張保莊

摘要：通過對膜法除硝十水硫酸鈉結(jié)晶過程中結(jié)晶各種條件的摸索，通過運行經(jīng)驗，尋找出最佳的結(jié)晶效果，從而提高膜法除硝的效率。

關(guān)鍵詞：鹽水、膜法除硝、結(jié)晶溫度

除硝系統(tǒng)經(jīng)改造后的預(yù)處理單元：合格的脫氯淡鹽水先進入淡鹽水儲槽，液位達到一定位置后再啟動淡鹽水增壓泵，然后進入一級、二級換熱器進行降溫，使最終出水溫度降到設(shè)定值范圍，再進入緩沖水槽。兩臺板式換熱器冷源分別是：一級冷源為經(jīng)SRO脫硝后的貧硝鹽水，二級板換冷源統(tǒng)一采用循環(huán)冷卻水;淡鹽水在緩沖水槽出來后加鹽酸調(diào)節(jié)PH并與儀表信號聯(lián)鎖;加亞硫酸鈉中和余氯，加藥量采用計量泵定量添加。然后通過淡鹽水輸送泵送活性碳過濾器進一步脫除余氯。因在運行過程中，在壓力作用下，活性炭填料會慢慢壓實或雜質(zhì)堵塞，需定期對活性炭填料利用淡鹽水配合加入干燥空氣進行反沖沖洗避免出現(xiàn)板結(jié)。經(jīng)炭濾后再進入保安過濾器去除雜質(zhì)，保護后續(xù)設(shè)備。通過結(jié)合其他企業(yè)先進經(jīng)驗，結(jié)合實際情況，我們增上了板換系統(tǒng)降溫和增加保安過濾器，淘汰炭濾設(shè)備，同時增上了一套除硝膜系統(tǒng)。我們在根據(jù)原有的流量和冷卻水流量的同時調(diào)整鹽水流量，冷卻水的流量及冰機鹽水出口溫度。

目前我國國內(nèi)氯堿生產(chǎn)技術(shù)主要有離子膜法，該離子膜法制堿工藝生產(chǎn)過程中積累于鹽水系統(tǒng)中的硫酸根當濃度超過一定值以后，在電解過程中會在陽極進行放電，在消耗了電能的同時也會產(chǎn)生游離態(tài)的氧并對陽極產(chǎn)生較為嚴重的破壞，所以，對這些系統(tǒng)中積累的硫酸根必須去除。目前國內(nèi)去除硫酸根的方法有很多種，在傳統(tǒng)過程中出去硫酸根的辦法是加入氯化鋇，而氯化鋇有毒并且在鹽水中還有可能引進鋇離子，對離子膜造成金屬離子影響，我們結(jié)合新技術(shù)膜法除硝新技術(shù)，經(jīng)過上膜法除硝系統(tǒng)后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根，同時對除硝技術(shù)的工藝流程、膜處理方式。在實際運行過程中除硝的效率比較低，大約在40%左右。結(jié)合實際生產(chǎn)情況進行提高膜法除硝的效率。

一、技術(shù)改進過程

1、結(jié)晶槽富硝水溫度對出硝量及進電解槽硫酸根含量的影響。數(shù)據(jù)如下：

從以上數(shù)據(jù)可以看出，在進結(jié)晶槽富硝水流量7m3/h、結(jié)晶槽液位20%、結(jié)晶槽溫度5.6-6.3℃的條件下，將進結(jié)晶槽富硝水溫度由41℃降到28 ℃時，不同富硝水溫下出硝量和進電解槽硫酸根含量變化的情況。在進結(jié)晶槽富硝水流量7m3/h、進結(jié)晶槽富硝水溫度35℃、結(jié)晶溫度5.9℃、結(jié)晶槽液位20%時，每天產(chǎn)硝13.5噸，進電槽硫酸根含量到到最低8.2g/L。

2、進結(jié)晶槽富硝水硫酸根不同含量對出硝量及進電解槽硫酸根含量的影響。實驗數(shù)據(jù)如下：

從以上試驗數(shù)據(jù)得出，在進結(jié)晶槽富硝水硫酸根含量在60g/L時，日產(chǎn)硝14.3噸，進電解槽硫酸根含量降至7.3g/L，由于膜廠家不建議富硝水濃度過高，影響膜的壽命，且富硝水濃度65g/L時產(chǎn)硝量沒有增加，所以繼續(xù)運行富硝水濃度60g/L。

3、過調(diào)節(jié)進冰機出水溫度進行試驗，在不同溫度下得出數(shù)據(jù)如下表：

在對冰機出水溫度對出硝量及進電解槽硫酸根影響較大，-1℃和-2℃時日岀硝量相差達0.8噸。實驗人員也反應(yīng)溫度低了離心機出料比較快，不容易堵，冰機出水溫度-2℃時日產(chǎn)硝15.6噸，進電解槽硫酸根含量降至了6.0g/L。

總結(jié)：通過以上運行數(shù)據(jù)可以看出，由于整個系統(tǒng)內(nèi)的硫酸根含量降低，所以岀硝量沒有增加，在逐漸降低，但是進電槽硫酸根含量也在降低，說明優(yōu)化參數(shù)后，除硝的效率得以大幅提高，達到了歷史最好水平，也符合進電解槽鹽水標準，此次改進達到了預(yù)期目的。

最終結(jié)論：由原來的返回淡鹽水硫酸根16mg/m3降低到了4mg/m3。

二、1、改進技術(shù)路線

（1）根據(jù)現(xiàn)有的除硝膜的實際運行情況。

（2）優(yōu)化除硝制冷系統(tǒng)，提高結(jié)晶的形成。

（3）對除硝的鹽水流量以及冷水流量進行試驗調(diào)節(jié)。

（4）做好成品的檢測分析。

2、關(guān)鍵技術(shù)

①根據(jù)現(xiàn)有的除硝膜的實際運行情況，優(yōu)化除硝制冷系統(tǒng)，提高結(jié)晶的形成。

②對除硝的鹽水流量以及冷水流量進行試驗調(diào)節(jié)。

3、項目創(chuàng)新點

根據(jù)膜法除硝的工藝流程和工作原理，優(yōu)化改變除硝的鹽水流量以及冷水流量，最終達到預(yù)期效果。

三、技術(shù)開發(fā)取得的階段性成效

河北冀衡化學(xué)股份有限公司是生產(chǎn)氯堿的化工企業(yè)，為了使企業(yè)能夠持續(xù)發(fā)展，能夠在市場經(jīng)濟中立于不敗之地，就必須在節(jié)能降耗方面做好工作。尤其是在當前煤、電、油供應(yīng)緊張、價格上漲的嚴峻形勢下，以節(jié)能降耗為前提發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)顯得十分必要。對生產(chǎn)中一些落后工藝進行改進，達到降低成本，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

但隨著工業(yè)信息化的發(fā)展和水資源的緊張以及環(huán)保形勢的日益嚴峻，淡鹽水要重復(fù)進行利用，造成硫酸根和其它雜質(zhì)積聚升高。雜質(zhì)升高后由機械過濾以及樹脂塔過濾即可去除，但是硫酸根積聚后，無法采用機械方法去除。原來采用氯化鋇法除硝，氯化鋇屬于劇毒品，對人體有害。隨著工業(yè)的發(fā)展，采用除硝膜法進行除硝，我們增上除硝膜后，發(fā)現(xiàn)除硝效率低，無法將硫酸根降低到合格范圍內(nèi)。我們通過試驗，對其的工藝參數(shù)以及降溫系統(tǒng)的優(yōu)化，使硫酸根降低到合格范圍內(nèi)。增加了離子膜的使用周期和節(jié)約了電耗。