一次鹽水自動(dòng)化提升總結(jié)

侯寶成

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山063305）

1 傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝

固體氯化鈉經(jīng)鏟車送入化鹽桶。 化鹽水經(jīng)過蒸汽換熱器加熱至55～65 ℃后， 送到化鹽桶底部與固體氯化鈉充分接觸溶解化鹽。 從化鹽桶出來的飽和粗鹽水在折流槽中分別加入氫氧化鈉及次氯酸鈉，除去藻類有機(jī)物及大量鎂離子后，進(jìn)入粗鹽水槽。

由加壓泵將粗鹽水打入加壓溶氣罐，在氣水混合器中與空氣混合，在壓力的作用下將空氣溶解在粗鹽水中。 粗鹽水在通過文丘里混合器時(shí)，與加入的絮凝劑三氯化鐵混合，當(dāng)粗鹽水進(jìn)入預(yù)處理器后壓力突然下降，粗鹽水中的細(xì)微氣泡附著在懸浮物的表面，而使懸浮物的比重低于鹽水上浮，形成浮泥通過上排泥口排出， 部分較大顆粒下沉形成沉淀，通過下排泥口排放，清液自清液出口流出。

預(yù)處理后的粗鹽水除去了大部分的鎂離子（90%以上）和大部分有機(jī)物，但還含有大量的鈣離子。 在后反應(yīng)槽中加入適量的Na2CO3，充分混合反應(yīng)半小時(shí)以上，除去鹽水中大部分鈣離子，生成碳酸鈣沉淀，再進(jìn)入緩沖槽。 鹽水靠重力流入HVM 膜過濾器， 在一定的壓力下通過平均孔徑約為0.5 um的HVM 膜，使雜質(zhì)被過濾掉，過濾后合格的鹽水流入緩沖槽， 通過加入亞硫酸鈉去除鹽水中的游離氯， 通過加入高純鹽酸和工業(yè)水調(diào)節(jié)pH 值為9～11，最后流入一次鹽水儲(chǔ)罐，通過一次鹽水泵送至電解工序使用。

凱膜在長時(shí)間的運(yùn)行后，因膜表面的污染可能會(huì)導(dǎo)致通量變化、過濾能力下降，需對(duì)膜表面進(jìn)行再生，使膜通量得到恢復(fù)、過濾能力達(dá)到起始狀態(tài)。再生的方式有物理反沖和化學(xué)清洗。 物理反沖是過濾器清液腔內(nèi)的清液通過過濾膜反流，將膜面附著的污染物沖刷掉，過濾能力得到恢復(fù)；化學(xué)清洗是采用10%～15%的鹽酸對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗，使膜面徹底清潔，完全恢復(fù)過濾通量。

由預(yù)處理器、HVM 膜過濾器排出的鹽泥儲(chǔ)存于鹽泥池中，由鹽泥泵打入壓濾機(jī)，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾形成固體泥餅，壓濾結(jié)束后用水洗一遍，最后用壓縮空氣將鹽泥吹干，濾餅用車運(yùn)出界區(qū)，濾液送回化鹽水儲(chǔ)罐用于化鹽。

鹽水工序轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備較多， 各泵都是通過軸封水換熱，軸封水通過地溝匯集流入廢水回收槽中，將廢水回收泵打至自動(dòng)檔，通過浮漂控制，當(dāng)槽內(nèi)液位達(dá)到合適值時(shí)由廢水回收泵開啟將液體送入化鹽水儲(chǔ)罐中用于化鹽，廢水回收槽液位低時(shí)泵自動(dòng)停止。

傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在以下特點(diǎn)：（1） 需要設(shè)備較多，廠房布局大，占地面積廣；（2）生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單，操作難度低，自動(dòng)化水平低，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大；（3）系統(tǒng)較大，生產(chǎn)指標(biāo)波動(dòng)或異常，需要恢復(fù)的時(shí)間較長；（4）系統(tǒng)對(duì)鹽質(zhì)的要求較高，高鎂鹽嚴(yán)重影響系統(tǒng)的過濾處理能力，造成生產(chǎn)無法運(yùn)行。

2 生產(chǎn)情況

一次鹽水崗位自動(dòng)化水平較低，許多操作都是由現(xiàn)場(chǎng)人員手動(dòng)完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大，浪費(fèi)時(shí)間和勞動(dòng)力，勞動(dòng)效率較低。 眾多工藝操作環(huán)節(jié)均需要現(xiàn)場(chǎng)人為參與，DCS 不能較好地掌握現(xiàn)場(chǎng)操作情況，遠(yuǎn)程控制調(diào)控不足， 以至于不能及時(shí)調(diào)節(jié)指標(biāo)參數(shù)，造成生產(chǎn)波動(dòng)。

3 自動(dòng)化提升內(nèi)容

（1） 預(yù)處理系統(tǒng)三氯化鐵加入量的自動(dòng)提升。三氯化鐵作為一種凝聚劑，在堿性溶液中生成具有膠體性質(zhì)的Fe（OH）3，它有吸附和共沉淀作用，在預(yù)處理器前加入FeCl3是為了加快Mg（OH）2的絮凝。但FeCl3加入量不可過多，如果由于FeCl3加入過多導(dǎo)致鹽水中鐵離子超過0.1 mg/L， 不僅使螯合樹脂中毒，而且還會(huì)降低離子膜電流效率。 現(xiàn)場(chǎng)人員手動(dòng)閥調(diào)節(jié)三氯化鐵加入量，不能精準(zhǔn)調(diào)控，過多影響鹽水指標(biāo)，增加精制劑消耗，過少不能除去浮泥，預(yù)處理器返混。 故增加三氯化鐵調(diào)節(jié)閥，通過浮泥顏色，將三氯化鐵加入量與預(yù)處理鹽水量做成串級(jí)模式，設(shè)定k 系數(shù)為0.002 5，實(shí)現(xiàn)DCS 遠(yuǎn)程控制，達(dá)到了自動(dòng)化提升的目的。

（2）預(yù)處理器上排泥的自動(dòng)提升。 上排泥需要在清液出口插入擋板，抬高液位，排泥面積空間大，時(shí)間較長，可達(dá)半小時(shí)左右，除去上浮泥的過程也流失了大量鹽水，造成板框壓濾機(jī)壓濾負(fù)荷大。 為了提高勞動(dòng)效率，減少鹽水流失，在清液出口管安裝切斷閥，并配備安裝高清攝像頭。 DCS 遠(yuǎn)程關(guān)閉切斷閥，進(jìn)行上排泥操作。 通過高清攝像頭準(zhǔn)確地判斷排泥及出液情況，及時(shí)打開切斷閥，完成預(yù)處理器上排泥。

（3）兩堿分析儀與鈣鎂分析儀的使用。 一次鹽水崗位主要為電解槽提供優(yōu)質(zhì)的精鹽水，在鹽水精制過程中需要加入氫氧化鈉和碳酸鈉等精制劑去除粗鹽水中鈣鎂離子，目前的生產(chǎn)工藝控制主要依靠人為分析做樣，由于取樣、過濾、做樣、報(bào)樣，DCS再根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)精制劑加入量，整個(gè)過程時(shí)間較長，存在調(diào)節(jié)滯后性，因此造成精制劑浪費(fèi)現(xiàn)象比較普遍。 為克服此類難題，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制指標(biāo)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，實(shí)時(shí)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，增添了兩堿分析儀及鈣鎂分析儀，每小時(shí)準(zhǔn)時(shí)做樣傳輸?shù)紻CS 畫面進(jìn)行顯示，能夠及時(shí)調(diào)整精制劑的加入量，從而達(dá)到降低消耗的目的，也大大減少了分析次數(shù)和頻率。

（4）外送一次鹽水泵變頻的使用。 供后工序電解崗位的一次鹽水由本崗位P-409 供應(yīng)，電解崗位需要的一次鹽水量通過自動(dòng)閥門進(jìn)行調(diào)控，因此P-409 的出口手動(dòng)閥需要及時(shí)進(jìn)行人工調(diào)節(jié)， 調(diào)節(jié)不及時(shí)會(huì)造成泵憋壓嚴(yán)重跳停。 于是給P-409 泵增加變頻回路控制，將出口手動(dòng)閥門全開，通過DCS 遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)變頻滿足電解崗位對(duì)一次鹽水的需求。

（5）鹽泥池溫度調(diào)控自動(dòng)提升。 鹽泥液通過泥泵輸送到板框壓濾機(jī)處理，濾后液進(jìn)入化鹽水罐貯存。 濾后液溫度較低會(huì)直接影響到化鹽水溫度，造成一次鹽水含鹽不合格。 引合成爐副產(chǎn)蒸汽對(duì)鹽泥液進(jìn)行加熱，保證溫度的需求。 但是人工手動(dòng)調(diào)節(jié)滯后，溫度過高會(huì)造成鹽泥泵氣蝕，上量不足，造成生產(chǎn)波動(dòng)。 因此增加了蒸汽調(diào)節(jié)閥，與鹽泥液溫度構(gòu)成控制回路，設(shè)定為自動(dòng)，節(jié)省了人力的調(diào)節(jié)，同時(shí)也保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語

鹽水工序作為氯堿公司的第一道崗，生產(chǎn)穩(wěn)定至關(guān)重要。 但由于鹽水的工況復(fù)雜，如原鹽含雜質(zhì)較多，鹽水腐蝕性大，給生產(chǎn)帶來諸多困難，如管線設(shè)備易泄漏結(jié)晶，氯化鐵調(diào)節(jié)頻繁，排泥次數(shù)增加，排泥量增大，通過以上自動(dòng)化提升改造，減少了現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，為氯堿企業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展做出貢獻(xiàn)。