馬春曉，劉文國，趙明榮，王建光，曲曉紅

(山東?；煞萦邢薰炯儔A廠，山東 濰坊 262737)

1 背景簡介

我廠納濾鹵水精制項(xiàng)目二期項(xiàng)目建成投用后，精制鹵水能力達(dá)到1 450 m3/h，目前我廠新、老線已全部使用納濾精制鹵水代替海水化鹽，化鹽后產(chǎn)生的廢鹽泥大部分集中在新線鹽水車間臥螺離心機(jī)廠房進(jìn)行固液分離，回收其中的精制鹵水，通過清液泵集中輸送至新線鹽水工段雜水桶后用于化鹽，處理后的廢鹽泥送至熱電公司用于煙氣脫硫，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。精制鹵水較海水相比鈣、鎂、硫酸根離子等雜質(zhì)含量減少，使用精制鹵水化鹽，大大降低了固體原鹽用量和鹽水精制成本，延長了蒸餾塔運(yùn)行周期，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益。我廠納濾裝置所用原料鹵水來自溴素廠提溴素后的鹵水，提溴素后鹵水pH值約在3～5之間，如果直接用于納濾裝置使用，一是加快后續(xù)工藝設(shè)備的腐蝕速度，二是造成PX能量轉(zhuǎn)換器失效，用于鹽場曬鹽的一級納濾濃水和精制鹵水串流，納濾機(jī)臺化學(xué)清洗藥劑用量增加，嚴(yán)重時導(dǎo)致納濾膜結(jié)垢，對納濾膜造成不可逆的破壞，而更換納濾膜除了會增加不菲的備品備件費(fèi)用外還會引起后續(xù)工序指標(biāo)連鎖波動，對整個純堿生產(chǎn)系統(tǒng)造成很大的不良影響。

通過較長時間的實(shí)踐摸索，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)鹵水pH值控制在6.4～6.9范圍內(nèi)時，可確保納濾裝置較長時間的連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，通過工藝改造使納濾膜原料鹵水穩(wěn)定在適宜的pH值范圍內(nèi)，是提升納濾裝置運(yùn)行周期和工作效率的有效手段之一。

表1 精制鹵水、海水成分含量對比表

2 鹵水pH值調(diào)節(jié)工藝方案優(yōu)化

2.1 使用廢鹽泥調(diào)節(jié)鹵水pH值

我們最初采用了在鹵水中添加氫氧化鈉的方法來實(shí)現(xiàn)對納濾膜原料鹵水PH值的調(diào)節(jié)，但是由于氫氧化鈉呈強(qiáng)堿性，其加入量波動會對鹵水的pH值產(chǎn)生較大影響。在實(shí)際操作中為使反應(yīng)充分而超過理論量加入的部分必然會引起pH值的上升，超出納濾工序要求的原料鹵水PH值控制范圍，反而縮短核心部件納濾膜的使用壽命，嚴(yán)重時會造成整個納濾工序運(yùn)行周期大幅縮短；另外氫氧化鈉具有很強(qiáng)的吸水性和潮解性，不易存放、需要增加化藥裝置等附屬設(shè)備，同時添加氫氧化鈉會導(dǎo)致純堿生產(chǎn)成本升高。

鑒于以上問題我們進(jìn)行了工藝優(yōu)化，改用廢鹽泥作為中和劑，“以廢治廢”來調(diào)節(jié)提溴后原料鹵水的酸度，廢鹽泥呈弱堿性，對pH值影響不大，相對于使用氫氧化鈉，使用廢鹽泥調(diào)節(jié)PH值的成本明顯降低。

該流程在投用初期使用效果較好，但是經(jīng)過長期運(yùn)行后其弊端逐步體現(xiàn)，由于我廠所用原鹽來源比較雜，原鹽的品質(zhì)波動大，廢鹽泥成分也隨之波動，其中所含的泥沙和氫氧化鎂的量十分不穩(wěn)定，引發(fā)鹵水PH值波動較大，溴素廠鹵水池清理頻次增加，固體廢棄物排放量增加等問題出現(xiàn)，從而造成溴素廠至納濾裝置的鹵水輸送量不穩(wěn)，納濾工序頻繁開停車，精制鹵水產(chǎn)量難以持續(xù)高產(chǎn)及生產(chǎn)成本增加，不利于我廠鹽水精制工序指標(biāo)穩(wěn)定和相關(guān)消耗當(dāng)量的控制。

圖1 原有廢鹽泥調(diào)節(jié)鹵水pH值流程

2.2 工藝流程優(yōu)化

目前，隨著我廠廢砂綜合利用項(xiàng)目投用，電石泥每天的用量達(dá)到2 700 t，較之以前增加了約1.7倍，石灰雜水僅占5.28%左右，用量很小，因?yàn)槭译s水來自由老線石灰工序送來的廢砂和雜水混合進(jìn)行濕法球磨，與電石渣和溫海水一同進(jìn)入化灰機(jī)混合配制灰乳溶液，篩分后的成品灰乳送至新線石灰化灰工序，固其成分穩(wěn)定性高且泥沙含量少，經(jīng)過除砂器簡單處理后即可保證除去大部分泥沙等大顆粒物，因此更加適合作為鹵水pH值調(diào)節(jié)劑。

表2 廢鹽泥、石灰雜水?dāng)?shù)據(jù)對比表

我們在石灰車間新建配套裝置，工藝流程簡述如下：從4#雜水罐7#、8#雜水泵出口管線引出雜水至新增的除砂器入口，除砂后的雜水從頂部溢流進(jìn)雜水調(diào)和桶與3#雜水罐來的涼海水調(diào)節(jié)濃度后經(jīng)離心泵輸送到原有廢鹽泥管線送至溴素廠，原有廢鹽泥管線布置流量計(jì)與7#、8#雜水泵實(shí)現(xiàn)連鎖控制，保證外送雜水流量穩(wěn)定，除砂器底部的廢砂、雜水調(diào)和桶的溢流雜水排入1#雜水罐后經(jīng)原有泵排入4#雜水罐并入原流程。

圖2 改造后石灰雜水調(diào)節(jié)鹵水pH值工藝流程圖

涼海水添加量計(jì)算：

我廠石灰雜水含Ca(OH)2濃度為111 g/L,加涼海水調(diào)和后的Ca(OH)2濃度為18.5 g/L；雜水取用量設(shè)計(jì)值為8 m3/h，除砂后雜水量取5 m3/h；溴素廠外送量為4 000 m3/h，未調(diào)節(jié)前鹵水pH值為2.5，調(diào)節(jié)后鹵水pH值為7.0。

計(jì)算得出涼海水添加量大約為25.3 m3/h，外送溴素廠雜水量約為30.3 m3/h。

3 優(yōu)化結(jié)果

項(xiàng)目投用后，溴素廠鹵水池清理頻次及固體廢棄物排放量明顯降低，溴素廠外送納濾裝置的鹵水量得到大幅提升，其中鈣、鎂離子含量降低，可減少納濾膜化學(xué)清洗頻次，延長納濾膜使用壽命，穩(wěn)定納濾精制鹵水產(chǎn)量，降低生產(chǎn)鹽耗，優(yōu)化工藝指標(biāo)，提升市場競爭力。

表3 工藝優(yōu)化前后鹵水池運(yùn)行周期對比

表4 工藝優(yōu)化前后原材料消耗折噸堿對比

表5 工藝優(yōu)化前后精制鹵水產(chǎn)量數(shù)據(jù)對比

通過上述數(shù)據(jù)對比可看出，工藝優(yōu)化后我廠噸堿石灰石用量降低4.94 kg/m3、原鹽用量降低60 kg/m3、焦炭用量降低0.36 kg/m3，自用堿用量降低1.97 kg/m3，每年可創(chuàng)造綜合經(jīng)濟(jì)效益約200萬元，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

4 結(jié) 語

將石灰雜水預(yù)處理后用于調(diào)節(jié)鹵水pH值的工藝有效實(shí)現(xiàn)了進(jìn)納濾膜鹵水pH值的有效控制，大大延長了溴素廠鹵水池運(yùn)行周期，穩(wěn)定了納濾裝置的取水量及水質(zhì)，延長納濾膜使用壽命的同時為納濾裝置長周期滿負(fù)荷、高效運(yùn)行創(chuàng)造了有利條件，我廠純堿制造成本也得到了進(jìn)一步降低。