一次鹽水新裝置運行情況簡介

潘 杰，張 爽，孟 和（沈陽化工股份有限公司，遼寧 沈陽 110026）

一次鹽水新裝置運行情況簡介

潘 杰，張 爽，孟 和
（沈陽化工股份有限公司，遼寧 沈陽 110026）

介紹了氯堿生產中鹽水裝置運行過程中出現的問題及應對措施。

一次鹽水；裝置特點；運行狀況

沈陽化工股份有限公司于 2015 年 12 月進行了搬遷改造。 新廠搬遷后， 一次鹽水采用了 “預處理器+膜法分離”鹽水精制新工藝代替“道爾澄清桶+砂濾器+白煤過濾器”的傳統鹽水工藝。 該公司一次鹽水采用的新工藝及運行情況如下。

1 工藝簡介

電解產生淡鹽水（包括去膜法除硝后淡鹽水、未除硝淡鹽水）及其他補充水送配水槽，經預熱后化鹽，產生的粗飽和鹽水加入次氯酸鈉、氫氧化鈉，生成氫氧化鎂沉淀同時分解鹽水中的有機物。然后通過加壓泵送入氣水混合器與空氣混合后進入加壓溶氣罐，再進入預處理器。在預處理器進口管道上加三氯化鐵溶液（助沉劑）。 預處理器流出粗鹽水在后反應槽內加入碳酸鈉形成碳酸鈣沉淀，充分反應后的粗鹽水進入進液緩沖槽，并自流入 SF 膜過濾器。 濾清液自流至折流槽，在折流槽中加入亞硫酸鈉和鹽酸除去鹽水中的游離氯和調節精鹽水 pH 值后，流入過濾鹽水貯槽，經精鹽水泵送至界外。

2 裝置工藝特點

該套鹽水精制裝置的主要特點是：系統先除鎂離子（預處理器）后除鈣離子（SF 膜過濾器）。 由于SF膜過濾器本身對鹽水中有機物含量有嚴格要求，粗飽和鹽水在進入 SF膜過濾器之前加入了次氯酸鈉除去鹽水中的有機物。

（1）預處理器。

預處理器主要是采用上浮法除去鹽水中的鎂離子，此工藝對原鹽中鎂含量有較好的適應性，并且對原鹽中的鈣鎂離子比沒有嚴格的局限性，可操作彈性大。但是除鎂能力的大小不能夠無限放大，在原鹽中的鎂離子含量 0.15%以下為易。

預處理器除鎂的能力取決于能否產生足量的、氣泡直徑達到滿足氫氧化鎂附著需求的有效氣泡。在額定流量下，壓縮空氣溶解于粗鹽水的溶解度是有極限的，而且在減壓后釋放出來的溶解空氣也有消耗，質量是有損失的。當有效的氣泡量不足以讓所有的氫氧化鎂被裹纏，則沒有載體裹纏的氫氧化鎂不可能氣浮從上排泥口排出，而是會在鹽水中游蕩，氫氧化鎂的分離效果就會受到影響。因此，原鹽中鎂離子含量的絕對值最為關鍵。

（2）SF 膜過濾器。

膜分離技術分類包括微濾、超濾、納濾、反滲透4類，其中不同膜對物質的截留不同。微濾膜截留微粒、超濾膜截留大分子、納濾膜截留二價離子及小分子、反滲透膜主要對一價離子起到截留作用。鹽水過濾就是利用微濾膜將鹽水中懸浮的氫氧化鎂和碳酸鈣及其他懸浮物除掉。

該公司采用的 SF膜過濾器的膜主體是膨脹聚四氟乙烯膜，屬于微濾膜的一種，具有高強度、大比表面積、大流量、高抗有機污染能力的特征，是一次成型，雙向拉伸膜，膜孔均勻、致密，完全做到表面過濾；膜表面嫁接親水基團，有效抵抗有機物污染，降低對預處理的依賴。聚四氟乙烯材質耐腐蝕，使得膜的使用壽命增長。

3 運行現狀及問題分析

現階段，該公司在線運行 6 臺北化機（2.5 萬t/a）電解槽。 鹽水供給量約 200 m3/h，裝置運行狀態相對平穩。運行中發生一些異常情況，現對發生問題原因進行簡單分析。

（1）SF 膜過濾器運行周期縮短為 24 h。

該公司自 2015 年 12 月投產以來， 一直使用印度進口礦鹽，原鹽指標多為二級品。 2016 年 3 月下旬，公司使用了一批次國產海鹽，原鹽指標為一級品。

使用國產海鹽后 24 h 內，SF 膜 過 濾 器 膜 通道流量迅速下降， 出現了進液緩沖槽液位升高，SF 膜壓力增大現象。 公司共 4 臺 SF 膜過濾器，在 200 m3/h鹽水供應量下，采用開 3 備 1。 出現 SF 膜通道流量迅速降低這一異常現象后， 對 SF膜進行了緊急切換備膜過濾器，對 3 臺在線運行膜過濾器 12 h 內進行徹底酸洗。酸洗后膜過濾器通道流量恢復，但在24 h 內會再次出現流量速降問題。 期間，對 4 臺膜過濾器進行了 4輪酸洗。 其效果一樣，都是恢復鹽水流量后在短時間內迅速降低。對此，對膜過濾器進行次鈉清洗，現象同酸洗。將原鹽改回到進口礦鹽后現象得到緩解，SF 膜過濾器的運行時間恢復為 10~ 15天。

由以上現象分析， 使用國產海鹽造成 SF膜過濾器流量通道迅速降低，運行周期縮短。國產海鹽雖然分析指標比進口礦鹽好，但其中藻類、菌類、腐蝕酸等有機物含量遠高于礦鹽，有機物具有粘性，進入膜過濾器后附著膜上堵塞通道。對此，調整次鈉加入量 （在過 濾 器 出 口 次 鈉 濃度 4~5 mg/L），同 時礦 鹽 和海鹽混加，該現象得以緩解。

（2）預處理器出現返渾現象。

預處理器投入生產以來， 出口 Mg2+經分析多為未 檢 出 ，最 大 不 超 過 1 mg/L；Ca2+多 在 200~280 mg/L范圍內，上層清液透明。 2016 年 3 月下旬，預處理器出口 Mg2+指標出現 5~6 mg/L，Ca2+出現 400~500 mg/L，預處理器返渾，上層清液不透徹現象。 經數據分析，有 3 個原因可能引起預處理器返渾：a.由于化鹽崗位上鹽采用鏟車向化鹽池上鹽，鹽層高度控制出現問題，造成化鹽濃度出現了波動，由 290g/L 變成 320g/L，由于鹽水密度差的存在，造成預處器中返渾；b.加壓溶氣罐使用的空氣為工藝風，并且鹽水工序處于工藝風管線末端。工藝風主要作用是物料攪拌，因此在其它部位有工藝風使用量大時，加壓溶氣罐的工藝風 壓力波 動 較 大 ， 最 低 時 小于 0.1 MPa， 造 成 鹽 水中溶氣量不足，氫氧化鎂不能裹纏氣泡浮上形成鎂浮泥分離出來；c.該公司使用的原鹽在 3 月進行更換（進口礦鹽換國產海鹽），對其有一定影響。

根據精鹽水罐儲存量（公司 2 個儲罐共 3000m3，當時儲存約 2 500 m3精鹽水）， 采取了降低化鹽量、穩定化鹽濃度、調節各部位工藝風使用量保證加壓溶氣罐空氣壓力、原鹽要以陳鹽帶新鹽的方式更替加入方式進行處理。

（3） 加壓溶氣罐空氣壓力波動大， 造成液位波動大操作控制困難、風管結晶堵塞。

公司工藝風不同時間段使用量不同，壓縮機輸出量一定，造 成 風壓在 0~0.4 MPa 間波動 。 工藝 要求加壓溶氣罐液位控制在第二視鏡中位，由于風壓波動大，液位經常出現在第一視鏡下或第三視鏡上的情況，操作不穩定。另外，風壓過低時，加壓泵輸出壓力高，會出現鹽水倒流入工藝風管線的現象，鹽水冷卻水有鹽顆粒析出附著在管道上，堵塞管路。對工藝風去向及用量進行了多次調量，現在加壓溶氣罐的風壓 保持在 0.25~0.30 MPa。

4 結論

公司采用“預處理器+膜法分離”鹽水精制工藝以來，一次鹽水的中控指標穩定保證二次鹽水的精制質量，為公司電解槽平穩運行奠定了基礎。

Summary of operation of new brine device

PAN Jie，ZHANG Shuang，MENG He
（Shenyang Chemical Co.，Ltd.，Shenyang 110026，China）

The problems and countermeasures of the operation in the process of brine in chlor alkali production device were Introduced.

brine；device characteristics；control system

TQ114.26+1

：B

：1009－1785(2017)02-0007-02

2016-05-18