一次鹽水預處理器返渾的原因及處理措施

鐘永鐸，胡艷剛

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

一次鹽水預處理器返渾的原因及處理措施

鐘永鐸，胡艷剛

（四平昊華化工有限公司，吉林 四平 136001）

介紹了一次鹽水中預處理器的工作原理，分析了在生產過程中返渾的原因，提出了改進措施。

一次鹽水；預處理器；工作原理；返渾；改進措施

由于離子膜法制堿技術要求運行條件苛刻，必須嚴格控制入槽鹽水質量，否則，將會影響離子膜的使用壽命、性能及產品質量。四平昊華化工有限公司于2007年新上20萬t/a離子膜項目，于2008年8月一次開車成功。生產能力由5萬t/a逐漸擴建到25萬t/a，隨著鹽水使用量的增大，提高一次鹽水質量顯得尤為重要。該公司預處理＋一次膜分離法的鹽水精制工藝技術逐步替代了道爾澄清桶＋砂濾器的鹽水精制工藝，但經過一段時間的生產運行，發現一次鹽水預處理器的運行好壞，直接影響一次鹽水的產量，繼而影響氯堿系統NaOH等產品的產量，因此，提高一次鹽水工序的生產操作水平，特別是預處理器的操作水平更顯得尤為重要。

1 預處理器的結構及工作原理

1.1 預處理器的結構

該公司預處理器的容積為 1 185 m3，φ12.5 m×12.7 m，預處理器采用渦流澄清和漂浮澄清相結合的原理處理粗鹽水中的大量Mg（OH）2膠片絮狀沉淀。預處理器由凝聚反應室、浮泥口、多層錐形隔板（內部圓錐）、沉降室（下部圓錐）、沉泥斗、清液通道管及清液集水槽組成。

1.2 預處理器的工作原理

粗鹽水加NaOH后產生大量氫氧化鎂絮狀沉淀，這部分粗鹽水用加壓泵送到加壓溶氣罐，通過氣水混合器進行溶氣，罐內保持 0.18～0.30 MPa 壓力，在壓力作用下，使粗鹽水溶解一定量的空氣（每立方米鹽水中溶解5 L空氣），當溶解了空氣的粗鹽水經文丘里混合器時，第一次泄壓產生大量氣泡和絮凝劑三氧化鐵混合一起切向進入預處理器的凝聚反應室完全泄壓，經過倒置錐殼組的中央，由下向上做減速旋轉運動，產生渦流，使氫氧化鎂沉淀的雜質和絮凝劑充分接觸，帶著氣泡絮凝成大小不一的絮凝團，通過粗鹽水的不斷流入，浮出錐殼中央絮凝后，相對密度較大的絮凝團折流向下進入倒置錐殼組的多孔道上寬下窄的環形沉降區。由于環形通道的孔徑逐漸變小，流速加快，進入分離區后，鹽水流速驟然變慢，由于慣性原理，質量大的物體會繼續前進迅速沉積到泥漿區，而鹽水則折流向上進入清液層，從而達到了固液分離的目的。假比重大的氣泡絮凝團則直接浮上浮泥層，定期排出界外鹽泥池中，達到良性運轉的目的。

2 預處理器返渾的主要原因

（1）原鹽指標中Mg2＋超標。要求原鹽中氯化鈉質量分數必須大于 95%，Ca2＋質量分數小于 0.25%，Mg2＋質量分數小于0.15%，SO2－4質量分數小于0.6%。該公司原鹽指標中鎂離子的含量超出原設計的2.6倍，現用的原鹽中鎂離子的質量分數平均為0.25%左右。導致在相同時間內，生產相同產量的精鹽水時，預處理器多造出一倍的鎂泥，若未及時排出，勢必增加預處理器的鹽泥層，久而久之，造成預處理器返渾。

（2）鹽水濃度及溫度的波動較大。由于預處理器體積較大，從中部切向流入的飽和粗鹽水需4~5 h才能從預處理器的上部流出，在這期間，粗鹽水濃度的較大幅度波動造成了鹽水密度的分層變化，密度不同的鹽水進入預處理器里面勢必會產生徑流，造成預處理器返渾。化鹽水換熱器溫度不穩定，長時間波動，導致沒等流出預處理器就產生了對流，造成預處理器返渾。

（3）粗鹽水流量波動較大。鹽水流量的變化對鹽水在預處理器內的上升速度影響不大，但粗鹽水的流量增大會使管道內的流速明顯增大。當快速流動的粗鹽水切向流入預處理器的絮凝室內，急劇泄壓到常壓，產生瞬間的較大攪動力，容易引起預處理器返渾。

（4）鹽水的NaOH和FeCl3加入量控制不穩定。粗鹽水中過量NaOH加入量不穩定，FeCl3濃度和流量不穩定都直接影響預處理器的正常運轉，致使上浮效果和下沉效果都不好，一部分Mg（OH）2沉淀懸浮在清液層的鹽水中，導致預處理器渾濁。

3 預處理器返渾現象的處理措施

（1）嚴控原鹽指標。用質量較好的原鹽化鹽，減少粗鹽水中鎂泥產生量，保證預處理器下排泥每次都是清液。對于鎂泥多而導致返渾，有2種解決辦法：降流量，然后增加排泥量，原則上直到排出清液為準；系統停車，讓預處理器停止靜置沉降2～3 h，然后，一次性把預處理器里沉積的鹽泥全部排出（如有2臺預處理器的，可以單線運行，單線停車處理）。這種方法見效快，澄清以后平穩運行的時間長。

（2）控制好化鹽桶的鹽層和化鹽水溫度。控制好進入化鹽桶原鹽的量和化鹽桶的鹽層，嚴控粗鹽水濃度為315～305 g/L。控制好化鹽水換熱器的進蒸汽量，保證換熱器另一側鹽水流量穩定，嚴控化鹽水的溫度為（60±2）℃。

（3）控制好進入預處理器里的粗鹽水流量。要求粗鹽水流量從50 m3/h增至70 m3/h在2 h內完成；超過70 m3/h鹽水的增加速度原則上不超過5 m3/h。

（4）保證粗鹽水NaOH的過量值，FeCl3溶液的配置濃度穩定。根據入場原鹽鎂離子含量，適時調節過量NaOH的含量和預處理器中FeCl3的加入量。FeCl3的加入量應以上浮泥層為土黃色為準。如果原鹽中鎂離子含量增高，NaOH及FeCl3的量也需增加。

當含有Mg（OH）2沉淀多的粗鹽水進入預處理器時，不但要增加FeCl3的加入量，更要適當提高粗鹽水中過量NaOH的含量。否則，過多的FeCl3溶液沒有與OH－結合，就以Fe離子的形式游離在鹽水中，最終進入樹脂塔，使螯合樹脂中毒。

4 結論

預處理器的運行情況直接影響對鎂離子的除去效果，進而影響后序凱膜的運行效果，影響整個鹽水工段精制鹽水的生產質量及整個氯堿系統的產能。根據對預處理器的研究、使用和對預處理器返渾現象的處理，已經摸索出一套使預處理器平穩運行的生產方案，保證了鹽水工段平穩高效地產出質量合格精鹽水，滿足電解工段精鹽水的最大使用量，保證了電解工段滿負荷運行，進而為滿負荷生產打下了堅實的基礎，實現了經濟利潤最大化。

Causes and treatment measures of primary brine preprocessor return turbidity

ZHONG Yong-duo,HU Yan-gang
(Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.,Siping 136001,China)

The working principle of primary brine preprocessor was introduced,the causes of primary brine return turbidity were analyzed,and the treatment measures were put porward.

primary brine;preprocessor;working principle;return turbidity;treatment measures

TQ114.26+1

B

1009－1785(2012)03-0009-02

鐘永鐸，1995年畢業于吉林化工學校，化工工藝專業，助理工程師，現工作在四平昊華化工有限公司氯堿二廠，技術員。

2011-11-27