閆進福，萬江濤

(濱化集團股份有限公司，山東 濱州 256619)

搬遷項目一次鹽水運行總結(jié)

閆進福*，萬江濤

(濱化集團股份有限公司，山東 濱州 256619)

化鹽；鹽水精制；異常處理；過濾器；膜法脫硝

介紹了濱化集團股份有限公司一次鹽水搬遷后鹽水處理工藝發(fā)生的變化及其采用的預處理+鹽水過濾和鹽水直接過濾兩種生產(chǎn)工藝，分析了膜脫硝生產(chǎn)過程中遇到的問題，并根據(jù)實際問題提出了具體解決方案，提高了裝置的運行質(zhì)量。

濱化集團位于山東省北部渤海之濱的濱州市，南鄰淄博，東鄰東營，西與濟南接壤，處于山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)與省會城市群經(jīng)濟圈經(jīng)濟區(qū)結(jié)合部。目前濱化集團化工分公司燒堿裝置生產(chǎn)能力44萬t/a，化工分公司氯堿生產(chǎn)工藝分別為伍迪膜極距電解槽、氯工程膜極距電解槽、伍迪氧陰極電解槽，3套離子膜裝置共用一套一次鹽水處理工序。鹽水處理工序采用皮帶機上鹽、地下池化鹽的方式，預處理器+膜過濾工藝和無預處理+膜過濾工藝同時運行，鹽水精制采用戈爾膜過濾器?；し止景徇w項目一次鹽水裝置于2013年10月投產(chǎn)。目前，裝置運行穩(wěn)定，一次鹽水質(zhì)量優(yōu)良。

1 原鹽情況

由于濱化集團處于渤海之濱，原鹽資源豐富，沾化、濰坊、東營等地的原鹽運到濱化集團不過100 km的路程，另外，濱化集團下屬鹽場在在濱州市沾化區(qū)境內(nèi)，產(chǎn)原鹽50多萬t/a。

濱化集團共設有4臺化鹽池，開3備1，便于日常清理鹽池內(nèi)鹽泥。

2 一次鹽水工藝基本流程[1]

2.1鹽水預處理+過濾工藝

2.2鹽水直接過濾工藝

還有一套無預處理器+過濾器鹽水精制工藝。就是從化鹽池流出的飽和氯化鈉溶液一部分直接進入另一個粗鹽水池，在粗鹽水池中用泵輸送到前反應罐加入碳酸鈉溶液，經(jīng)充分反應后到后反應罐再加入氫氧化鈉溶液，充分反應后的鹽水用泵直接送至鹽水過濾器，除去鈣鎂和其他大部分雜質(zhì)并調(diào)節(jié)pH值后，進入一次鹽水儲罐，和預處理器+過濾器工藝處理后的鹽水一起輸送到鹽水二次精制工序，再經(jīng)二次精制，進一步降低鹽水中鈣、鎂等雜質(zhì)含量后，合格的一次鹽水進入超精鹽水儲罐，供離子膜裝置使用。

2.3鹽水過濾器

鹽水采用戈爾膜過濾器過濾，具體過程為：粗鹽水通過進液閥進入過濾器，經(jīng)過濾袋進行過濾，清液經(jīng)上腔排出；過濾一段時間后，當濾餅達到一定厚度時，系統(tǒng)自動進入反沖洗狀態(tài)，進液閥、反沖閥、放氣閥按各自功能自動切換，使濾餅脫離濾袋并沉降到過濾器的錐型底部，系統(tǒng)重新進入過濾狀態(tài)；當?shù)撞繛V渣達到一定高度時，系統(tǒng)會自動打開排渣閥，將濾餅迅速排出。

兩套鹽水過濾系統(tǒng)分別采用ZF膜和戈爾SST膜，兩種膜采用聚四氟乙烯原料，經(jīng)特殊一次成型工藝制作而成，耐腐蝕性好，機械強度高，過濾壓力低，過濾精度高，過濾面積大，過濾通量高。每臺過濾器過濾流量最高可達到80 m3/h，ρ(SS)保證值小于5×10-7，一般都在3×10-7左右。膜使用壽命長，一般3年以上，戈爾SST膜可以更長，預計5年，維修更換方便。

兩種工藝系統(tǒng)下產(chǎn)出的一次鹽水指標無明顯差別，自2013年開車至今，平均出膜鹽水指標如下：w(Ca2+)，7.241×10-7；w(Mg2+)，8.6×10-9；w(Fe2+)+w(Fe3+)，1.84×10-8；w(Ni2+)，8.7×10-9；w(SiO2)，1. 049 5×10-6；w(Mn2+)，8.9×10-9；w(Ba2+)，1.654×10-8；w(Sr2+)，1.124 2×10-6；w(Al3+)，3.24×10-8。

3 一次鹽水運行中遇到的問題及解決措施

一次鹽水裝置自2013年10月開車至今已運行3.5年，隨著生產(chǎn)運行時間的延長，生產(chǎn)、工藝、設備上一些問題也逐漸暴露出來。濱化集團針對鹽水工序各步驟的生產(chǎn)狀況進行了進一步的研究，總結(jié)出以下6點經(jīng)驗。

3.1預處理器浮上桶清液上升管結(jié)晶堵塞

預處理直徑達22 m，屬于現(xiàn)場制作設備，由于在制作過程中趕工期、制作水平、加工精度、地基下沉等因素，使得預處理器清液上升管出口不在同一個水平面上，造成清液出口管各路流量不均勻，開車初期負荷相對較低，鹽水量較低，再加上浮上桶清液區(qū)內(nèi)的上升管露在鹽水外面，尤其是在氣溫較低的魯北地區(qū)，長時間使用會有大量的鹽結(jié)晶形成，影響出料鹽水流量。時間久了造成鹽水偏流。利用電流調(diào)整降低運行負荷的機會，測量鹽水出口中最低的出口管線高度。并以此為基準，統(tǒng)一調(diào)整其他鹽水出口管高度。調(diào)整后，鹽水不再偏流。

3.2過濾器壓力偏高

過濾器正常操作壓力在0.08 MPa以下，當過濾器壓力升高到0.065 MPa以上時，將影響過濾器鹽水流量，也會降低過濾器酸洗周期，縮短膜的使用壽命。目前，濱化集團過濾器膜過濾壓力均在0.065 MPa以下，酸洗周期一般控制在一個月以上。

分析影響膜過濾壓力的因素得知：造成膜過濾壓力升高的原因主要是膜孔堵塞。造成膜孔堵塞的元素是鹽中含有鈣、鎂、鐵、鋁、硅等離子和水不溶物等雜質(zhì)，以及原鹽中的鈣鎂比例偏低。鈣鎂比例偏低，影響CaCO3結(jié)晶在膜表面形成架橋助濾層，導致小顆粒的Mg(OH)2結(jié)晶體直接進入膜內(nèi)部，堵塞微孔，影響過濾。

(1)嚴格控制原鹽中的鈣鎂比例。

(2)嚴格控制碳酸鈉和氫氧化鈉的過堿量。

(3)嚴格控制鹽水溫度在50 ℃左右。

3.3精制劑及分析偏差

搬遷裝置剛剛開車不久，化驗分析一次鹽水中鈣鎂離子質(zhì)量分數(shù)升高，達到1.2×10-6。提高過堿量后，經(jīng)化驗分析發(fā)現(xiàn)：鹽水中的鈣鎂離子質(zhì)量分數(shù)仍超過1.0×10-6，且無明顯降低。而且取樣化驗分析顯示過堿量分析值并不低。檢查過濾器，無破膜；進一步分析發(fā)現(xiàn)亞硫酸鈉含量高。目前，濱化集團所用的淡鹽水脫氯方式為真空脫氯，真空脫氯后的淡鹽水中仍殘余有少量游離氯，加入適量的亞硫酸鈉去除其中的殘余游離氯后，送往一次鹽水工序作為化鹽水使用。離子膜開車初期，離子膜淡鹽水在脫氯過程中加入的亞硫酸鈉過多，導致化鹽水中的亞硫酸鈉含量過多。在采用滴定法檢查鹽水中過碳酸鈉及過氫氧化鈉含量時，反應掉一部分鹽酸，影響了過堿量的分析；但是，實際粗鹽水中過碳酸鈉遠遠低于分析值，導致粗鹽水中的鈣鎂反應不完全。

發(fā)現(xiàn)問題后,濱化集團立即嚴格控制脫氯淡鹽水中亞硫酸的加入量，并且在化驗分析過堿量時，首先在取樣中加入適量的藥品，除掉鹽水中的亞硫酸鈉，從而使化驗分析得出的結(jié)果趨于真實值。

3.4精制劑精確控制

保證一次鹽水質(zhì)量，保持鹽水中一定的過堿量是降低精鹽水中鈣鎂離子含量所需。長期以來，根據(jù)生產(chǎn)實際情況控制精鹽水中的NaOH(質(zhì)量濃度為0.2～0.4 g/L)和NaCO3(其質(zhì)量濃度為0.6～0.7 g/L)在過量狀態(tài)。為保證精鹽水中過堿量達標，粗鹽水折流槽出口NaOH的質(zhì)量濃度控制在0.2～0.4 g/L，過濾器出口鹽水中Mg2+的質(zhì)量濃度控制在0.01 mg/L以下。次氯酸鈉加入量對鹽水也產(chǎn)生一定的影響，次氯酸鈉加入量為100 m3的鹽水加入次氯酸鈉20 L左右，要求出預處理器的鹽水中的游離氯質(zhì)量分數(shù)小于3×10-6。

3.5撓性閥易損、噪聲大

每臺戈爾膜過濾器有進液閥、反沖閥、排渣閥、進氣閥4臺撓性閥。由于撓性閥內(nèi)膽屬于橡膠制品，有一定的可塑性，經(jīng)長期使用，內(nèi)膽在儀表空氣壓力下長期保持一個形狀，會導致內(nèi)膽變形；另外，撓性閥在安裝時不可避免地會產(chǎn)生一定的應力，在長期作用下，會導致內(nèi)膽在薄弱處撕裂。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，撓性閥內(nèi)膽平均壽命約在8個月左右，到期或者損壞后必須更換，否則影響正常生產(chǎn)，或者出現(xiàn)物料泄漏。而且，在安裝過程中，如果未能完全消除應力，壽命會進一步縮短，無形中為企業(yè)增加了生產(chǎn)成本。并且，在日常生產(chǎn)過程中，撓性閥的開關(guān)會產(chǎn)生很大的噪聲。

濱化集團在保證原工藝不變的前提下，將進液閥改為襯氟蝶閥。自2013年11月改為襯氟蝶閥至今，已使用3年，效果良好，沒有出現(xiàn)任何損壞。隨著其他撓性閥的不斷損壞，濱化集團逐漸把撓性閥全部更換為襯氟蝶閥，節(jié)約了大量更換撓性閥內(nèi)膽的成本費用以及施工費用。

3.6淡鹽水脫硝膜工作壓力升高

濱化集團對膜處理系統(tǒng)進行分段取樣檢測，發(fā)現(xiàn)運行一段時間后，一些雜質(zhì)離子富集。經(jīng)討論研究，濱化集團分別用酸性水和用堿性鹽水沖洗膜，膜性能得到很好恢復。目前，膜已經(jīng)運行了3年零5個月，各項指標均處在合格范圍以內(nèi)。

4 結(jié)語

[1] 程殿彬，陳伯森，施孝奎.離子膜法制堿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，1998:412-432.

[2] 宋紹勇，宋作強.膜法除硝系統(tǒng)介紹[J].氯堿工業(yè)，2012,48(8)：10-12.

[編輯：費紅麗]

Summaryofprimarybrineoperationinarelocationproject

YANJinfu，WANJiangtao

(Befar Group Co., Ltd., Binzhou 256619, China)

salt dissolving; brine refining; troubleshooting; filter; membrane-process sulfate removal

After Befar Group Co., Ltd. relocated primary brine facility, the process for brine refinement changed, and two kinds of production process, i.e. pretreatment followed by filtration, and direct filtration, were taken. The changes and the two kinds of production process were introduced. The problems occurred in sulfate removal by membrane process were analyzed. Solutions were proposed, thus improving the running quality of the facility.

TQ114.261

B

1008-133X(2017)08-0006-03

閆進福 (1971—)，男，工程師，現(xiàn)任濱化集團股份有限公司化工分公司氯堿車間主任，曾發(fā)表論文數(shù)篇。

2017-05-12