制盐方法及装置 本发明涉及的是一种制盐方法，如权利要求1所述；本发明也同时涉及到权利要求9所述的工艺装置。
在R.B.Richards，Graner Salt(D.Kaufmann，Sodium Chlorid，1960，Chapter 12)中介绍了采用沉淀池或蒸发池由盐水制盐的方法。为了加速蒸发过程，是把盐水加热到接近沸点的状态，典型温度值是90～100℃。其中主要有两种不同的方式。其一是采用加热管把盐水加热，加热管在沉淀池中运行；另一种方式是盐水经过池外加热器而连续循环，重新流回蒸发池。这种Grainer制盐法公布在US-A-2,660,236中。在US-A-2,555,340中公布着另外一种Grainer制盐法，是利用热交换器进行加热，但待加热的盐水是直接暴置于蒸汽流之下的。上述Grainer法表现出许多缺点，能耗的代价也高，因为要把温度升高到接近沸点。
正因为如此，所以这种方法主要是应用于密执安州，在那里有锯木厂提供现成的蒸汽热源。另外，这种方法也强烈地受着气候条件的影响。在高温高湿地区，从经济角度讲是不适合采用Grainer法的，因为盐的收益抵不过设备的运行代价。另一缺点是制取的盐呈小片状和细粒状，直径小于2mm。
在FR-A-2,447,218中公布了又一制盐方法，可以使盐的粒径大于熟知地Grainer法，其效益高于只采用日晒方法的晒盐场。这里也采用着开放式日晒蒸发池，但是在蒸发池的下层另外输入给定浓度的基液，用以调节下层溶液的深解度。
在EP-A-0,009,′506中介绍的制盐方法中采用了以渗透性材料制做的塔，利用固定喷淋设备进行海水喷淋。把蒸发的部分进行收集，用原盐进行掺对，再重新由塔进行喷淋。这种方法费用大而效率一般。
在DE-A-3,612,118中介绍了一种太阳能海水脱盐设备，这是一种不受外界影响的封闭系统。海水在加热器中加热，接着经架条制盐设备而进行喷淋。水在架条制盐设备中蒸发，上升，并且在设备的壁上重新冷却而成为无盐冷凝水被收集起来。这套设备的优点是，只耗用太阳能。然而因输入的海水含盐浓度低而不适合制盐。
我们的发明旨在创造一种新的制盐方法，使能耗的费用适度并且收益高，且还能对气候条件的波动进行补偿。
我们的发明涉及到具有权利要求1所述特点的工艺方法和具有权利要求9所述特点的装置。
本发明的另一目的还在于使制盐过程一方面可以利用工业余热，同时也可以调节其循环冷却的程度。
本专利的方法具有权利要求2所述的特点。
本专利所用的盐水，采用蒸发池进行喷淋浓缩，优选是达到饱和的盐水。但该方法也可以采用不饱和盐水或者经过初步蒸发的盐水。盐水可以经预选净化，也可以采用不经净化的盐水。盐水采用本申请人的ASR方法，即采用无水硫酸钙(CaSO4)进行预处理。是非常适宜的。本专利适用于各种盐水，见下面所列各个关于氯化钠(NaCl)的例子。
和Grainer方法一样，在本专利中也采用着开放式盐水池，以便利用太阳辐射与风的作用进行蒸发。但至少有一部分盐水是利用工业余热来加热的。一部分盐水在蒸发池之上进行喷淋，其余部分重新返回到蒸发池。优选的方法是其余盐水进行加热，以便加速蒸发过程。其余盐的加热过程，既可以与喷淋盐水一起进行加热，也可以另外采用分离装置。分离加热装置即可以是装在蒸发池之内的换热器，也可以是装在池外的换热器。
被加热的盐水在蒸发池之上进行喷淋的过程，能够补偿环境条件，如环境温度与空气温度的影响，也可补偿风速的影响。也就是可以适应着一定的气候参数来控制盐水的喷淋量。因此采用本发明之方法，可以让开放式的制盐设备也能运行于非最佳气候条件。本发明之方法也允许蒸发池的深度深于常规开放式制盐设施。因此可以使蒸发池的面积减小，也就减弱了雨淋的影响。所以把制盐设备设在易受雨淋的地区，也可以把蒸发池当作出盐库。正因为可以把蒸发池当作盐库，所以不必像Grainer工艺那样不得不连续收取盐。
在对一部分盐水进行加热的时候，也可以对未加热的盐水进行喷淋。比如当余热的循环冷却已经达到预期程度，但气候条件能使盐的产率因喷淋而升高时，就最好采用这种附加喷淋。
最好是采用多个蒸发池串联的形式，由一个蒸发池回邻近的一个蒸发池溢水。这样就可以在各个蒸发池中生产不同质量的盐。也可以把蒸发池分割成几部分。由某个蒸发池取走进行加热的盐水可以重新喷入本盐池，也可以喷入到其他的盐池中。已经证明，从一个蒸发池导出少量盐水连续地送入盐水净化设备，或反馈给净化设备，能够减低产品盐中可溶性杂质的含量。
盐水的喷淋不仅影响盐的生产过程，也会影响到工业设备的热传递或冷却，这是因为制盐中，蒸发池构成了喷淋冷却器。
究竟把盐水的喷淋部分控制在多大的量，主要由以下两个条件来考虑：一方面是工业余热的传出，被余热加热的冷却水即使在极不利的气候条件下也能把温度降低到规定水平。另一方面，也要使制盐的蒸发过程在一定的气候条件下达到最佳状态。
按本发明之方法，可以在低于Grainer法的温度下工作，因此可以采用各种工业的废热来供热。典型的余热(废热)温度可以是40～100℃。也就是盐水将被加热到35-80℃的范围。正因为盐水是加热到明显低于沸点的温度，所以在蒸发时能得到粗大晶粒的盐。典型粒径在2-10mm，晶粒一般呈立方形。所以采用本发明方法制取的盐要比Grainer法制取的细盐较容易进行再加工。特别是，采用本申请人以“SALEX”为名公布的处理方法更为适用于再加工。
本发明的应用实例是与采用甲烷为燃料的发电厂相关联，与其废热的循环冷却相配合，向岩盐厂提供余热而产盐。用水把盐洞中的盐冲浮出来成为盐水，盐水引入到蒸发池，在蒸发池中以本发明的方法进行蒸发。空的盐洞用作为甲烷贮存库，发电过程中产生的余热再用于盐水的加热。
在本申请文件的附图中，示意出了本发明的制盐设备。
制盐设备包括一个或多个开放式蒸发池1。最好是盐池向某一个方向延伸的程度大于另一个方向。一般是让风的通常方向垂直于蒸发池的纵向。
至少有一个蒸发池1开始灌入盐水2。盐水的浓度(NaCl)3％～26％，优选是26％。至少有一部分盐水2由管路3从蒸发池1中导入外部的加热单元4，加热单元采用工业废热来工作。
加热器4最好采取换热器方式，盐水经过加热器升温到35～80℃。在图示实例中，加热器4是利用了封闭式热电厂的冷却水。其待降温的冷却水大约为90℃，经过制盐过程后，其水温降低到大约20～50℃。
升温后的盐水，有一部分经返回管路3′而流入蒸发池1。其余的部分经喷淋管路5中的调节阀泵入喷淋装置6，由喷淋装置把升温后的盐水喷入本池或相邻的蒸发池中。另外，视气候条件的不同，可以把不经加热的盐水在蒸发池1之上进行喷淋。为此，设置了旁通管路3″，把蒸发池与喷淋装置相联，而避开了加热装置。在蒸发池1的底部结晶出盐7，当把其余的盐水从蒸发池中泵出以后，即可以把盐取出来。但也可以在一个循环结束之后，即在水份蒸发之后把盐留在蒸发池中。因此蒸发池就成了贮盐库。
此间要测量环境条件，即测量环境温度、空气温度和风速，并由控制单元进行评价与调控。由控制单元指挥喷淋管路中的阀门或泵机；以便使喷淋的盐水量与这些气候参数相匹配，使蒸发过程达到最佳。通过调节流量也可以使喷淋的雨滴大小与气候条件尤其是与风速相匹配。喷淋雨滴的大小可以由不同形状规格的喷头的选用来控制；同时起动蒸发池之上不同位置的喷头，也即改变实际工作着的喷头的分布状态，也可以改变喷淋的分布状态。
然而，盐水喷淋量的大小也要按工业余热所需的降温要求来调整。这就需要测量循环冷却程度，特别要测量工业设备循环冷却水的温度，并且还要兼顾所测气候参数的评价。有效的盐水喷淋量主要取决于经济核算。也就是说，一方面要把喷淋而提高的出盐率与喷淋设备的能耗，尤其与泵机的电耗相比较；另一方面也必须保证盐水的最小喷淋量使不经过蒸发池而减少的那部分热量由喷淋设备带走。
为了防雨水，至少为一个蒸发池设置表面31流设施，如溢水堰。雨水不太大时，可以靠它排走雨水，以防雨水与盐水混合。
下面列举了本发明之方法使效益提高的实施例。
实施例1：
一套安装在内地的设备，面积约34000m2(3、4公顷)，深度约2m，分为三个其大小基本相同的蒸发池。如果只靠日晒和风的作用进行自然蒸发的话，每年产盐约15000吨。如果采用20MW余热对蒸发池的盐水进行加热，盐水以约450m3/h的流量通过热交换器，加热后的盐水在蒸发池之上进行喷淋，并考虑了气候条件时，每年产盐量可以增加大约55000吨。
实施例2：
一套工作于下述气候条件的设备，温度：10℃、空气相对温度：80％、风速：8Km/h。
把20MW的余热供给盐水，盐水要以450m3/h的流量进行喷淋。附加蒸发量约为7500kg/h，蒸发耗热约为5MW。由此实施例可见，不仅盐的收率显著提高，而且因工业设备余热的散发，即使采用较小的冷却池也是有效的。
实施例3
设备同实施例2，气候条件如下，温度：35℃、空气相对湿度：20％、风速：16Km/h。
在这种条件下，即使不喷淋，也不能由蒸发池带走工业余热。当另外以450m3/h的流量对盐水进行喷淋时，水的附加蒸发量为42000Kg/h。能量转换大约为28MW。盐的产量因此而显著增加。