，用水量每噸海藻酸鈉節(jié)省300噸，稀釋后海藻酸鈉的濃度從1.2%提高到1.75%，生產(chǎn)成本每噸產(chǎn)品降低650元，減少COD排放154噸。
【專利說(shuō)明】一種傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海藻化工領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種三級(jí)分離技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)海藻酸鈉生產(chǎn)工藝進(jìn)行改進(jìn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)海藻化工起步于上世紀(jì)60年代末，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，目前我國(guó)褐藻酸鈉年產(chǎn)量達(dá)3萬(wàn)多噸，成為世界最大的海藻化工產(chǎn)品生產(chǎn)國(guó)，其中80%以上的產(chǎn)量集中在山東省，海藻化工消化了山東省70%以上的海帶養(yǎng)殖產(chǎn)量，它的發(fā)展關(guān)系到山東省整個(gè)海帶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]但是近年來(lái)由于海帶產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的不斷下降，造成海帶的價(jià)格不斷攀升，同時(shí)傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝不但需要大量的自來(lái)水同時(shí)還消耗大量的化學(xué)試劑，產(chǎn)品的生產(chǎn)成本抵擋不住激烈的市場(chǎng)價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)使企業(yè)不堪負(fù)重。
[0004]雖然海藻化工領(lǐng)域甚至農(nóng)業(yè)部都清楚傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝成本高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜落后，但是國(guó)家不能投入資金給企業(yè)支持進(jìn)行生產(chǎn)工藝改進(jìn)，企業(yè)本身也沒(méi)有能力投入資金進(jìn)行生產(chǎn)工藝改進(jìn)，這就是造成海藻化工企業(yè)產(chǎn)品附加值低，幾十年不能前進(jìn)只能維持的狀態(tài)的原因之一。
[0005]第二個(gè)主要的原因就是海藻化工行業(yè)由于海藻中的膠質(zhì)等糖膠雜質(zhì)粘稠不易分離，只能靠用水來(lái)稀釋的方法。這就造成該行業(yè)用水量極大，很多企業(yè)不能支付高昂的水費(fèi)不得不停產(chǎn)或者將工廠轉(zhuǎn)移到水資源相對(duì)豐富的地區(qū)。
[0006]例如山東青島的海藻化工廠由于水資源缺乏以及昂貴的水費(fèi)不得不將企業(yè)從青島市移至山東乳山縣，艱難經(jīng)營(yíng)幾年后還是由于當(dāng)?shù)厮Y源和昂貴的水費(fèi)原因不得不停產(chǎn)！ 一個(gè)曾經(jīng)國(guó)家引以為豪的大型化工企業(yè)就這樣消失了，這使海藻化工工作者和企業(yè)非常遺憾和痛心！原因就是水！水！水！減少本行業(yè)的用水量勢(shì)在必行！
[0007]原始生產(chǎn)工藝中使用篩絹過(guò)濾消化液必須稀釋到粘稠度可以通過(guò)篩絹，一般每噸海藻大約需要240-270噸水稀釋，并且過(guò)濾殘?jiān)念w粒度> Imm !由于小的殘?jiān)w粒度不能去除，所以在浮選池進(jìn)行發(fā)泡后還需要再次過(guò)濾。另外原始篩絹過(guò)濾工藝由于大量使用水進(jìn)行稀釋因此溶液中海藻酸鈉的濃度只有1.2%左右，后續(xù)的生產(chǎn)中就需要耗費(fèi)更多的能源和化學(xué)試劑進(jìn)行濃縮和化學(xué)轉(zhuǎn)化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明目的在于應(yīng)用一種傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為(定稿后將權(quán)利要求書(shū)中內(nèi)容復(fù)制到此處)
[0010]本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0011]1.本發(fā)明采用三級(jí)分離技術(shù)將每噸海藻消化液的稀釋用水從240-270噸降至170-190噸(每噸海藻酸鈉至少節(jié)約300噸水，按6噸海藻生產(chǎn)I噸海藻酸鈉計(jì)算)。
[0012]2.本發(fā)明采用回轉(zhuǎn)分離、過(guò)濾以及螺旋沉降等三級(jí)分離技術(shù)對(duì)海藻消化后的懸浮液進(jìn)行分離，固相分離效果從15%提高到58%，分離粒子直徑從現(xiàn)有篩絹過(guò)濾時(shí)> Imm提高到本發(fā)明< 0.05mm，用水量每噸海藻酸鈉節(jié)省300噸，稀釋后海藻酸鈉的濃度從1.2%提高到1.75%，生產(chǎn)成本每噸產(chǎn)品降低650元，減少COD排放154噸。采用本發(fā)明的方式大部分的消化殘?jiān)w粒在三級(jí)分離技術(shù)工藝中可以去除，浮選控制后不需要二次過(guò)濾，改進(jìn)了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了能源。
[0013]3.本發(fā)明處理過(guò)程中由于減少了稀釋用水量，溶液中的海藻膠的從1.2%增加至
1.9%，由于濃度增加后續(xù)的鈣化和酸化生產(chǎn)工藝節(jié)省了大量的化學(xué)原料和能源。
[0014]4.按年產(chǎn)量3500噸計(jì)算，應(yīng)用本發(fā)明三級(jí)分離技術(shù)降低直接生產(chǎn)成本239.38萬(wàn)元，減少排污費(fèi)和污水處理費(fèi)用108.5萬(wàn)元，合計(jì)增加經(jīng)濟(jì)效益347.88萬(wàn)元，年節(jié)約自來(lái)水354900m3,削減 COD 排放 154 噸。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的制備所得褐藻酸鈉的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
[0017]稱取淡干海帶、泡葉藻、變黑雷松藻或者樹(shù)皮藻等褐藻1000千克作為原料，原料中加入1000m3的自來(lái)水浸泡l_2h。通過(guò)泵(或是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)際工作中常用的巨藻泵)將浸泡后原料抽至絞籠濾干水分后切碎，然后進(jìn)入壓磨機(jī)(海鈉/HZM-100 L)并調(diào)節(jié)磨盤(pán)間隙0.5-2.0mm,調(diào)節(jié)壓磨機(jī)螺旋轉(zhuǎn)速在2000rpm, 2min。壓磨后的海藻再次送入破碎機(jī)(HC1600-90-300KW)破碎1min后轉(zhuǎn)移至緩沖罐(ZS1-200)保持1.5h后轉(zhuǎn)入消化罐加入濃度2.% (W/V)的Na2CO3,1000L并加溫至75°C保持6小時(shí)。轉(zhuǎn)入磨漿罐(間隙彡Imm)磨2min(海帶不需要磨漿，其他巨藻磨1-3次)，最后轉(zhuǎn)入具有攪拌及出料口的不銹鋼放鍋中并加入150T常溫自來(lái)水繼續(xù)攪拌至均勻。消化提取液通過(guò)出料口進(jìn)入回轉(zhuǎn)篩進(jìn)行一級(jí)分離轉(zhuǎn)速28rpm，動(dòng)力5.5KW，進(jìn)料流量9.2m3/h,分離顆粒含0.05mm。下料口清除濾渣。一級(jí)濾液加入20T常溫自來(lái)水后進(jìn)入履帶式過(guò)濾器進(jìn)行二級(jí)分離，轉(zhuǎn)速36rpm，動(dòng)力3.0Kff,進(jìn)料流量10.5m3/h，分離顆粒=0.05mm,下料口清除濾渣。二級(jí)濾液繼續(xù)加入20T常溫自來(lái)水后進(jìn)入臥式螺旋卸料沉降離心器進(jìn)行三級(jí)分離，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速:3000rpm,螺旋差轉(zhuǎn)速20rpm,下料口放出濾渣。三級(jí)分離后的消化液進(jìn)入溶氣罐進(jìn)行溶氣2.5h后轉(zhuǎn)入發(fā)泡池(溶氣罐下底部的渣滓留下)，發(fā)泡機(jī)電流13A，發(fā)泡1.5h后清膠液通過(guò)流槽進(jìn)入底部按有濾床(孔徑< 0.05mm)地池進(jìn)入到老化池，加入濃度為12%的氯化鈣900L，用NaOH調(diào)解pH為7.5，老化2h。使用絞籠收集海藻酸鈣轉(zhuǎn)移至酸化罐，加入36-38%鹽酸95Kg并調(diào)節(jié)pH為2.0進(jìn)行脫鈣。脫鈣后的海藻酸絞籠濾干水分用650型單桿螺旋壓榨機(jī)(無(wú)錫定制)進(jìn)行壓榨進(jìn)行一次脫水，再經(jīng)680型(無(wú)錫定制)雙桿螺旋壓榨機(jī)進(jìn)行二次脫水，脫水后的海藻酸用連接到風(fēng)機(jī)的錘片粉碎機(jī)粉碎并加入10%的純堿580L (純堿用量會(huì)有變化根據(jù)顏色判斷，顏色發(fā)紅還需要加堿，發(fā)藍(lán)色堿量過(guò)大)，調(diào)節(jié)PH7.2，攪拌20min，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)溫度彡135°C，風(fēng)干后即得到圖1所示的褐藻酸鈉167-185Kg。產(chǎn)品獲得率與現(xiàn)有技術(shù)方式相比提高0.29個(gè)百分點(diǎn)，粘度提高82CPS，噸耗水下降101.4m3,噸耗氯化鈣下降0.77t/t。
[0018]實(shí)施例2
[0019]稱取淡干海帶、泡葉藻、變黑雷松藻或者樹(shù)皮藻等褐藻1000千克作為原料，原料中加入1000m3的自來(lái)水浸泡l_2h。通過(guò)巨藻泵將浸泡后原料抽至絞籠濾干水分后切碎，然后進(jìn)入壓磨機(jī)(海鈉/HZM-100 L )并調(diào)節(jié)磨盤(pán)間隙0.5-2.0mm，調(diào)節(jié)壓磨機(jī)螺旋轉(zhuǎn)速在2000rpm，2min。壓磨后的海藻再次送入破碎機(jī)(HC1600-90-300KW)破碎1min后轉(zhuǎn)移至緩沖罐(ZS1-200)保持1.5h后轉(zhuǎn)入消化罐加入濃度2.%(W/V)的Na2CO3,1000L并加溫至75°C保持6小時(shí)。轉(zhuǎn)入磨漿罐(間隙> Imm)磨2min，最后轉(zhuǎn)入具有攪拌及出料口的不銹鋼放鍋中并加入130T常溫自來(lái)水繼續(xù)攪拌至均勻。消化提取液通過(guò)出料口進(jìn)入滾筒篩進(jìn)行一級(jí)分離轉(zhuǎn)速20rpm,動(dòng)力3.5KW,進(jìn)料流量9.2m3/h,分離顆粒蘭0.05mm。下料口清除濾洛。一級(jí)濾液加入40T常溫自來(lái)水后進(jìn)入帶式過(guò)濾器進(jìn)行二級(jí)分離，轉(zhuǎn)速28rpm，動(dòng)力4.2KW，進(jìn)料流量10.5m3/h，分離顆粒=0.05mm，下料口清除濾渣。二級(jí)濾液繼續(xù)加入20T常溫自來(lái)水后進(jìn)入旋轉(zhuǎn)沉降離心進(jìn)行三級(jí)分離，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速:2000rpm,螺旋差轉(zhuǎn)速5rpm,進(jìn)料流量13.55m3/h，下料口放出濾渣。三級(jí)分離后的消化液進(jìn)入溶氣罐進(jìn)行溶氣2.5h后上層液體轉(zhuǎn)入發(fā)泡池，發(fā)泡機(jī)電流13A，發(fā)泡2.5h后清膠液通過(guò)流槽進(jìn)入底部按有濾床(孔徑< 0.05mm)地池進(jìn)入到老化池，加入濃度為10%的氯化鈣1000L，用NaOH調(diào)解pH為7.5，老化2h。使用絞籠收集海藻酸鈣轉(zhuǎn)移至酸化罐，加入36-38%鹽酸105Kg并調(diào)節(jié)pH為2.0進(jìn)行脫鈣。脫鈣后的海藻酸絞籠濾干水分用650型單桿螺旋壓榨機(jī)(無(wú)錫定制)進(jìn)行壓榨進(jìn)行一次脫水，再經(jīng)680型(無(wú)錫定制)雙桿螺旋壓榨機(jī)進(jìn)行二次脫水，脫水后的海藻酸用連接到風(fēng)機(jī)的錘片粉碎機(jī)粉碎并加入12%的純堿580L，風(fēng)機(jī)的送風(fēng)溫度彡135°C，調(diào)節(jié)pH7.5，攪拌15min，風(fēng)干后即得到圖1所示的褐藻酸鈉。
【權(quán)利要求】
1.一種傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法,其特征在于:每噸海藻消化液中加入170-190噸自來(lái)水進(jìn)行稀釋，稀釋后消化液經(jīng)三級(jí)分離技術(shù)進(jìn)行渣液分離，三級(jí)過(guò)濾后的消化液進(jìn)行溶氣，經(jīng)溶氣后的膠液進(jìn)行發(fā)泡分離，發(fā)泡分離后于PH值在6-9的條件下鈣化處理，鈣化處理后再經(jīng)脫鈣、脫水，風(fēng)干即得到海藻酸鈉。
2.按權(quán)利要求1所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述稀釋后消化液經(jīng)三級(jí)分離技術(shù)進(jìn)行渣液分離是將稀釋后消化液經(jīng)過(guò)一級(jí)回轉(zhuǎn)分離，所得分離液進(jìn)入二級(jí)過(guò)濾分離；二級(jí)過(guò)濾分離后的消化分離液進(jìn)入三級(jí)過(guò)濾螺旋沉降分離。
3.按權(quán)利要求1或2所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法,其特征在于:所述一級(jí)回轉(zhuǎn)分離是以圓回轉(zhuǎn)篩、回轉(zhuǎn)篩或滾筒篩的一種或多種組合篩的形式進(jìn)行回轉(zhuǎn)分離；回轉(zhuǎn)分離轉(zhuǎn)速28rpm-20rpm,進(jìn)料極限流量9_12m3/h,分離顆粒de=0.05mm,篩分效率49_52%。
4.按權(quán)利要求1或2所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述二級(jí)過(guò)濾分離是以履帶式過(guò)濾機(jī)、帶式過(guò)濾機(jī)或履帶式真空過(guò)濾機(jī)的一種或多種組合過(guò)濾機(jī)的形式進(jìn)行過(guò)濾分離；過(guò)濾分離轉(zhuǎn)速為25-36rpm,進(jìn)料流量10-12m3/h,分離顆粒dc=0.05mm,篩分效率 50_55%。
5.按權(quán)利要求1或2所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述三級(jí)過(guò)濾螺旋沉降分離是以臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)和/或旋轉(zhuǎn)沉降離心機(jī)進(jìn)行螺旋沉降分離；過(guò)濾螺旋沉降分離中進(jìn)料流量12-13.55m3/h,dc=0.05mm，篩分效率51-59% ;其中轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速2000-3000rpm，螺旋差轉(zhuǎn)速5_25rpm。
6.按權(quán)利要求1所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述經(jīng)浸泡后海藻原藻切碎后經(jīng)堿液進(jìn)行消化處理，待用。
7.按權(quán)利要求1所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述發(fā)泡分離后的清膠液中加入氟化鈣、碳酸鈣、氧化鈣中的一種或多種進(jìn)行鈣化并調(diào)節(jié)pH值在6-9。
8.按權(quán)利要求1所述的傳統(tǒng)褐藻酸鈉生產(chǎn)工藝的改進(jìn)方法，其特征在于:所述鈣化后的溶液進(jìn)入老化后通過(guò)絞籠浙干水分，再將浙干水分的海藻酸鈣中加入鹽酸、稀硫酸、次氯酸、碳酸、氯酸中的一種或多種進(jìn)行脫鈣，脫鈣后的海藻酸經(jīng)過(guò)單桿螺旋壓榨機(jī)壓榨后再經(jīng)雙干螺旋壓榨機(jī)進(jìn)行脫水，脫水后的海藻酸中加入碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉中的一種或多種進(jìn)行攪拌，混合攪拌10-20min，并通入送風(fēng)溫度彡135°C的風(fēng)干機(jī)風(fēng)干獲得海藻酸鈉。
【文檔編號(hào)】C08B37/04GK104448031SQ201310415947
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】林成彬, 滕懷華, 王斌, 商金艷 申請(qǐng)人:山東潔晶集團(tuán)股份有限公司