離子膜法燒堿工藝改進

許瓊武

（云南鹽化股份有限公司昆明鹽礦，云南 安寧 650300）

離子膜法燒堿工藝改進

許瓊武

（云南鹽化股份有限公司昆明鹽礦，云南 安寧 650300）

通過新增鈦換熱器、蒸汽冷凝水回收利用、真空脫氯氯水管改造等措施，保證了離子膜燒堿生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運行，降低了能耗，提高了經(jīng)濟效益。

離子膜；燒堿；工藝改進

云南鹽化股份有限公司昆明鹽礦燒堿分廠10萬t/a離子膜燒堿生產(chǎn)裝置于2006年3月6日正式開車，至今已平穩(wěn)運行6年，在裝置運行過程中通過不斷總結(jié)經(jīng)驗，對原設(shè)計進行了完善和改進工作，使各項工藝控制指標符合工藝要求，方便操作控制，保證裝置平穩(wěn)運行，最大限度地發(fā)揮裝置的設(shè)計能力，而且降低了能源消耗和生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟效益。

1 電解槽清洗廢水的回收

在清洗電解槽時，每次都要清洗2遍，第一遍清洗出來的廢水都是比較干凈的水，完全可以回收利用。原設(shè)計上只有陽極液清洗的廢水可以排入陽極液排放槽，將陰極液清洗廢水設(shè)計為排入地坑，浪費資源。

為節(jié)約用水，通過配管將陰極液清洗廢水排入陽極液排放槽，最后輸送至一次鹽水化鹽用。

2 樹脂塔再生廢水回收利用

原設(shè)計，樹脂塔再生后的酸堿廢水直接輸送至廢水處理站，經(jīng)處理合格后外排。但實際上，污水池處理能力有限，經(jīng)常出現(xiàn)再生后的酸堿廢水得不到及時處理，不僅影響樹脂塔的生產(chǎn)效率，還造成了浪費。

經(jīng)過一段時間的實踐，決定在廢水泵出口配2股管道，一股至廢水貯槽，在運行過程中打回流；另一股至陽極液排放槽。中和后的污水送脫氯系統(tǒng)回收利用。

經(jīng)改造后，每年節(jié)約近11.2萬元，同時，保證了生產(chǎn)的正常運行。

3 機泵機封冷卻水的回收利用

燒堿裝置機泵冷卻水分為2類，一類是一次鹽水工序使用的一次水；另一類是電解工序和蒸發(fā)工序使用的純水。電解工序機泵全部采用純水冷卻，水質(zhì)較好，值得回收。在電解裝置正常生產(chǎn)過程中，共有9臺機泵運行，機封冷卻水都外排入地溝，導(dǎo)致水資源的浪費，環(huán)境污染。

通過改造，把所有機封冷卻水回收至循環(huán)回水池內(nèi)，作為循環(huán)水一次水補充用。機封冷卻水量按照每臺0.252 m3/h，一次水單價1.50元/m3計算，1年可節(jié)約 0.252×9×8 000×1.5＝2.7（萬元）。

4 脫氯系統(tǒng)鹽酸加入位置的改造

2006年3月試車后，發(fā)現(xiàn)脫氯系統(tǒng)pH值在線監(jiān)測儀取樣處經(jīng)常取不到樣，操作人員很難控制相應(yīng)的操作。pH值在線監(jiān)測儀在DCS操作面畫上顯示為假值，導(dǎo)致精制劑亞硫酸鈉和氯化鋇消耗量增加，如調(diào)整不及時，可能導(dǎo)致螯合樹脂中毒而報廢。通過查閱設(shè)計資料和現(xiàn)場實際裝置發(fā)現(xiàn)，造成上述情況的主要原因有，（1）原設(shè)計脫氯塔處的加酸管太靠近脫氯塔進口，在運行過程中，加酸混合時間短，混合不均勻，導(dǎo)致脫氯效果不好，返回一次鹽水工序的淡鹽水中常常含有游離氯；（2）在線監(jiān)測pH值取樣處在脫氯塔入口處，在運行過程中，被真空泵抽走了，根本取不到樣，即使取到了，也不真實。

改造后，把加酸口引到距離脫氯塔入口10 m的位置，取樣口移到1.7 m的位置。經(jīng)改造后，脫氯系統(tǒng)運行平穩(wěn)，脫氯效果好，精制劑亞硫酸鈉和氯化鋇的消耗量明顯降低。

5 蒸汽冷凝水的回收利用

電解工序的蒸汽冷凝水主要來自堿液冷卻器、鹽水換熱器和氯水冷卻器排放的冷凝水。

通過收集，回收到循環(huán)回水池內(nèi)，可作為循環(huán)水的一次水補充用，降低一次水的消耗。

6 濕氯氣余熱的利用

電解槽出口濕氯氣溫度一般約為85℃，而一次鹽水工序來的鹽水溫度一般為45~55℃，為保證二次鹽水精制的品質(zhì)，在進入樹脂塔前，原設(shè)計入槽鹽水溫度是通過蒸汽加熱至55~65℃后進入電解槽，一般操作控制為60℃。同時濕氯氣溫度較高，影響管道壽命，進入下道工序氯氣處理，消耗硫酸量大。

通過考察和理論計算后，新增1臺濕氯氣鈦冷卻器，把高溫濕氯氣與進過濾鹽水貯槽之前的一次精鹽水進行換熱，降低氯氣溫度。這不僅充分利用了氯氣中的余熱，降低了蒸汽消耗，還減輕了氯處理工序的冷卻負荷，以降低在干燥過程中的濃硫酸消耗。按現(xiàn)階段燒堿裝置生產(chǎn)能力10萬t/a計，每年可節(jié)約蒸汽18 000 t以上，蒸汽價格按照80元/t計算，可節(jié)約費用144萬元/a。

7 真空脫氯新增液位和流量報警連鎖

電解真空脫氯泵在運行過程中，工藝控制參數(shù)循環(huán)液液位、循環(huán)液溫度、循環(huán)液流量控制都是開關(guān)量控制，在DCS控制系統(tǒng)上只有1個開關(guān)狀態(tài)顯示，正常時顯示為綠燈。報警時，顯示為紅燈，無聲音報警和數(shù)值顯示。在生產(chǎn)運行過程中，操作人員1 h巡檢一次現(xiàn)場，如果在整點發(fā)生異常現(xiàn)象時，可以通過巡檢發(fā)現(xiàn)問題，及時處理，可避免事故的發(fā)生，但異常現(xiàn)象不可能均發(fā)生在整點，操作人員通過DCS控制系統(tǒng)無法正常判斷真空泵的運行情況。一旦循環(huán)液泄漏，液位下降，流量降低，溫度必然升高，可能導(dǎo)致機組葉輪抱死或機封受損，造成嚴重的設(shè)備事故，影響生產(chǎn)正常運行。

曾出現(xiàn)過分離器底部循環(huán)液至陽極液排放槽（D-280）閥門泄漏，導(dǎo)致循環(huán)液液位下降現(xiàn)象，因操作人員發(fā)現(xiàn)及時并馬上采取處理措施，方避免了事故的發(fā)生。

現(xiàn)把循環(huán)液液位開關(guān)和循環(huán)液流量開關(guān)增加變送功能，在DCS上顯示時時液位和流量值，并增設(shè)低限報警和設(shè)置流量連鎖，當流量為3 m3/h時，機組連鎖停運，起到保護機組的作用。

8 提高脫氯泵的真空度

裝置運行6年以來，脫氯真空泵真空度最佳只能達到-58 kPa，發(fā)現(xiàn)還有提升空間。原設(shè)計脫氯真空泵產(chǎn)生的氯水進入陽極液排放槽內(nèi)，在操作過程中，主要是靠陽極液排放槽內(nèi)的液位控制30%以上來液封脫氯氯氣，液封高度明顯不夠，特別有時陽極液排放槽液位控制還不足20%，導(dǎo)致脫氯真空泵真空度一直無法提升，甚至有時候真空度只達到-55 kPa左右，嚴重影響脫氯效果。

經(jīng)過改造，提高氯水液封高度，按照真空度-60 kPa來計，液封高度提高為5.5 m。改造后，真空度明顯提高，已可達到-65 kPa。脫氯效果良好，精制亞硫酸鈉和氯化鋇的消耗量大大降低。

通過改造，（1）硫酸根日平均值下降了20.4%。（2）氯化鋇的日平均用量下降了59.72%。（3）亞硫酸鈉投入量基本持平。

Process improvement of exchange membrane caustic soda production

XU Qiong-wu
(Yunnan Salt Chemical Co.,Ltd.,Kunming salt mine,Anning 650300,China)

Through addition of titanium heat exchanger,the steam condensed water recovery and utilization,vacuum dechlorination pipe renovation measures,the ionic membrane caustic soda device stable operation.Reduces energy consumption,improves the economic benefit.

exchange membrane;caustic soda;process improvement

TQ114.26

B

1009－1785(2012)10-0003-02

許瓊武（1982—），2005年畢業(yè)已昆明理工大學(xué)，現(xiàn)任云南鹽化股份有限公司昆有鹽堿礦化工工藝助理工程師。

2012-05-20