鹽水精制技術改進

孔令媛（唐山三友氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

?

鹽水精制技術改進

孔令媛
（唐山三友氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

摘要：唐山三友氯堿有限責任公司對鹽水精制過程中硫酸根富集、鹽水返渾、離心泵軸封水浪費等問題做出了工藝改進，通過改進，在提高生產(chǎn)能力、節(jié)約能源、降低成本、環(huán)境保護等各個方面都取得了良好的成績。

關鍵詞：鹽水；技術改進；硫酸根

離子交換膜法制堿對鹽水質量要求相對苛刻。為生產(chǎn)出符合要求的高質量精鹽水，保障離子膜燒堿裝置長期高效、平穩(wěn)運行，唐山三友氯堿有限責任公司對造成一次鹽水生產(chǎn)不穩(wěn)定的各種因素進行了大膽的技術改進，運行效果良好。

1　解決鹽水中硫酸根富集問題

1.1鹽水系統(tǒng)除SO2-4的目的

鹽水系統(tǒng)中鹽水總量相對穩(wěn)定。隨著原鹽不斷溶入鹽水系統(tǒng)，原鹽中所含的SO2-4（含量在0.3%～0.5%）也進入鹽水系統(tǒng)；此外，在一次鹽水精制和淡鹽水脫氯過程中，還加入精制劑亞硫酸鈉來保持生產(chǎn)指標穩(wěn)定，保證生產(chǎn)正常運行，引入系統(tǒng)中的SO2-4在電解反應中不發(fā)生分解，會不斷積累富集，最終將會影響到NaCl的溶解度，降低電解反應電流效率，降低產(chǎn)品（氯氣）純度。所以解決鹽水中硫酸根富集問題是十分迫切和必要的。

1.2利用“兩堿一化”循環(huán)經(jīng)濟新工藝除硝

傳統(tǒng)的工藝是氯化鋇法除SO2-4。此工藝除了要增加澄清桶及大型減速機等大型設備外，每年還會消耗大量BaCl2。

經(jīng)過精心計算，并與股份公司工程技術人員溝通后發(fā)現(xiàn)：將被電解后返回化鹽的含硫酸根較高（6.0～7.0 g/L）的淡鹽水，以適量的流量送往純堿廠使用，同時補充適量生產(chǎn)水，可有效控制硫酸根的濃度，避免其富集。此工藝不僅解決了鹽水中硫酸根富集問題，每年還節(jié)約大量精制劑消耗費用。

在科技高速發(fā)展的今天，發(fā)展綠色化工已經(jīng)是不可扭轉的歷史趨勢。采用無毒無害化新工藝、充分利用現(xiàn)有資源、避免使用有毒有害物質是綠色化工的重要特點。采用的淡鹽水回純堿廠再利用新工藝充分體現(xiàn)了該公司“兩堿一化”循環(huán)經(jīng)濟的優(yōu)勢，滿足綠色化工的要求。

1.3鹽水膜法除硝循環(huán)經(jīng)濟模式的改進

隨著該公司產(chǎn)能不斷擴大，為保證鹽水中硫酸根濃度達到生產(chǎn)需求指標，按照現(xiàn)有50萬t/a生產(chǎn)能力計算，外供鹽水量約為100 m3/h。

公司結合集團循環(huán)經(jīng)濟特點，對膜法除硝技術進行了優(yōu)化，形成該公司獨具特色的鹽水膜法除硝循環(huán)經(jīng)濟模式。膜分離過程為純物理過程，無需添加任何助劑，節(jié)約能耗，占地面積小，清潔環(huán)保。在實際生產(chǎn)過程中，低濃度硫酸根淡鹽水返回化鹽桶進行重復利用，而高濃度硫酸根鹽水送至集團內(nèi)純堿廠，減少傳統(tǒng)膜法除硝工藝需增設的低溫Na2SO4結晶工藝，降低了設備投資和生產(chǎn)成本。

按照現(xiàn)有500 t/a生產(chǎn)能力計算，鹽水膜法除硝循環(huán)經(jīng)濟模式投用之后，采用膜技術將富硝淡鹽水進一步濃縮至25～30 g/L后送至純堿公司，大大降低了外送鹽水量，降低生產(chǎn)成本的同時有效解決擴產(chǎn)后生產(chǎn)瓶頸。

2　化鹽系統(tǒng)改造

2.1化鹽系統(tǒng)改造的背景

一次鹽水工序預處理器屢次返渾，凱膜過濾器鹽水透過能力經(jīng)常在3 h左右就降低到正常能力的80%以下，鹽水生產(chǎn)能力不足。綜合考慮各方面原因后，認為原鹽中含Mg2+高和Ca2+、Mg2+比例低是造成此現(xiàn)象的重要原因［1］。其中，原鹽Mg2+含量較高，極大的降低了一次鹽水系統(tǒng)設備的處理能力，不能有效滿足滿負荷生產(chǎn)能力。

有分析數(shù)據(jù)表明，一次鹽水工序使用的一般原鹽Ca2+、Mg2+含量較高，約0.3%，影響了預處理器、凱膜過濾器的生產(chǎn)運行能力，使之達不到設計能力，經(jīng)常造成鹽水限量，電解工序以及后續(xù)車間低負荷運行。與此同時，一次鹽水工序冒槽、冒罐現(xiàn)象嚴重，精制劑消耗高，鹽分損耗高。為提高鹽水生產(chǎn)能力，該公司對化鹽系統(tǒng)進行了技術改造。

2.2第一次化鹽系統(tǒng)改造，洗鹽法降低鎂離子濃度

用少量生產(chǎn)水噴淋洗滌原鹽，采用化鹽前部分除Mg2+的方法，提高了預處理器和凱膜過濾器的處理能力，解決了鹽水限量問題。但改造后大量的洗水增加了鹽泥過濾系統(tǒng)生產(chǎn)負荷，鹽泥池冒槽現(xiàn)象嚴重，造成很大浪費，同時也極大地污染了環(huán)境。

2.3第二次化鹽系統(tǒng)改造

一次鹽水工序在目前根據(jù)原鹽質量，采用洗鹽、原鹽配比化鹽法。洗鹽Ca2+、Mg2+含量較低，能有效穩(wěn)定生產(chǎn)、減少消耗和浪費方面。一次鹽水工序操作狀況有了明顯的改善，大大減輕了預處理器工作負荷，保證進凱膜過濾器的鹽水質量，使凱膜過濾器的過濾能力得到了充分發(fā)揮，有力的保證了電解槽的滿負荷運行，鹽水各項控制指標合格率也得到顯著提高。

2.4第三次化鹽系統(tǒng)改造

隨著公司產(chǎn)能的擴大，為滿足生產(chǎn)能力，該公司在50萬t/a燒堿產(chǎn)能擴建中運用了陶瓷膜鹽水精制技術，該裝置占地面積小、流程短，能有效節(jié)約精制劑，滿足了企業(yè)在有限空間內(nèi)達到產(chǎn)能最大的目標。

陶瓷膜鹽水過濾精制技術，將原鹽通過化鹽水化鹽溶解300～310 g/L的粗鹽水后，加入精制劑進行精制反應后，通過粗過濾器分離出粒徑≥1 mm的機械雜物，進入膜過濾器，膜過濾器采用陶瓷膜管作為過濾元件、以“錯流”過濾的方式，過濾去除精制反應之后生成的懸浮粒子，確保鹽水中的SS含量小于0.5 10-6，Ca2+、Mg2+的含量小于0.5 10-6的工藝要求。

陶瓷膜過濾器過濾時流量的控制，是采用人工設定后，自動檢測過濾器一級及二、三級組件各自的流量值，通過調(diào)節(jié)閥控制各級組件流量，實現(xiàn)流量的自動控制，即陶瓷膜過濾器一級及二、三級組件出口電磁流量計變送器的信號接入控制器，控制器根據(jù)設定流量和檢測流量之間變化，來分別控制一級和二、三級組件出口調(diào)節(jié)閥門的開度，改變各級組件出口背壓，通過背壓的改變實現(xiàn)陶瓷膜過濾器出口流量的改變，從而達到穩(wěn)定陶瓷膜過濾器過濾流量的目的。

3　離心泵軸封水改造

原設計一次鹽水離心泵的軸封水都為純水。主要為避免軸封水中的Ca2+、Mg2+等雜質通過滲漏進入精鹽水中，造成精鹽水質量不合格。

3.1工藝改造的可行性

凱膜過濾器后精鹽水含Ca2++Mg2+≤4 mg/L，完全滿足旭化成公司對進螯合樹脂塔T-160的精鹽水鈣鎂含量要求。即使離心泵的軸封水流入到精鹽水中，對指標也不會造成明顯影響，用生產(chǎn)水做軸封水完全可滿足生產(chǎn)需要。

3.2改造的經(jīng)濟優(yōu)勢

純水的價格為生產(chǎn)水的十倍左右。如果把鹽水工序所有離心泵的軸封水全改為生產(chǎn)水，將大大降低鹽水的生產(chǎn)成本。

4　運行總結

該公司通過不斷模式，大膽創(chuàng)新，不斷對鹽水精制技術進行改進，使其裝備技術水平不斷上升，精制鹽水質量不斷提高，生產(chǎn)運行安全穩(wěn)定，有效控制了生產(chǎn)成本，為企業(yè)發(fā)展奠定基礎。

參考文獻：

［1］祝壽琨.一種全新的鹽水精制工藝.中國氯堿，2000（7）：6-8

Technical innovation in process of brine refining

KONG Ling-yuan
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.，Ltd.，Tangshan 063305，China）

Abstract：Tangshan Sanyou chlor-alkali Co.，Ltd.，has improved in the enrichment of sulfate radical durning the process of electrolysis，the problem of brine back miring and the waste of the sealing of the centrifugal pump. Owing to this there are great effects in improving production ability，energy crisis，reducing cost，and protecting environment ect.

Key words：brine；technical innovation；sulfate radical

中圖分類號：TQ114.26

文獻標識碼：B

文章編號：1009-1785（2016）02-0008-02

收稿日期：2015-07-29