膜法除硝裝置運(yùn)行小結(jié)

周紅燕，朱江軍

（新疆石河子開發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

膜法除硝裝置運(yùn)行小結(jié)

周紅燕，朱江軍

（新疆石河子開發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司，新疆 石河子 832000）

重點(diǎn)介紹了膜法除硝裝置生產(chǎn)中配套工藝、設(shè)備及控制系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)中的主要設(shè)備進(jìn)行了說(shuō)明，著重分析了生產(chǎn)運(yùn)行中存在的問(wèn)題及解決方案，有針對(duì)性地進(jìn)行了工藝控制改進(jìn)，對(duì)后序離子膜電解裝置的安全、高效運(yùn)行提供了充足的技術(shù)保障。

膜法除硝；裝置；運(yùn)行；小結(jié)

目前，國(guó)內(nèi)在離子膜燒堿生產(chǎn)中除去硫酸根離子的方法主要有膜分離法、鋇法、鈣法和冷凍法，新疆石河子開發(fā)區(qū)天業(yè)化工有限責(zé)任公司采用膜法除硝工藝。該工藝自2009年運(yùn)行以來(lái)，使用效果較好，于2015年又對(duì)膜法除硝冷凍系統(tǒng)技術(shù)改造。

1 膜法除硝系統(tǒng)概述

1.1 膜法除硝工藝流程概述[1]

膜法除硝工序的工藝流程是先將原料淡鹽水進(jìn)行初步預(yù)處理后，加入Na2SO3去除游離氯至零，進(jìn)入脫氯鹽水中間槽。再進(jìn)行入脫氯鹽水冷卻器進(jìn)行冷卻降溫并進(jìn)行鹽酸滴加使其pH值調(diào)整至工藝所需指標(biāo)，而后進(jìn)入料液過(guò)濾器除雜儲(chǔ)存?zhèn)溆谩⒃}水冷卻，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至工藝要求，再經(jīng)過(guò)進(jìn)料液過(guò)濾器除去大顆粒物質(zhì)進(jìn)入原料液罐儲(chǔ)存待用。脫氯淡鹽水與鹽酸的調(diào)節(jié)經(jīng)噴射器需調(diào)節(jié)控制pH值為4.0～5.0。再進(jìn)入脫氯淡鹽水緩沖罐出口進(jìn)行ORP分析儀，從而保證脫氯淡鹽水游離氯含量為零的淡鹽水進(jìn)入膜分離與冷凍脫硝系統(tǒng)裝置中，此系統(tǒng)是利用膜裝置中特有的特性進(jìn)行脫硝處理。脫硝后淡鹽水進(jìn)入鹽水配水槽，再經(jīng)冷凍脫硝裝置回收芒硝和脫硝鹽水，而脫硝鹽水則通過(guò)預(yù)冷換熱器回收部分冷量送至鹽單元待用，期間如果某個(gè)處理程序有問(wèn)題，可以進(jìn)行反復(fù)送入直至合格為止。

1.2 膜法除硝生產(chǎn)系統(tǒng)主要配置

膜法除硝生產(chǎn)系統(tǒng)主要設(shè)施中設(shè)備管線大部分采用襯塑襯膠及玻璃鋼設(shè)施。主要?jiǎng)釉O(shè)備名稱及技術(shù)參數(shù)見表1。主要靜止設(shè)備名稱及技術(shù)參數(shù)見表2。

1.3 主要控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

膜法除硝生產(chǎn)系統(tǒng)所配套自動(dòng)化控制系統(tǒng)為CS3000 DCS控制系統(tǒng)，是日本橫河公司的新一代集成化DCS控制產(chǎn)品，是一套集功能完整的新一代領(lǐng)先控制系統(tǒng)。分為現(xiàn)場(chǎng)控制站、工程師站和操作站、V網(wǎng)接口模件等，工程師站除具備操作站的所有性能外，還具有對(duì)系統(tǒng)組態(tài)(包括控制站、操作站的組態(tài))、項(xiàng)目備份、監(jiān)視記錄、報(bào)警信息及及報(bào)表打印等功能。系統(tǒng)依據(jù)生產(chǎn)工藝控制要求，也分別按單元操作進(jìn)行劃分。分為預(yù)處理單元、MDD膜過(guò)濾單元、后處理冷凍工序、膜處理單元、后處理冷凍工序等。包括日常過(guò)程控制、報(bào)警監(jiān)視、順序控制、模擬控制、通訊網(wǎng)絡(luò)及典型回路的控制。

表1 主要?jiǎng)釉O(shè)備名稱及技術(shù)參數(shù)

表2 主要靜設(shè)備名稱及技術(shù)參數(shù)

2 運(yùn)行中存在問(wèn)題及改進(jìn)措施

納濾膜是一種表面帶有一定電荷的且孔徑為0.5～1.0 mm的具有醬芳香結(jié)構(gòu)的酰胺類材料。主要是利用在高于溶液滲透壓力下對(duì)于高階離子有穩(wěn)定的攔截性，而對(duì)于低階離子則具有穿透性。由于系統(tǒng)中產(chǎn)生的芒硝會(huì)對(duì)后序工序產(chǎn)生影響，所以硫酸根的去除一直是技術(shù)攻關(guān)的難點(diǎn)與重點(diǎn)。

2.1 預(yù)處理單元存在的問(wèn)題及解決措施

在預(yù)處理單元存在活性碳塔塔底ORP超標(biāo)，大多是因?yàn)槊撀鹊}水含有一定量的游離氯，使得ORP報(bào)警超標(biāo)。處理措施及方案一般為關(guān)閉保安過(guò)濾器入口閥門，開啟鹽水循環(huán)閥門，使鹽水返回配水工序；同時(shí)在活性碳塔入口處鹽水進(jìn)行取樣分析。若取樣游離氯合格，說(shuō)明有效活性碳量不足，可停車后重新裝填進(jìn)行處理；若游離氯不合格，可聯(lián)系脫氯工序進(jìn)行檢查。

2.2 膜過(guò)濾單元存在的問(wèn)題及解決措施

在膜過(guò)濾單元中，如果遇到膜壓力降增大時(shí)，原因大多是膜堵塞、膜老化、過(guò)濾流量高造成，處理措施一般為先用純水進(jìn)行沖洗，如果效果不佳，可進(jìn)行膜老化部位的分析并進(jìn)行局部更換或適當(dāng)減小流量；如果滲透流量低時(shí)，可能產(chǎn)生的原因?yàn)椋?1)膜表面有沉積物或水垢；(2)MDD進(jìn)料鹽水溫度低；(3)進(jìn)料鹽水濃度增加；(4)進(jìn)料鹽水壓力下降；(5)pH值不在規(guī)定范圍之內(nèi)。處理措施為：(1)先行對(duì)故障膜進(jìn)行清洗，及時(shí)獲取膜生產(chǎn)廠家的幫助；(2)提高系統(tǒng)生產(chǎn)的溫度使其位于MDD單元進(jìn)料鹽水規(guī)格要求允用范圍之內(nèi)；(3)校正MDD進(jìn)料鹽水pH值。如果在此單元系統(tǒng)中出現(xiàn)滲透液流量高或者滲透液中硫酸鹽含量高，可能產(chǎn)生的原因主要有：(1)MDD進(jìn)料鹽水溫度高；(2)pH值不在規(guī)定范圍之內(nèi)；(3)膜已到使用壽命極限；(4)物理?yè)p害硬傷等導(dǎo)致膜漏、內(nèi)部機(jī)械滲漏；(5)MDD進(jìn)料鹽水硫酸鈉濃度低。處理的方法：(1)以降低溫度至MDD進(jìn)料鹽水規(guī)格范圍內(nèi)；(2)校正MDD進(jìn)料鹽水pH值；(3)提前測(cè)試pH值偏差，并通知膜生產(chǎn)廠家更換膜；(4)檢查滲透液中高硫酸鹽，確定泄漏點(diǎn)，更換元件。

2.3 冷凍后處理單元存在的問(wèn)題及解決措施

在冷凍后處理單元中，如果預(yù)冷換熱器和冷凍換熱器被堵塞，可能是由冷凍側(cè)溫度控制過(guò)低或硫酸根濃度過(guò)高。可以通過(guò)降低冷凍水流量、加大回流量、用熱水反洗來(lái)解決。

3 結(jié)語(yǔ)

此套膜法裝經(jīng)過(guò)運(yùn)行過(guò)程中的一系列工藝優(yōu)化與改造，對(duì)脫硝裝置的整體處理產(chǎn)能和質(zhì)量方面有了很大的技術(shù)性提高。目前裝置運(yùn)行穩(wěn)定，膜使用壽命比同行業(yè)相對(duì)較長(zhǎng)，且能保證入槽鹽水硫酸根指標(biāo)的合格性。對(duì)后序離子膜電解裝置的安全、高效運(yùn)行提供了充足的技術(shù)保障。

［1］王欣榮.膜法除硝在離子膜燒堿裝置中的應(yīng)用.中國(guó)氯堿，2011（5），8.

Membrane method for the removal of sulfate unit operation summary

ZHOU Hong-yan，ZHU Jiang-jun
（Xinjiang Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

Application of matching technology，equipment and control system of membrane process for the removal of sulfate were introduced.Explain the main equipment in production，the problems and solutions in production operation are analyzed，and the process is improved，the service life is prolonged，and the safe and efficient operation of the production is provided with adequate technical support.

：membrane process for the removal of sulfate；device；function；summary

TQ114.26+1

：B

：1009-1785(2016)10-0007-02

2016-08-12