燒堿生產(chǎn)工藝改進(jìn)探究

周嬌（浙江工程設(shè)計(jì)有限公司，浙江 杭州 310002）

景偉（杭州科利化工股份有限公司，浙江 杭州 310002）

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，燒堿的需求量也越來(lái)越大，雖然我國(guó)目前的燒堿的生產(chǎn)總量處于世界的領(lǐng)先地位，但是在相關(guān)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)技術(shù)方面還處于初始落后階段。因此合理的進(jìn)行燒堿生產(chǎn)工藝的改進(jìn)及優(yōu)化，能夠有效的提高燒堿的生產(chǎn)總量和生產(chǎn)效率，促進(jìn)我國(guó)燒堿產(chǎn)業(yè)和生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展。

1 燒堿生產(chǎn)工藝過(guò)程概述

1.1 配水

去除多余的硫酸根是電解環(huán)節(jié)最重要的一步。我們將得到的淡鹽水分為兩部分，一個(gè)是經(jīng)過(guò)自控調(diào)節(jié)的鹽水，另一個(gè)是BaSO4。化鹽水是由回收水組成，回收水主要來(lái)自過(guò)濾鹽泥過(guò)程中產(chǎn)生的濾液和其它工序中的調(diào)節(jié)水。

1.2 化鹽、鹽水精制

化鹽、鹽水精制的工藝流程是：調(diào)節(jié)溶液溫度→逆流、全面接觸原鹽→加入NaOH溶液，發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物為Mg(OH)2→加壓處理，將粗鹽送入預(yù)處理器→沉淀小分子、懸浮物→膜分離清鹽水→篩選合格鹽水，二次精制。在反應(yīng)流程中，需要用到鰲合樹(shù)脂塔，進(jìn)行精制鹽水，使鈣離子和鎂離子達(dá)到給定的標(biāo)準(zhǔn)。最終得到的二次鹽水用于電解反應(yīng)。

1.3 電解

化鹽、鹽水精制過(guò)程得到的二次鹽水進(jìn)行電解反應(yīng)時(shí)，氯氣和淡鹽水被分離，氯氣由尾氣裝置回收，淡鹽水則被運(yùn)輸?shù)矫撀缺弥小７磻?yīng)進(jìn)行時(shí)，由于電解反應(yīng)放熱，所以要不斷的對(duì)陰極液冷卻處理，保持電解槽中電解液的溫度恒定。反應(yīng)產(chǎn)物H2要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的處理，才可結(jié)束電解反應(yīng)。

1.4 淡鹽水脫氯

在燒堿生產(chǎn)工藝中脫氯工序非常重要，對(duì)維護(hù)設(shè)備持久耐用有很大幫助。因此，淡鹽水必須進(jìn)行脫氯處理。向反應(yīng)中加入亞硫酸鈉，保證氯離子能夠清除干凈。此過(guò)程中的氯氣可以再次利用。完成脫氯后的鹽水將進(jìn)行下一工序，即配水、化鹽。

2 燒堿生產(chǎn)工藝優(yōu)化改進(jìn)方案探究

2.1 燒堿生產(chǎn)工藝優(yōu)化改進(jìn)方案主要依據(jù)

大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得到：離子膜燒堿工藝具有凈化能力強(qiáng)，可充分利用游離氯消除混合物中的雜質(zhì)，并能將游離氯的含量保持一定的固定值，是現(xiàn)階段最具優(yōu)勢(shì)的方法。與其他工藝流程相同，離子膜燒堿工藝也同樣要做好防腐，保護(hù)設(shè)備的永久特性。在節(jié)能環(huán)保方面，離子膜燒堿工藝主要是在控制游離氯的含量上下功夫，這樣可以消除有機(jī)雜質(zhì)，確保Cl2、N2質(zhì)量達(dá)標(biāo)。在設(shè)備安全方面，工藝要求反應(yīng)過(guò)程盡量少排放廢物，盡量少的加入添加劑。但離子膜燒堿工藝的缺陷在于國(guó)內(nèi)技術(shù)不完善，所以引進(jìn)了國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，彌補(bǔ)缺陷。然而，國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)內(nèi)不同，存在較大差異，工藝完成情況收到影響，因此提出以下改進(jìn)方案。

2.2 燒堿生產(chǎn)工藝優(yōu)化改進(jìn)方案

2.2.1 改進(jìn)淡鹽水脫氯系統(tǒng)

前文已經(jīng)提到，在燒堿生產(chǎn)工藝流程中脫氯工序起到至關(guān)重要的作用。因此，我們?cè)谶x擇方案改進(jìn)時(shí)，首先是改進(jìn)淡鹽水脫氯系統(tǒng)。脫氯可以延緩設(shè)備腐蝕，設(shè)備持久耐用。然而，脫氯工藝操作復(fù)雜、投入的原料、設(shè)備、人員較大，同時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸根含量增加，進(jìn)而就需要多消耗一部分BaSO4溶液，造價(jià)相對(duì)較高。因此，再改進(jìn)的時(shí)候?qū)⒃现慌c脫氯塔內(nèi)溶液反應(yīng)，不與亞硫酸鈉反應(yīng)。將電解設(shè)備增設(shè)淡鹽水脫氯模塊，規(guī)定控制指數(shù)，自動(dòng)控制淡鹽水脫氯流程。調(diào)整監(jiān)控和計(jì)量裝置，改進(jìn)配置槽和輸送物料的管道，使其滿(mǎn)足工藝需要。自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)置參數(shù)時(shí)，選擇主要的參數(shù)加以控制，對(duì)無(wú)需或者不重的參數(shù)設(shè)置成默認(rèn)狀態(tài)，不需要實(shí)時(shí)監(jiān)控。在節(jié)能環(huán)保方面，取消脫氯塔系統(tǒng)，并主要針對(duì)游離氯回收問(wèn)題做了改進(jìn)。嚴(yán)格控制游離氯含量，盡量不讓其高低頻繁波動(dòng)狀況。游離氯大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，耗資增加，對(duì)設(shè)備影響較大，不利于一次鹽水的生產(chǎn)；游離氯小于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)值，無(wú)法對(duì)有機(jī)雜質(zhì)進(jìn)行清除，設(shè)備極易腐蝕，影響后期燒堿生產(chǎn)工藝流程正常進(jìn)行。

2.2.2 合理優(yōu)化次鹽水精制系統(tǒng)

次鹽水精制系統(tǒng)的改進(jìn)是基于其工藝流程進(jìn)行的。首先暫停次氯酸鈉的供應(yīng)，其次阻止各種原料的進(jìn)入，最后將輸送泵和閥門(mén)的開(kāi)關(guān)關(guān)死，同時(shí)去除監(jiān)測(cè)、計(jì)量裝置。對(duì)工藝流程中不起作用的參數(shù)所對(duì)應(yīng)的裝置進(jìn)行拆除，調(diào)整保留的控制條件。在此過(guò)程中，同樣要控制游離氯的含量，有效消除有機(jī)雜質(zhì)，確保工藝設(shè)備正常運(yùn)行。所有改進(jìn)的環(huán)節(jié)都必須細(xì)心觀察，保證改進(jìn)正常有序的進(jìn)行，不影響整體的工藝效果。

2.2.3 燒堿生產(chǎn)工藝優(yōu)化改進(jìn)效果

對(duì)淡鹽水脫氯系統(tǒng)改進(jìn)以及對(duì)次鹽水精制系統(tǒng)改進(jìn)的最終目的都是要在保證燒堿生產(chǎn)工藝正常進(jìn)行的同時(shí)，縮減開(kāi)支、提高效率。通過(guò)相關(guān)工程，總結(jié)出改進(jìn)后的工藝具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)：

第一，監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)化，設(shè)置自動(dòng)控制系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單，控制設(shè)備數(shù)量減少；

第二，節(jié)能環(huán)保效果好，三廢排放量明顯減少，初始投入少，后期人員投入減少；

第三，整個(gè)系統(tǒng)工藝穩(wěn)定性好、性能優(yōu)良，產(chǎn)品合格率高，每個(gè)工序一次成功率提升，節(jié)省時(shí)間，節(jié)省勞動(dòng)力，收到廣大用戶(hù)青睞；

第四，收入高、投資小是改進(jìn)后最突出的特點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)效益能夠達(dá)到企業(yè)需求指標(biāo)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高，成本回收快。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，進(jìn)行燒堿生產(chǎn)工藝的改進(jìn)能夠有效的提高系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量，在很大程度上能夠有效的節(jié)約成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。因此，在今后的工作研究中，應(yīng)該重視創(chuàng)新生產(chǎn)工藝流程，探究創(chuàng)新的生產(chǎn)方法和方式，提高生產(chǎn)工藝質(zhì)量，制定科學(xué)完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于燒堿生產(chǎn)工藝的提高有著至關(guān)重要的意義。

[1]王文武，劉自珍.國(guó)隔膜法燒堿的生產(chǎn)狀況與發(fā)展動(dòng)向[J].氯堿工業(yè)，2009(02).

[2]蘇裕，孔軼眾，王建川.離子膜法燒堿工藝各工序生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].氯堿工業(yè)，2008(10).