陶瓷膜鹽水精制裝置運行總結

董久雷

（唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063305）

唐山三友氯堿有限責任公司燒堿產(chǎn)能53萬t/a，全部采用離子膜法制堿工藝，共有3套生產(chǎn)線：A線燒堿產(chǎn)能10萬t/a、B線燒堿產(chǎn)能18萬t/a、C線燒堿產(chǎn)能24萬t/a。

隨著燒堿產(chǎn)能不斷提升，一次鹽水經(jīng)歷了3次大規(guī)?；A擴建，目前形成凱膜、陶瓷膜共同運行的模式，2015年通過技術改造新增一套150 m3/h陶瓷膜生產(chǎn)裝置，理論上鹽水總設計產(chǎn)能為800 m3/h，凱膜工藝500 m3/h、陶瓷膜工藝300 m3/h。陶瓷膜鹽水精制系統(tǒng)的流程明顯縮短，設備數(shù)量、體積也大幅度減少，占地和建筑相應投資減少。

1 流程概述

來自粗鹽水儲槽的鹽水按工藝要求加入氫氧化鈉，用加壓泵送入反應桶，并按工藝要求加入精制劑碳酸鈉后進入反應桶，在反應桶中發(fā)生精制反應，碳酸鈉與粗鹽水中的鈣離子完全反應生成碳酸鈣結晶沉淀，氫氧化鈉與粗鹽水中的鎂離子反應生成氫氧化鎂膠體沉淀。完成精制反應的粗鹽水自流進入中間槽，在中間槽中加入次氯酸鈉后，用無機膜過濾供料泵經(jīng)粗鹽水過濾器濾除大于1.0 mm的機械雜物后送至無機膜過濾單元。

無機膜過濾器3級過濾組件濃縮液出口流出的濃縮鹽水按比例和濃度排出一小部分進入原有系統(tǒng)的泥漿池，其余的回到鹽水循環(huán)罐與供料泵送來的粗鹽水混合，用于調(diào)整進料液的固液比，實現(xiàn)控制濃縮液含固量和保證膜面流速的目的，然后經(jīng)過濾循環(huán)泵回到無機膜過濾器內(nèi)循環(huán)過濾。各級過濾組件過濾出的精制過濾鹽水通過無機膜過濾器各級滲透清液出口排出，在靜態(tài)混合器中加入亞硫酸鈉消除游離氯，得到合格后的一次鹽水。陶瓷膜鹽水精制裝置工藝流程框圖見圖1。

圖1 陶瓷膜鹽水精制裝置工藝流程框圖

2 陶瓷膜在線物理清理

無機膜過濾器在長時間的運行后，因膜表面的污染可能會導致通量變化、過濾能力下降，需對膜表面進行再生，使膜通量得到恢復、過濾能力達到起始狀態(tài)。再生的方式有在線物理反沖和化學清洗。物理反沖是采用過濾后的精制鹽水在反沖罐由壓縮空氣加壓后對膜表面進行瞬間反向沖洗，將膜面附著的污染物清除，使陶瓷膜過濾能力得到恢復。陶瓷膜反沖程序直接關乎陶瓷膜生產(chǎn)效率。目前陶瓷膜A、B共用1個反沖罐。

以陶瓷膜A為例反沖程序如下。

（1）反沖程序-156 S見圖2。

圖2 反沖程序

（2）補液程序見圖3。

圖3 補液程序

（3）補液必備條件。

a.反沖罐液位3LIA-4501低低報警時（設定值62%）；

b.A或B反沖計時為0狀態(tài)，且A/B未處于反沖程序進行中，或者反沖程序剛好執(zhí)行結束。

說明：

A或B反沖計時為0，且A/B未處于反沖程序進行中或者反沖程序剛好執(zhí)行結束，并且處于3LIA-4501的LL報警狀態(tài)，補液程序執(zhí)行；若A和B反沖計時均處于非0狀態(tài)，盡管3LIA-4501已經(jīng)LL報警，補液程序仍無法執(zhí)行；若A和B處于反沖程序進行時，需等反沖程序執(zhí)行完畢，執(zhí)行補液程序，補液程序執(zhí)行后，方可進行反沖。

3 結語

陶瓷膜工藝流程短，實現(xiàn)DCS全自動控制，大大降低了工人的勞動強度。陶瓷膜系統(tǒng)處理周期短，在緊急檢修時可以快速彌補鹽水供應不足問題；預處理系統(tǒng)抗泥沙不溶物性能力強，在鹽中不溶物較多時可短暫提高預處理器運行量，以防止陶瓷膜堵塞淤積。

如何發(fā)揮陶瓷膜短流程生產(chǎn)優(yōu)勢，并與傳統(tǒng)凱膜+預處理系統(tǒng)形成產(chǎn)業(yè)互補，降低一次鹽水運行成本，維持生產(chǎn)的高效、可靠性是關鍵，通過近兩年的運行摸索，該生產(chǎn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，經(jīng)濟效益明顯。

2015年采購原鹽37萬t（占總計劃的42%），預計原鹽消耗提高至50%，2016年實際提高原鹽消耗比例至65%，原鹽用量增至51.5萬t。

原鹽與洗鹽的單價差價約65元/t，陶瓷膜裝置投用后，原鹽用量增加所帶來的增效額約為（51.5-37）×10 000×65=942.5（萬元）。