一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置
技术领域
本发明属于氯碱生产技术领域，具体涉及一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置。
背景技术
在氯碱生产过程中会产生含高硫酸钠浓度的高硝盐水，其中的硫酸钠主要采用膜法冷冻脱硝方法去除，包括以下过程：将高硝盐水通过热量回收、pH调节和固体杂质过滤等处理后，进入膜分离器进行膜分离，分离得到浓硝盐水进入浓硝盐水槽，经过预冷器换热降温后进入结晶器。结晶器中浓硝液通过冷冻换热器循环降温至3～10℃后析出芒硝，上部得到含硝量低的清液，下部浓硝液通过固液离心分离得到芒硝固体和低硝淡盐水。
然而，这种脱硝方法存在以下不足：浓硝液冷冻循环换热器的冷媒通常采用温度为-10～-13℃的低温冷冻水，对能耗需求有较高要求，造成高位冷量浪费。
同时，在氯碱生产过程中用氢气和氯气在合成炉中合成氯化氢反应会产生大量的热量及对生成的产品进行冷却会产生大量对外排放的蒸汽，这样既浪费了能源又对周围环境产生热污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种膜法冷冻脱硝方法及生产装置，可以解决膜法冷冻脱硝过程对高位冷量需求的问题，以及氯碱生产过程中氯化氢合成炉蒸汽放空浪费的问题，极大降低脱硝过程中的能耗，降低了生产成本，降低环境污染。
本发明为解决上述技术问题所采用的一种膜法冷冻脱硝方法的技术方案如下：
一种膜法冷冻脱硝方法，包括对含硝淡盐水的预处理、膜分离、冷冻脱硝，由蒸汽溴化锂制冷机组制备出4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。
优选的，所述蒸汽溴化锂制冷机组是利用水对氯化氢合成炉中合成反应产生的热量进行回收再利用而产生的低压蒸汽来制冷制备出4～7℃的低温水。
进一步的，本发明提供的一种膜法冷冻脱硝方法，具体包括以下步骤：
(1)制备低温水：用水对氯化氢合成炉中氢气和氯气合成反应产生的热量进行回收再利用而闪蒸出的低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组，由蒸汽溴化锂制冷机组制冷制备出4～7℃的低温水；
(2)对含硝淡盐水进行预处理：利用步骤(1)制得的低温水为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，通过将冷量引入到预处理单元使含硝淡盐水温度降低；
(3)膜分离：将预处理后的含硝淡盐水通过高压泵提升压力后，采用膜分离法，将含硝淡盐水通过分离膜，分离得到脱硝盐水和浓硝盐水；
(4)浓硝盐水的硝、液分离：用步骤(1)制得的低温水引入到冷却结晶单元对膜分离后的浓硝盐水循环冷却，结晶，并进行硝、液分离，得到芒硝和离心清液。
优选的，步骤(1)中制备低温水，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，具体包括以下步骤：
(1-1)热量回收：将氯碱电解槽生产出的氢气和氯气经过干燥后，通过管道进入氯化氢合成炉燃烧得到氯化氢气体，合成炉产生的热量通过用水进行热量回收，得到高温水；
(1-2)低温水制备：将步骤(1-1)得到的高温水通入闪蒸槽进行闪蒸得到低压蒸汽，将低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组进行做功制冷，制备得到温度为4～7℃、冷媒为脱盐水的低温水；
(1-3)将4～7℃的低温水通入到膜法冷冻脱硝过程的冷却结晶单元，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量；
(1-4)换热后的低温水再返回到蒸汽溴化锂制冷机组作为冷媒介质循环使用，用以制备冷媒低温水；循环使用的冷媒介质不足时，可以适量的补充步骤(1-2)中所说冷媒的脱盐水；
重复步骤(1-2)、步骤(1-3)、步骤(1-4)即可不断制备4～7℃的冷媒低温水。
优选的，步骤(4)浓硝盐水的硝、液分离：浓硝盐水的循环冷却、结晶、分离，具体包括以下步骤：
(4-1)浓硝盐水进入结晶器通过沉降分离为上部清液和中下部浓硝液，用循环泵将结晶器中的上部清液升压后，输送到循环冷却器，和4～7℃的低温水换热后，使上部清液的温度降低至4～10℃，再返回到结晶器中部位置；
(4-2)利用步骤(4-1)冷却后返回的低温上部清液对结晶器中下部的浓硝液降温，同时通过沉降，清液上升、浓硝液沉降；
(4-3)上层清液重复步骤(4-1)和(4-2)，使浓硝液逐渐冷却，结晶，产生芒硝晶体，再用离心机进行硝、液分离，得到芒硝和离心清液；
(4-4)将离心清液输送到清液冷量回收换热器中用于降低步骤(3)膜分离产生的浓硝盐水的温度，与浓硝盐水换热后的离心清液再被输送至步骤(2)对含硝淡盐水进行预处理处与含硝淡盐水汇合，进行循环脱硝。
优选的，所述膜法冷冻脱硝方法的过程中的冷量主要是由步骤(1)制备出的4～7℃的低温水提供：首先，冷量在循环冷却器中由4～7℃的低温水传递给上部清液；再传递给结晶器中下部的浓硝液；然后传递给离心清液；然后，离心清液输送到清液冷量回收换热器后，一部分冷量传递给浓硝盐水，另一部分随离心清液与含硝淡盐水汇合，将冷量传递给了含硝淡盐水，使其温度降低；最后，含硝淡盐水在膜分离器中分离为脱硝盐水和浓硝盐水，其中脱硝盐水被输送到热量回收换热器中，为步骤(2)对含硝淡盐水进行预处理时降低含硝淡盐水温度提供冷量。
本发明提供的一种膜法冷冻脱硝生产装置，用于以上所述的膜法冷冻脱硝方法，包括：低温水单元、预处理单元、膜分离单元、冷却结晶单元，
所述低温水单元，用于制备低温水，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量；
所述预处理单元，用于对含硝淡盐水进行降温；
所述膜分离单元，与预处理单元相接，用于将含硝淡盐水升压处理后，采用膜分离法将含硝淡盐水分离为脱硝盐水和浓硝盐水；
所述冷却结晶单元，与膜分离单元相接，用于将浓硝盐水冷却，结晶、分离，还与低温水单元相接，用于接收低温水单元提供的冷媒低温水为所述冷却结晶单元使浓硝盐水结晶提供降温结晶所需冷量，并将冷量传递到所述膜分离单元和所述预处理单元。
优选的，所述低温水单元包括：氯化氢合成炉及热量回收设备、蒸汽溴化锂制冷机组，
所述氯化氢合成炉及热量回收设备，利用合成氯化氢产生的热量制备低压蒸汽；
蒸汽溴化锂制冷机组，与所述氯化氢合成炉及热量回收设备相接，用于制备冷媒低温水，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量。
优选的，所述预处理单元包括：热量回收换热器、循环水换热器，
所述热量回收换热器，用于通入含硝淡盐水，还与所述膜分离器相接，用于接收脱硝盐水作为冷源回收含硝淡盐水的热量，使含硝淡盐水降温；
所述循环水换热器，与所述热量回收换热器相接，用于进一步对含硝淡盐水降温。
优选的，所述冷却结晶单元包括清液冷量回收换热器、结晶器、循环泵、循环冷却器以及离心机，
所述清液冷量回收换热器，与膜分离单元相接(即与膜分离单元的膜分离器相接)，还与离心机相接，用于回收离心清液的冷量，进一步降低由膜分离单元排出的浓硝盐水的温度。
所述结晶器，与所述清液冷量回收换热器连接，用于将浓硝盐水降温结晶，分离；
所述循环泵，与所述结晶器相接，用于将所述结晶器中的上部清液输送到所述循环冷却器，为上部清液循环提供动力；
所述循环冷却器，与所述低温水单元的蒸汽溴化锂制冷机组相接，用于对上部清液冷降温处理，并将冷却后的上部清液返回结晶器；
所述离心机，与所述结晶器相接，用于分离结晶器中输出的结晶物。
本发明通过用水回收利用氯碱工业过程中氯化氢合成炉合成反应产生的热量，再对吸收热量后的高温水进行闪蒸，得到低压蒸汽，通过将低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组制冷制备出4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。与现有技术相比，本发明既解决了膜法冷冻脱硝对高位冷量需求的问题，降低了能耗，节约了生产成本，又解决了氯碱生产过程中冷却氯化氢合成炉和合成产品产生的蒸汽放空产生浪费的问题，降低了环境热污染。
附图说明
图1为实施例1中膜法冷冻脱硝生产装置工艺流程图；
图2为实施例1中膜法冷冻脱硝方法的生产过程示意图；
图中：1-含硝淡盐水；2-热量回收换热器；3-循环水换热器；4-高压泵；5-膜分离器；6-脱硝盐水；7-脱硝盐水；8-清液冷量回收换热器；9-离心清液；10-浓硝盐水；11-结晶器；12-结晶器上部清液；13-循环泵；14-循环冷却器；15-离心机下液管；16-离心机；17-芒硝；18-氢气；19-氯气；20-脱盐水；21-氯化氢合成炉及热量回收设备；22-氯化氢；23-低压蒸汽；24-蒸汽溴化锂制冷机组；25-4～7℃的低温水。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合本发明的附图和具体实施例，对本发明作进一步清楚、完整的描述。
由于现有技术中，膜法冷冻脱硝过程对冷媒的要求较高，需要高位冷量，存在能耗大，成本高等问题；同时，氯碱工业生产过程中氯化氢合成炉存在蒸汽放空而污染环境等问题。因此，本发明提供一种膜法冷冻脱硝方法：
用蒸汽溴化锂制冷机组使用氯化氢合成炉热量产生的蒸汽制冷制备出4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。
相应的，本发明还提供一种膜法冷冻脱硝生产装置，用于以上所述的膜法冷冻脱硝方法，包括：低温水单元、预处理单元、膜分离单元、冷却结晶单元，
所述低温水单元，用于制备低温水，用低温水作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，
所述预处理单元，用于对含硝淡盐水进行降温；
所述膜分离单元，与预处理单元相接，用于将含硝淡盐水升压处理后，采用膜分离法，将含硝淡盐水分离为脱硝盐水和浓硝盐水；
所述冷却结晶单元，与膜分离单元相接，用于将浓硝盐水冷却、结晶、分离，还与低温水单元相接，用于接收低温水单元提供的低温水作为冷源，为所述冷却结晶单元使浓硝盐水结晶提供降温结晶所需冷量，并将冷量传递到所述膜分离单元和所述预处理单元。
实施例1
如图2所示，本实施例提供一种膜法冷冻脱硝方法，包括对含硝淡盐水的预处理、膜分离、冷却脱硝，还包括制备低温水：利用水对氯化氢合成炉及热量回收设备21中合成反应产生的热量进行回收再利用而闪蒸出的低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组24，由蒸汽溴化锂制冷机组24制冷制备出4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水25作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。
本实施例中的膜法冷冻脱硝方法，具体包括以下步骤：
步骤101，制备低温水：将水通入到氯化氢合成炉的热量回收设备中，对氯化氢合成炉中氢气18和氯气19合成反应后产生的热量进行回收再利用而闪蒸出的低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组24，由蒸汽溴化锂制冷机组24制冷制备出4～7℃的低温水25。
具体的，步骤(101)中制备低温水，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，还包括以下步骤：
(1-1)热量回收：将氯碱工业电解槽生产出的氢气18和氯气19经过干燥后，通过管道输送进入氯化氢合成炉燃烧得到氯化氢22气体，将水通入到氯化氢合成炉的热量回收设备中对氯化氢合成反应产生的热量进行热量回收，得到高温水，将高温水通入热量回收设备中的闪蒸槽进行闪蒸，得到低压蒸汽23；
进一步的，为了避免水在回收氯化氢合成炉的热量过程中，在闪蒸槽闪蒸出低压蒸汽23时结垢，本实施例中，所用的水为脱盐水20。先对水进行脱钙镁等杂质，得到脱盐水20，然后将脱盐水20通入到氯化氢合成炉的热量回收设备中，对氯化氢合成炉中氯化氢合成反应产生的热量进行热量回收。低盐蒸汽23的具体产生过程为：脱盐水20进入氯化氢合成炉的热量回收设备中吸收氯化氢合成时所释放的热量，得到高温脱盐水，再将高温脱盐水通入到闪蒸槽中，部分高温脱盐水吸热后变成低压饱和蒸汽，余下的脱盐水再次进入到合成炉继续循环吸热闪蒸，所产生的低压蒸汽23的压力为0.3～0.5MPa。
(1-2)低温水制备：将步骤(1-1)得到的高温水通入闪蒸槽进行闪蒸得到的低压蒸汽23再通入到蒸汽溴化锂制冷机组24进行做功制冷，制备得到温度为4～7℃的低温水25，用4～7℃的低温水25作为膜法冷冻脱硝过程的冷源。本实施例，为了防止设备结垢，蒸汽溴化锂制冷机组中的冷媒水采用脱盐水，通过大量吸收冷媒水的热量，使冷媒水的温度下降，得到4～7℃的冷媒低温水。
(1-3)将4～7℃的低温水25通入到膜法冷冻脱硝过程的冷却结晶单元中的循环冷却器14中，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量；
(1-4)换热后的低温水25再返回到蒸汽溴化锂制冷机组24作为冷媒水循环使用，用以制备4～7℃的冷媒低温水；循环使用的冷媒介质不足时，可以适量的补充步骤(1-2)中所说的冷媒，即补充脱盐水；
重复步骤(1-2)、步骤(1-3)、步骤(1-4)即可不断制备4～7℃的冷媒低温水，从而可以为膜法冷冻脱硝过程提供充足的冷量。
进一步的，4～7℃的低温水25由蒸汽溴化锂制冷机组24进入循环冷却器14，为循环冷却器14提供充足冷量，低温水25与循环冷却器14中的结晶器上部清液12(以下简称上部清液)换热后，返回到蒸汽溴化锂制冷机组24，进行循环利用，可以提高冷量利用率，降低冷量循环过程中的损耗。
步骤102，对含硝淡盐水进行预处理：利用步骤101制得的4～7℃的低温水25为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，通过将冷量引入到含硝淡盐水预处理单元使含硝淡盐水1温度降低。
具体的，本实施例中所用的含硝淡盐水1为氯碱生产过程中的含硫酸钠浓度高的含硝淡盐水，压力为0.05～0.1MPa，温度为60～90℃。含硝淡盐水1由热量回收换热器2输入，含硝淡盐水1与膜分离器5排出的脱硝盐水6在热量回收换热器2中进行换热，含硝淡盐水1的温度降低至40～60℃；然后，再输送到到循环水换热器3中，含硝淡盐水1与循环水换热器3中的冷却水进行换热，含硝淡盐水1的温度进一步降低至25～35℃。循环换热器中的冷却水可以采用自来水，将自来水通入循环换热器，换热过后，自来水排出。本实施例中是将循环换热器与工厂内的循环水冷却系统连接，实现冷却水循环。
步骤103，膜分离：将预处理后的含硝淡盐水1通过高压泵提升压力后，通入到膜分离器5中，采用膜分离法(简称膜法)，将含硝淡盐水1通过分离膜，分离得到脱硝盐水6和浓硝盐水10；
具体的,为了提升膜分离的效果，先利用高压泵4将步骤102中输出的25～35℃的含硝淡盐水1的压力提升至2.0～2.8MPa，再输送到膜分离器5中。含硝淡盐水1在膜分离器5中经过膜法分离得到脱硝盐水6和浓硝盐水10。其中，脱硝盐水6的硫酸根离子浓度为1～2g/L，温度为25～35℃，浓硝盐水10的硫酸根离子浓度为50～80g/L，温度为25～35℃。
进一步的，将25～35℃的浓硝盐水10输送到清液冷量回收换热器8中，做进一步降温处理，使浓硝盐水10温度降低至10～20℃，然后输送到结晶器11。
进一步的，将25～35℃的脱硝盐水6输送到热量回收换热器2中回收含硝淡盐水1的热量，与含硝淡盐水1换热后得脱硝盐水7排出到配水槽循环使用，这样既可以充分利用冷量，又可以节约用水，减少生产成本。
步骤104，浓硝盐水的硝、液分离：将步骤101中制得的4～7℃的低温水25引入到冷却结晶单元对膜分离后的浓硝盐水10循环冷却，结晶，并进行硝、液分离，得到芒硝17和离心清液9，具体包括以下步骤：
步骤(4-1)：浓硝盐水10进入结晶器11后，通过沉降分离为上部清液12和中下部浓硝液，用循环泵13将结晶器11中的上部清液12升压后，输送到到循环冷却器14，和4～7℃的低温水25换热后，上部清液12的温度降低至4～10℃，再从结晶器11中部位置返回到结晶器11；
具体来说，利用循环泵13将结晶器11中的上部清液12的压力提升至0.2～0.5MPa，再输送到循环冷却器14中。在循环冷却器14中，上部清液12与4～7℃的低温水25进行换热，上部清液12温度降至4～10℃，然后返回到结晶器11；低温水25换热后温度升高，然后返回到蒸汽溴化锂制冷机组24作为冷媒介质循环使用，用以制备冷媒低温水。
步骤(4-2)：利用步骤(4-1)冷却后返回的上部清液12对结晶器11中的中下部浓硝液降温，同时通过沉降，清液上升、浓硝液下沉。
步骤(4-3)：上层清液12重复步骤(4-1)和步骤(4-2)，使浓硝液逐渐冷却，结晶，产生芒硝17晶体，芒硝17晶体由结晶器11底部排出到离心机16，再用离心机16进行硝、液分离，得到芒硝17和离心清液9；
具体来说，返回到结晶器11的上部清液12温度为4～10℃，结晶器11的中下部浓硝液温度为10～20℃，两者进行换热，使浓硝液温度逐步降低，上部清液12不断重复步骤(4-1)和步骤(4-2)，从而将浓硝液的温度也降低至4～10℃，结晶析出芒硝17晶体，然后通过结晶器11底部的连接的结晶器下液管15进入离心机16，在离心机16中经过分离，得到芒硝17和离心清液9。
步骤(4-4)：将离心清液9输送到清液冷量回收换热器8中用于降低步骤(3)膜分离产生的浓硝盐水10的温度，与浓硝盐水10换热后的离心清液9被输送至与循环水换热器3输出的含硝淡盐水1汇合，进行循环脱硝。
具体来说，离心机16分离出来的晶体为芒硝17；离心清液9的硫酸根浓度为10～30g/L，温度为4～10℃，通过管道输送到清液冷量回收换热器8中，用于进一步对膜分离器5分离出的浓硝盐水10进行降温处理，将浓硝盐水10的温度降低至10～20℃。离心清液9从清液冷量回收换热器8输出后，被输送至含硝淡盐水1汇合(本实施例中，离心清液9是从循环水换热器的输出管道与含硝盐水汇合，当然也可以从预处理单元的其他位置与含硝淡盐水汇合，本实施例不做进一步限定)，进行循环脱硝。这样做既可以提高冷量利用率，减少能耗，又能提高脱硝效果。
本实施例中膜法冷冻脱硝方法的过程中的冷量主要是由步骤(1)制备出的4～7℃的低温水25提供，具体的冷量传递过程如下：
首先，冷量在循环冷却器14中由4～7℃的低温水25传递给上部清液12；再传递给结晶器11的浓硝液；然后传递给离心清液9；然后，离心清液9输送到清液冷量回收换热器8后，一部分冷量传递给浓硝盐水10，另一部分随离心清液9与含硝盐水1汇合，将冷量再传递给含硝淡盐水1，使含硝盐水1温度降低；最后，含硝淡盐水1在膜分离器5中分离为脱硝盐水6和浓硝盐水10，其中脱硝盐水6被输送到热量回收换热器2中，为步骤(2)对含硝淡盐水1进行预处理时降低含硝淡盐水1的温度提供冷量。
实施例2
如图1所示，本实施例提供一种膜法冷冻脱硝生产装置，包括：低温水单元、预处理单元、膜分离单元、冷却结晶单元，
所述低温水单元，用于制备低温水，用低温水作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量；
所述预处理单元，用于对含硝淡盐水1进行降温、升压处理；
所述膜分离单元，与预处理单元相接，用于将含硝淡盐水1升压处理后，采用膜分离法，将含硝淡盐水1通过分离膜分离为脱硝盐水6和浓硝盐水10；
所述冷却结晶单元，与膜分离单元相接，用于将浓硝盐水10冷却、结晶、分离，还与低温水单元相接，用于接收低温水单元提供的低温水作为冷源，为所述冷却结晶单元使浓硝盐水10结晶提供降温、结晶所需冷量，并将冷量传递到所述膜分离单元和所述预处理单元。
进一步的，所述低温水单元包括：氯化氢合成炉及热量回收设备21、蒸汽溴化锂制冷机组24；所述膜分离单元包括高压泵4、膜分离器5；所述预处理单元包括：热量回收换热器2、循环水换热器3；所述冷却结晶器包括清液冷量回收换热器8、结晶器11、循环泵13、循环冷却器14、以及离心机16。本实施例中以上装置之间均通过法兰和管道连接。
具体的，所述氯化氢合成炉及热量回收设备21包括氯化氢合成炉和热量回收设备，其中，热量回收设备包括闪蒸槽。氯化氢合成炉与氯碱电解槽产出的氢气18、氯气19管道相接，用于合成氯化氢22，并产生大量的热量，为氯化氢合成炉及热量回收设备21中制备低压蒸汽23提供热源。将水引入到氯化氢合成炉及热量回收设备21中吸收合成氯化氢时产生的热量，得到高温水，吸热后的高温水在闪蒸槽中进行闪蒸，即可制备出低压蒸汽23，低压蒸汽23的压力位0.3～0.5MPa。
本实施例制备低压蒸汽23所用的水为脱盐水20。采用脱盐的好处是，可以避免水在合成炉里闪蒸出低压蒸汽时结垢。
具体的，所述蒸汽溴化锂制冷机组24，与氯化氢合成炉21相接，用于制备低温水25，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量。
蒸汽溴化锂制冷机组24与氯化氢合成炉及热量回收设备21中的闪蒸槽出口相接，接收氯化氢合成炉及热量回收设备21制备的低压蒸汽，即用于接收闪蒸槽中闪蒸出的低压蒸汽23，利用蒸汽溴化锂制冷机组24生产机理制备4～7℃的低温水25。蒸汽溴化锂制冷机组24还与循环冷却器14相接，为循环冷却器14提供4～7℃的低温水25，为膜法冷冻脱硝过程提供充足冷量，从循环冷却器14排出的低温水25再返回到蒸汽溴化锂制冷机组24继续制备4～7℃的低温水25，实现低温水循环。
具体的，所述预处理单元包括：热量回收换热器2、循环水换热3，用于对含硝淡盐水1进行降温处理。其中：
热量回收换热器2为含硝淡盐水热量回收换热器，与膜分离器5相接，用于接收脱硝盐水6为其提供冷量，回收含硝盐水1的热量，对含硝淡盐水1做初步降温处理；
循环水换热器3，与热量回收换热器2相接，其冷量由常温水提供，在循环水换热器3中对含硝淡盐水1作进一步水降温处理；
具体的，高压泵4与循环水换热器3相接，用于将循环水换热器3中输出管道中的含硝淡盐水1的压力提升至2.0～2.8MPa，为膜分离器5分离含硝淡盐水提供动力。
具体的，所述膜分离器5为膜浓缩分离器，与高压泵4相接，用于将含硝淡盐水1分离为脱硝盐水6和浓硝盐水10，其中：脱硝盐水6输送到热量回收换热器2中为其提供冷量，用于回收含硝淡盐水1的热量；浓硝盐水10输送到清液冷量回收换热器8做进一步降温处理。
具体的，清液冷量回收换热器8为离心清液冷量回收换热器，清液冷量回收换热器8与离心机16相接，用于接收离心机16中得到的离心清液9，回收离心清液9的冷量；还与膜分离器5相接，用于接收膜分离器5分离出的浓硝盐水10。在清液冷量回收换热器8中，离心清液9和浓硝盐水10进行换热，离心清液9提供冷量，进一步降低由膜分离器5排出的浓硝盐水10的温度，降温后的浓硝盐水10输送到结晶器11中。清液冷量回收换热器8还与预处理单元相接，用于将离心清液9输送回含硝淡盐水1中，进行循环脱硝。本实施例中，是通过将清液冷量回收换热器8连接到循环水换热器3的输出管道(当然也可以是与预处理单元中其他任何可以使得离心清液与含硝盐水汇合的位置连接，本实施例不做进一步限定)，从而使离心清液9汇合到含硝淡盐水1中，实现循环脱硝。
进一步的，结晶器11，与清液冷量回收换热器8连接，用于将浓硝盐水10结晶，分离。具体来说，清液冷量回收换热器8中的浓硝盐水10是从结晶器11的中下部进入，这样子进入可以使结晶器11的浓硝盐水10通过沉降后在冷却、结晶的过程中使得晶体芒硝17分离更彻底。如果从结晶器11的上部进入的话，分离沉降的时间很长，而且上部清液12中的硝含量会上升，导致循环冷却降温过程中，上部清液12在循环冷却器14中结晶，造成堵塞。在结晶器11中，浓硝盐水10分离沉降为上部清液12和下部浓硝液，上部清液12上升至结晶器11上部，再经过在结晶器11、循环泵13、循环冷却器14三者之间不断循环流动，从而使浓硝液的温度降低，结晶。
具体的，循环泵13与结晶器11的上部连接，用于将结晶器11中的上部清液12输送到所述循环冷却器14，上部清液12经过循环泵13将压力提升至0.2～0.5MPa后进入循环冷却器14中，循环泵13主要是为上部清液在结晶器11、循环泵13、循环冷却器14三者之间不断循环流动提供动力，从而达到使浓硝液冷却、结晶的效果。循环冷却器14与蒸汽溴化锂制冷机组24相接，用于对上部清液12进行冷却。循环冷却器14还与结晶器的中部连接，准确的说，循环冷却器14与结晶器11的连接处的位置高度是在循环泵13与结晶器11的连接处的位置高度的下方的40～80cm高度处，优选距离循环泵13与结晶器11的连接处较远的位置，这样设置既可以保障从循环冷却器14出来的上部清液12不会直接被循环泵13抽走，也不会影响结晶器11中的浓硝盐水分离沉降为上部清液12和浓硝液。在循环冷却器14中，4～7℃的低温水25与上部清液12进行换热，换热后的低温水25再返回到蒸汽溴化锂制冷机组24作为冷媒介质，用于循环制备4～7℃的低温水25，实现低温水循环；上部清液12的温度降低至4～10℃，再返回到结晶器11中部，用于对中下部浓硝液降温。通过上部清液12的不断循环，从而实现浓硝盐水冷却，结晶。
进一步的，将离心机16与结晶器11通过结晶器下液管15相接，用于分离结晶器11的结晶物，得到芒硝17和离心清液9。离心清液9通过管道输送到清液冷量回收换热器8中为其提供冷量，然后被输送至与含硝淡盐水1汇合，从而实现循环脱硝。这样做既可以提高冷量利用率，又可以实现循环脱硝，提高脱硝效果。
结合图1、图2,以压力为0.05～0.1MPa，温度为60～90℃的含硝淡盐水1为例，利用本实施例提供膜法冷冻脱硝生产装置进行膜法冷冻脱硝的生产过程，详述如下：
步骤101，制备低温水：
(1-1)将氯碱电解槽生产出的氢气18和氯气19经过干燥后，通过管道输送到氯化氢合成炉中进行燃烧得到氯化氢气体22，并产生大量的热量；
(1-2)将脱盐水20输送到氯化氢合成炉及热量回收设备21，用于回收利用氯化氢合成炉中的热量，得到压力为0.3～0.5MPa的低压蒸汽23；
(1-3)将低盐蒸汽23通入到蒸汽溴化锂制冷机组24中做功，利用蒸汽溴化锂制冷机组生产机理，得到4～7℃的低温水25，然后将4～7℃的低温水25输送到循环冷却器14，为膜法冷冻脱硝过程提供充足的冷量。
步骤102，对含硝淡盐水进行预处理：
(2-1)将含硝淡盐水1输送到热量回收换热器2(淡盐水热量回收换热器)，含硝淡盐水1的温度降低至40～60℃；
(2-2)再输送到循环水换热器3，含硝淡盐水1的温度进一步降低至25～35℃；
步骤103，膜分离：
(3-1)用高压泵4将含硝淡盐水1的压力提升至2.0～2.8MPa，再输送到膜分离器5。
(3-2)含硝淡盐水1在膜分离器5中，利用高压泵4提供的压力作为膜分离的动力，使含硝淡盐水通过分离膜，将含硝淡盐水1分离为硫酸根离子浓度为1～2g/L脱硝盐水6和硫酸根离子浓度为50～80g/L的浓硝盐水10。
(3-3)脱硝盐水6输送到热量回收换热器2中为其提供冷量，最后排出到配水槽，循环使用；
(3-4)浓硝盐水10输送到清液冷量回收换热器8中，利用离心清液9提供的冷量，将浓硝盐水10的温度进一步降低至10～20℃，再输送到结晶器11中。
步骤104，浓硝盐水的硝、液分离：
(4-1)将结晶器11中的上部清液12经过循环泵升压后，压力提升至0.2～0.5MPa，输送到循环冷却器14中；
(4-2)在循环冷却器14中，上部清液12和4～7℃的低温水25进行换热，上部清液12的温度降低至4～10℃，再返回到结晶器11；
(4-3)4～10℃的上部清液12对结晶器11中的10～20℃的中下部浓硝液进行降温；
(4-4)上部清液12不断重复步骤(4-1)-步骤(4-3)，从而实现循环冷却，最终将浓硝液的温度稳定的降低至4～10℃；
(4-5)浓硝液结晶，晶体由结晶器底部排出，再经过离心机16分离，得到芒硝17和硫酸根浓度为1～2g/L的离心清液9；
(4-6)离心清液9输送到清液冷量回收换热器8中为其提供冷量，然后输送至与含硝淡盐水汇合，进行循环脱硝。
本实施例通过用水回收利用氯碱工业过程中氯化氢合成炉合成反应产生的热量，再对吸收热量后的高温水进行闪蒸，得到低压蒸汽，通过将低压蒸汽通入到蒸汽溴化锂制冷机组制备4～7℃的低温水，用4～7℃的低温水作为冷源，为膜法冷冻脱硝过程提供冷量，实现冷冻脱硝。本实施例既解决了膜法冷冻脱硝对高位冷量需求的问题，降低了能耗，节约了生产成本，又解决了氯碱生产过程中冷却氯化氢合成炉和合成产品产生的蒸汽放空产生浪费的问题，降低了环境热污染，可以极大地降低膜法冷冻脱硝过程的能耗，节省生产成本。
可以理解的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，然而本发明并不局限于此。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变形和改进也视为本发明的保护范围。
