西部地區氯堿廠精鹽水濃度不達標原因分析及措施

鄔永勝，楊晨光

（內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司，內蒙古阿拉善盟750336）

西部地區氯堿廠精鹽水濃度不達標原因分析及措施

鄔永勝，楊晨光

（內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司，內蒙古阿拉善盟750336）

介紹了西部地區氯堿廠離子膜精鹽水濃度、硫酸根含量異常情況。經過分析查明了原因并提出了解決措施，改進了化驗分析方法，優化了工藝過程。

精鹽水；SO2-4；原因分析；措施

內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司（以下簡稱“晨宏力化工集團）10萬t/a離子膜燒堿項目采用德國伍德-迪諾拉公司BM—2.7型的高電流密度自然循環零極距電解槽技術，鹽水系統采用上海凱膜過濾器+預處理系統。裝置于2010年4月18日投入運行，生產運行穩定。2017年二三月份出現精鹽水濃度不達標，維持在280～290 g/L運行（控制指標要求為（305±10）g/L），鹽水加壓泵管道常出現固體透明結晶物堵塞管道的現象，部分電槽電效下降，嚴重影響了裝置安全穩定生產。

1 原因分析

將固體透明結晶物取樣送化驗室進行檢驗，得出的分析結論是硫酸鈉結晶物。如果鹽水中硫酸根離子超標，就會影響氯化鈉在水中的溶解度，導致氯化鈉飽和溶液濃度下降，在氣溫較低的環境里，輸送鹽水溶液的管道很容易形成硫酸鈉結晶物，堵塞管道，給生產帶來隱患。同時，離子膜制堿對精鹽水中硫酸根的要求比較嚴格，必須控制在7 g/L以下，如果硫酸根含量≥7 g/L，進入離子膜電解槽陽極室后會使得陽極液中的硫酸根離子濃度偏高，則會使生成的Na2SO4沉積在離子膜中，使電流效率下降，含量過高的還會阻礙Cl-放電，促使OH-放電，生成O2，氯氣純度降低，O2還會腐蝕陽極。目前，行業上除去硫酸根的方法有鋇鹽法、膜法脫硝法、冷凍法等，膜法脫硝法是目前最理想的方法，該公司目前使用鋇鹽法除去硫酸根工藝。

2 硫酸根分析方法核對

（1）吸5 mL試樣于250 mL三角燒杯里，加1∶1鹽酸3滴酸化。

（2）準確加入50 mL鋇鎂混合液（0.01 mol/L），使硫酸根與鋇離子反應生成沉淀。

（3）依次加入含量15%的三乙醇胺5 mL和pH10的氨性緩沖液5 mL，調節溶液pH值，使三乙醇胺掩蔽溶液中的鐵鋁離子，再加入酒精10 mL（減少沉淀的溶度積），再加入5滴鉻黑T滴當指示劑。

（4）用0.05 mol/L的EDTA滴定至純藍，記錄所耗EDTA的體積V樣。

（5）取蒸餾水5 mL重復以上4步做空白樣，記錄V空。

具體顯色原理是鉻黑T與二價的鋇鎂離子形成紅色或紫紅色的絡合物，但此絡合物不穩定，加入EDTA后，溶液里的二價鋇鎂離子又與EDTA發生絡合反應，生產更穩定的絡合物，隨著EDTA加入量的增加，鉻黑T絡合物的量逐步減少，而EDTA絡合物的量逐步增加，等鉻黑T被全部置換出來后，在pH值9～11范圍內使用，鉻黑T會出現明顯的顏色變化，逐步由紫紅色變為藍色，這時停止加入EDTA并記錄所加量，代入以上公式即可算出硫酸根的含量。

該公司質檢部用沉淀法對精鹽水進行了分析，加入的氯化鋇是實際的3倍，生成了大量的白色沉淀，得出一個令人不可置信的結果，精鹽水硫酸根含量在33 g/L左右，但化驗結果只有9 g/L，質檢部對硫酸根的化驗方法進行了深入的研究，并進行了試驗，增加鋇鎂混合液的加入量，化驗結果顯示30 g/L，此結果畢竟與以前的9 g/L相差較大，質檢部為了慎重起見，帶樣去其他企業進行了化驗，并向相關人員進行了咨詢，得出的結論為，以前的化驗方法不適用于高濃度鹽水的化驗。

經過深入分析，進一步確定了以前化驗數據不準確的原因，此方法本身并沒有錯，加入鋇鎂混合液的量主要是針對離子膜精鹽水硫酸根的含量控制在7 g/L以下的情況，經計算，以前加入的50 mL量，只能化驗7 g/L以下的，7 g/L以上的就不準了，該方法要求加入鋇鎂混合液的物質的量必須是所化硫酸根物質的量的100%～160%，就是說，鋇鎂混合液必須是過量的，化驗結果才能準確。

3 改進措施

（1）目前該公司使用的原鹽有本地鹽（雅布賴鹽）和青海鹽，本地鹽中硫酸根含量在1.5%左右，青海鹽中硫酸根含量在0.5%左右，青海鹽因運輸費用等因素，較本地鹽費用高，生產中為降低鹽水中硫酸根含量及原鹽使用成本，2種原鹽搭配使用。原因找到后，為進一步降低鹽水中硫酸根含量，將青海鹽與本地鹽配比由原來的5∶2，調整為10∶1運行。

（2）增加30%堿的銷售量，降低50%堿、99%片堿產量（冷凝水作為配水化鹽使用），減少硫酸根離子在系統中的富集。

（3）盡快啟動膜法脫硝項目，解決鹽水中硫酸根高對系統造成的危害，同時避免使用鋇鹽，對環境造成污染，減輕環保壓力。

調整后，經過一段時間的運行，鹽水中硫酸根的含量得到了有效控制，精鹽水濃度回到了指標控制內（305 g/L左右），再沒有出現管道結晶的現象，電解槽效率恢復到了95%左右，生產穩定運行得到了保障。

4 結語

內蒙古西部原鹽（雅布賴鹽）中硫酸根含量較高，在使用過程中會造成離子膜精鹽水中硫酸根離子偏高，影響生產穩定運行，在使用鋇鹽法除硫酸根工藝中，檢測鹽水中硫酸根含量時加入的鋇鎂混合液物質的量必須是過量的，化驗結果才能準確。

Cause analysis and measures of concentration of salt water is not up to standard

WU Yong-sheng，YANG Chen-guang
（Inner Mongolia Chenhongli Chemical Co.,Ltd.,Alashan 750336，China）

The concentration of brine and the abnormal content of sulfate content are introduced，After analysis，the reasons were found out，the test methods were improved，and the production process was optimized.

refined brine；cause analysis；measures

TQ114.26+1

B

1009－1785(2017)07-0011-02

2017-06-12