一次鹽水預(yù)處理器返渾的原因及處理措施

鐘永鐸，胡艷剛

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

一次鹽水預(yù)處理器返渾的原因及處理措施

鐘永鐸，胡艷剛

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

介紹了一次鹽水中預(yù)處理器的工作原理，分析了在生產(chǎn)過程中返渾的原因，提出了改進(jìn)措施。

一次鹽水；預(yù)處理器；工作原理；返渾；改進(jìn)措施

由于離子膜法制堿技術(shù)要求運(yùn)行條件苛刻，必須嚴(yán)格控制入槽鹽水質(zhì)量，否則，將會影響離子膜的使用壽命、性能及產(chǎn)品質(zhì)量。四平昊華化工有限公司于2007年新上20萬t/a離子膜項目，于2008年8月一次開車成功。生產(chǎn)能力由5萬t/a逐漸擴(kuò)建到25萬t/a，隨著鹽水使用量的增大，提高一次鹽水質(zhì)量顯得尤為重要。該公司預(yù)處理＋一次膜分離法的鹽水精制工藝技術(shù)逐步替代了道爾澄清桶＋砂濾器的鹽水精制工藝，但經(jīng)過一段時間的生產(chǎn)運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)一次鹽水預(yù)處理器的運(yùn)行好壞，直接影響一次鹽水的產(chǎn)量，繼而影響氯堿系統(tǒng)NaOH等產(chǎn)品的產(chǎn)量，因此，提高一次鹽水工序的生產(chǎn)操作水平，特別是預(yù)處理器的操作水平更顯得尤為重要。

1 預(yù)處理器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 預(yù)處理器的結(jié)構(gòu)

該公司預(yù)處理器的容積為 1 185 m3，φ12.5 m×12.7 m，預(yù)處理器采用渦流澄清和漂浮澄清相結(jié)合的原理處理粗鹽水中的大量Mg（OH）2膠片絮狀沉淀。預(yù)處理器由凝聚反應(yīng)室、浮泥口、多層錐形隔板（內(nèi)部圓錐）、沉降室（下部圓錐）、沉泥斗、清液通道管及清液集水槽組成。

1.2 預(yù)處理器的工作原理

粗鹽水加NaOH后產(chǎn)生大量氫氧化鎂絮狀沉淀，這部分粗鹽水用加壓泵送到加壓溶氣罐，通過氣水混合器進(jìn)行溶氣，罐內(nèi)保持 0.18～0.30 MPa 壓力，在壓力作用下，使粗鹽水溶解一定量的空氣（每立方米鹽水中溶解5 L空氣），當(dāng)溶解了空氣的粗鹽水經(jīng)文丘里混合器時，第一次泄壓產(chǎn)生大量氣泡和絮凝劑三氧化鐵混合一起切向進(jìn)入預(yù)處理器的凝聚反應(yīng)室完全泄壓，經(jīng)過倒置錐殼組的中央，由下向上做減速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，產(chǎn)生渦流，使氫氧化鎂沉淀的雜質(zhì)和絮凝劑充分接觸，帶著氣泡絮凝成大小不一的絮凝團(tuán)，通過粗鹽水的不斷流入，浮出錐殼中央絮凝后，相對密度較大的絮凝團(tuán)折流向下進(jìn)入倒置錐殼組的多孔道上寬下窄的環(huán)形沉降區(qū)。由于環(huán)形通道的孔徑逐漸變小，流速加快，進(jìn)入分離區(qū)后，鹽水流速驟然變慢，由于慣性原理，質(zhì)量大的物體會繼續(xù)前進(jìn)迅速沉積到泥漿區(qū)，而鹽水則折流向上進(jìn)入清液層，從而達(dá)到了固液分離的目的。假比重大的氣泡絮凝團(tuán)則直接浮上浮泥層，定期排出界外鹽泥池中，達(dá)到良性運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。

2 預(yù)處理器返渾的主要原因

（1）原鹽指標(biāo)中Mg2＋超標(biāo)。要求原鹽中氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須大于 95%，Ca2＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 0.25%，Mg2＋質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.15%，SO2－4質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.6%。該公司原鹽指標(biāo)中鎂離子的含量超出原設(shè)計的2.6倍，現(xiàn)用的原鹽中鎂離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為0.25%左右。導(dǎo)致在相同時間內(nèi)，生產(chǎn)相同產(chǎn)量的精鹽水時，預(yù)處理器多造出一倍的鎂泥，若未及時排出，勢必增加預(yù)處理器的鹽泥層，久而久之，造成預(yù)處理器返渾。

（2）鹽水濃度及溫度的波動較大。由于預(yù)處理器體積較大，從中部切向流入的飽和粗鹽水需4~5 h才能從預(yù)處理器的上部流出，在這期間，粗鹽水濃度的較大幅度波動造成了鹽水密度的分層變化，密度不同的鹽水進(jìn)入預(yù)處理器里面勢必會產(chǎn)生徑流，造成預(yù)處理器返渾?；}水換熱器溫度不穩(wěn)定，長時間波動，導(dǎo)致沒等流出預(yù)處理器就產(chǎn)生了對流，造成預(yù)處理器返渾。

（3）粗鹽水流量波動較大。鹽水流量的變化對鹽水在預(yù)處理器內(nèi)的上升速度影響不大，但粗鹽水的流量增大會使管道內(nèi)的流速明顯增大。當(dāng)快速流動的粗鹽水切向流入預(yù)處理器的絮凝室內(nèi)，急劇泄壓到常壓，產(chǎn)生瞬間的較大攪動力，容易引起預(yù)處理器返渾。

（4）鹽水的NaOH和FeCl3加入量控制不穩(wěn)定。粗鹽水中過量NaOH加入量不穩(wěn)定，F(xiàn)eCl3濃度和流量不穩(wěn)定都直接影響預(yù)處理器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，致使上浮效果和下沉效果都不好，一部分Mg（OH）2沉淀懸浮在清液層的鹽水中，導(dǎo)致預(yù)處理器渾濁。

3 預(yù)處理器返渾現(xiàn)象的處理措施

（1）嚴(yán)控原鹽指標(biāo)。用質(zhì)量較好的原鹽化鹽，減少粗鹽水中鎂泥產(chǎn)生量，保證預(yù)處理器下排泥每次都是清液。對于鎂泥多而導(dǎo)致返渾，有2種解決辦法：降流量，然后增加排泥量，原則上直到排出清液為準(zhǔn)；系統(tǒng)停車，讓預(yù)處理器停止靜置沉降2～3 h，然后，一次性把預(yù)處理器里沉積的鹽泥全部排出（如有2臺預(yù)處理器的，可以單線運(yùn)行，單線停車處理）。這種方法見效快，澄清以后平穩(wěn)運(yùn)行的時間長。

（2）控制好化鹽桶的鹽層和化鹽水溫度。控制好進(jìn)入化鹽桶原鹽的量和化鹽桶的鹽層，嚴(yán)控粗鹽水濃度為315～305 g/L?？刂坪没}水換熱器的進(jìn)蒸汽量，保證換熱器另一側(cè)鹽水流量穩(wěn)定，嚴(yán)控化鹽水的溫度為（60±2）℃。

（3）控制好進(jìn)入預(yù)處理器里的粗鹽水流量。要求粗鹽水流量從50 m3/h增至70 m3/h在2 h內(nèi)完成；超過70 m3/h鹽水的增加速度原則上不超過5 m3/h。

（4）保證粗鹽水NaOH的過量值，F(xiàn)eCl3溶液的配置濃度穩(wěn)定。根據(jù)入場原鹽鎂離子含量，適時調(diào)節(jié)過量NaOH的含量和預(yù)處理器中FeCl3的加入量。FeCl3的加入量應(yīng)以上浮泥層為土黃色為準(zhǔn)。如果原鹽中鎂離子含量增高，NaOH及FeCl3的量也需增加。

當(dāng)含有Mg（OH）2沉淀多的粗鹽水進(jìn)入預(yù)處理器時，不但要增加FeCl3的加入量，更要適當(dāng)提高粗鹽水中過量NaOH的含量。否則，過多的FeCl3溶液沒有與OH－結(jié)合，就以Fe離子的形式游離在鹽水中，最終進(jìn)入樹脂塔，使螯合樹脂中毒。

4 結(jié)論

預(yù)處理器的運(yùn)行情況直接影響對鎂離子的除去效果，進(jìn)而影響后序凱膜的運(yùn)行效果，影響整個鹽水工段精制鹽水的生產(chǎn)質(zhì)量及整個氯堿系統(tǒng)的產(chǎn)能。根據(jù)對預(yù)處理器的研究、使用和對預(yù)處理器返渾現(xiàn)象的處理，已經(jīng)摸索出一套使預(yù)處理器平穩(wěn)運(yùn)行的生產(chǎn)方案，保證了鹽水工段平穩(wěn)高效地產(chǎn)出質(zhì)量合格精鹽水，滿足電解工段精鹽水的最大使用量，保證了電解工段滿負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)而為滿負(fù)荷生產(chǎn)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)利潤最大化。

Causes and treatment measures of primary brine preprocessor return turbidity

ZHONG Yong-duo,HU Yan-gang
(Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.,Siping 136001,China)

The working principle of primary brine preprocessor was introduced,the causes of primary brine return turbidity were analyzed,and the treatment measures were put porward.

primary brine;preprocessor;working principle;return turbidity;treatment measures

TQ114.26+1

B

1009－1785(2012)03-0009-02

鐘永鐸，1995年畢業(yè)于吉林化工學(xué)校，化工工藝專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)工作在四平昊華化工有限公司氯堿二廠，技術(shù)員。

2011-11-27