潘 杰，張 爽，孟 和（沈陽(yáng)化工股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110026）

一次鹽水新裝置運(yùn)行情況簡(jiǎn)介

潘 杰，張 爽，孟 和
（沈陽(yáng)化工股份有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110026）

介紹了氯堿生產(chǎn)中鹽水裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施。

一次鹽水；裝置特點(diǎn)；運(yùn)行狀況

沈陽(yáng)化工股份有限公司于 2015 年 12 月進(jìn)行了搬遷改造。 新廠搬遷后， 一次鹽水采用了 “預(yù)處理器+膜法分離”鹽水精制新工藝代替“道爾澄清桶+砂濾器+白煤過(guò)濾器”的傳統(tǒng)鹽水工藝。 該公司一次鹽水采用的新工藝及運(yùn)行情況如下。

1 工藝簡(jiǎn)介

電解產(chǎn)生淡鹽水（包括去膜法除硝后淡鹽水、未除硝淡鹽水）及其他補(bǔ)充水送配水槽，經(jīng)預(yù)熱后化鹽，產(chǎn)生的粗飽和鹽水加入次氯酸鈉、氫氧化鈉，生成氫氧化鎂沉淀同時(shí)分解鹽水中的有機(jī)物。然后通過(guò)加壓泵送入氣水混合器與空氣混合后進(jìn)入加壓溶氣罐，再進(jìn)入預(yù)處理器。在預(yù)處理器進(jìn)口管道上加三氯化鐵溶液（助沉劑）。 預(yù)處理器流出粗鹽水在后反應(yīng)槽內(nèi)加入碳酸鈉形成碳酸鈣沉淀，充分反應(yīng)后的粗鹽水進(jìn)入進(jìn)液緩沖槽，并自流入 SF 膜過(guò)濾器。 濾清液自流至折流槽，在折流槽中加入亞硫酸鈉和鹽酸除去鹽水中的游離氯和調(diào)節(jié)精鹽水 pH 值后，流入過(guò)濾鹽水貯槽，經(jīng)精鹽水泵送至界外。

2 裝置工藝特點(diǎn)

該套鹽水精制裝置的主要特點(diǎn)是：系統(tǒng)先除鎂離子（預(yù)處理器）后除鈣離子（SF 膜過(guò)濾器）。 由于SF膜過(guò)濾器本身對(duì)鹽水中有機(jī)物含量有嚴(yán)格要求，粗飽和鹽水在進(jìn)入 SF膜過(guò)濾器之前加入了次氯酸鈉除去鹽水中的有機(jī)物。

（1）預(yù)處理器。

預(yù)處理器主要是采用上浮法除去鹽水中的鎂離子，此工藝對(duì)原鹽中鎂含量有較好的適應(yīng)性，并且對(duì)原鹽中的鈣鎂離子比沒(méi)有嚴(yán)格的局限性，可操作彈性大。但是除鎂能力的大小不能夠無(wú)限放大，在原鹽中的鎂離子含量 0.15%以下為易。

預(yù)處理器除鎂的能力取決于能否產(chǎn)生足量的、氣泡直徑達(dá)到滿足氫氧化鎂附著需求的有效氣泡。在額定流量下，壓縮空氣溶解于粗鹽水的溶解度是有極限的，而且在減壓后釋放出來(lái)的溶解空氣也有消耗，質(zhì)量是有損失的。當(dāng)有效的氣泡量不足以讓所有的氫氧化鎂被裹纏，則沒(méi)有載體裹纏的氫氧化鎂不可能氣浮從上排泥口排出，而是會(huì)在鹽水中游蕩，氫氧化鎂的分離效果就會(huì)受到影響。因此，原鹽中鎂離子含量的絕對(duì)值最為關(guān)鍵。

（2）SF 膜過(guò)濾器。

膜分離技術(shù)分類包括微濾、超濾、納濾、反滲透4類，其中不同膜對(duì)物質(zhì)的截留不同。微濾膜截留微粒、超濾膜截留大分子、納濾膜截留二價(jià)離子及小分子、反滲透膜主要對(duì)一價(jià)離子起到截留作用。鹽水過(guò)濾就是利用微濾膜將鹽水中懸浮的氫氧化鎂和碳酸鈣及其他懸浮物除掉。

該公司采用的 SF膜過(guò)濾器的膜主體是膨脹聚四氟乙烯膜，屬于微濾膜的一種，具有高強(qiáng)度、大比表面積、大流量、高抗有機(jī)污染能力的特征，是一次成型，雙向拉伸膜，膜孔均勻、致密，完全做到表面過(guò)濾；膜表面嫁接親水基團(tuán)，有效抵抗有機(jī)物污染，降低對(duì)預(yù)處理的依賴。聚四氟乙烯材質(zhì)耐腐蝕，使得膜的使用壽命增長(zhǎng)。

3 運(yùn)行現(xiàn)狀及問(wèn)題分析

現(xiàn)階段，該公司在線運(yùn)行 6 臺(tái)北化機(jī)（2.5 萬(wàn)t/a）電解槽。 鹽水供給量約 200 m3/h，裝置運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)平穩(wěn)。運(yùn)行中發(fā)生一些異常情況，現(xiàn)對(duì)發(fā)生問(wèn)題原因進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

（1）SF 膜過(guò)濾器運(yùn)行周期縮短為 24 h。

該公司自 2015 年 12 月投產(chǎn)以來(lái)， 一直使用印度進(jìn)口礦鹽，原鹽指標(biāo)多為二級(jí)品。 2016 年 3 月下旬，公司使用了一批次國(guó)產(chǎn)海鹽，原鹽指標(biāo)為一級(jí)品。

使用國(guó)產(chǎn)海鹽后 24 h 內(nèi)，SF 膜 過(guò) 濾 器 膜 通道流量迅速下降， 出現(xiàn)了進(jìn)液緩沖槽液位升高，SF 膜壓力增大現(xiàn)象。 公司共 4 臺(tái) SF 膜過(guò)濾器，在 200 m3/h鹽水供應(yīng)量下，采用開(kāi) 3 備 1。 出現(xiàn) SF 膜通道流量迅速降低這一異?，F(xiàn)象后， 對(duì) SF膜進(jìn)行了緊急切換備膜過(guò)濾器，對(duì) 3 臺(tái)在線運(yùn)行膜過(guò)濾器 12 h 內(nèi)進(jìn)行徹底酸洗。酸洗后膜過(guò)濾器通道流量恢復(fù)，但在24 h 內(nèi)會(huì)再次出現(xiàn)流量速降問(wèn)題。 期間，對(duì) 4 臺(tái)膜過(guò)濾器進(jìn)行了 4輪酸洗。 其效果一樣，都是恢復(fù)鹽水流量后在短時(shí)間內(nèi)迅速降低。對(duì)此，對(duì)膜過(guò)濾器進(jìn)行次鈉清洗，現(xiàn)象同酸洗。將原鹽改回到進(jìn)口礦鹽后現(xiàn)象得到緩解，SF 膜過(guò)濾器的運(yùn)行時(shí)間恢復(fù)為 10~ 15天。

由以上現(xiàn)象分析， 使用國(guó)產(chǎn)海鹽造成 SF膜過(guò)濾器流量通道迅速降低，運(yùn)行周期縮短。國(guó)產(chǎn)海鹽雖然分析指標(biāo)比進(jìn)口礦鹽好，但其中藻類、菌類、腐蝕酸等有機(jī)物含量遠(yuǎn)高于礦鹽，有機(jī)物具有粘性，進(jìn)入膜過(guò)濾器后附著膜上堵塞通道。對(duì)此，調(diào)整次鈉加入量 （在過(guò) 濾 器 出 口 次 鈉 濃度 4~5 mg/L），同 時(shí)礦 鹽 和海鹽混加，該現(xiàn)象得以緩解。

（2）預(yù)處理器出現(xiàn)返渾現(xiàn)象。

預(yù)處理器投入生產(chǎn)以來(lái)， 出口 Mg2+經(jīng)分析多為未 檢 出 ，最 大 不 超 過(guò) 1 mg/L；Ca2+多 在 200~280 mg/L范圍內(nèi)，上層清液透明。 2016 年 3 月下旬，預(yù)處理器出口 Mg2+指標(biāo)出現(xiàn) 5~6 mg/L，Ca2+出現(xiàn) 400~500 mg/L，預(yù)處理器返渾，上層清液不透徹現(xiàn)象。 經(jīng)數(shù)據(jù)分析，有 3 個(gè)原因可能引起預(yù)處理器返渾：a.由于化鹽崗位上鹽采用鏟車向化鹽池上鹽，鹽層高度控制出現(xiàn)問(wèn)題，造成化鹽濃度出現(xiàn)了波動(dòng)，由 290g/L 變成 320g/L，由于鹽水密度差的存在，造成預(yù)處器中返渾；b.加壓溶氣罐使用的空氣為工藝風(fēng)，并且鹽水工序處于工藝風(fēng)管線末端。工藝風(fēng)主要作用是物料攪拌，因此在其它部位有工藝風(fēng)使用量大時(shí)，加壓溶氣罐的工藝風(fēng) 壓力波 動(dòng) 較 大 ， 最 低 時(shí) 小于 0.1 MPa， 造 成 鹽 水中溶氣量不足，氫氧化鎂不能裹纏氣泡浮上形成鎂浮泥分離出來(lái)；c.該公司使用的原鹽在 3 月進(jìn)行更換（進(jìn)口礦鹽換國(guó)產(chǎn)海鹽），對(duì)其有一定影響。

根據(jù)精鹽水罐儲(chǔ)存量（公司 2 個(gè)儲(chǔ)罐共 3000m3，當(dāng)時(shí)儲(chǔ)存約 2 500 m3精鹽水）， 采取了降低化鹽量、穩(wěn)定化鹽濃度、調(diào)節(jié)各部位工藝風(fēng)使用量保證加壓溶氣罐空氣壓力、原鹽要以陳鹽帶新鹽的方式更替加入方式進(jìn)行處理。

（3） 加壓溶氣罐空氣壓力波動(dòng)大， 造成液位波動(dòng)大操作控制困難、風(fēng)管結(jié)晶堵塞。

公司工藝風(fēng)不同時(shí)間段使用量不同，壓縮機(jī)輸出量一定，造 成 風(fēng)壓在 0~0.4 MPa 間波動(dòng) 。 工藝 要求加壓溶氣罐液位控制在第二視鏡中位，由于風(fēng)壓波動(dòng)大，液位經(jīng)常出現(xiàn)在第一視鏡下或第三視鏡上的情況，操作不穩(wěn)定。另外，風(fēng)壓過(guò)低時(shí)，加壓泵輸出壓力高，會(huì)出現(xiàn)鹽水倒流入工藝風(fēng)管線的現(xiàn)象，鹽水冷卻水有鹽顆粒析出附著在管道上，堵塞管路。對(duì)工藝風(fēng)去向及用量進(jìn)行了多次調(diào)量，現(xiàn)在加壓溶氣罐的風(fēng)壓 保持在 0.25~0.30 MPa。

4 結(jié)論

公司采用“預(yù)處理器+膜法分離”鹽水精制工藝以來(lái)，一次鹽水的中控指標(biāo)穩(wěn)定保證二次鹽水的精制質(zhì)量，為公司電解槽平穩(wěn)運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

Summary of operation of new brine device

PAN Jie，ZHANG Shuang，MENG He
（Shenyang Chemical Co.，Ltd.，Shenyang 110026，China）

The problems and countermeasures of the operation in the process of brine in chlor alkali production device were Introduced.

brine；device characteristics；control system

TQ114.26+1

：B

：1009－1785(2017)02-0007-02

2016-05-18