提高鹽水膜法除硝效率的改進方法

張保莊

摘要：通過對膜法除硝十水硫酸鈉結晶過程中結晶各種條件的摸索，通過運行經驗，尋找出最佳的結晶效果，從而提高膜法除硝的效率。

關鍵詞：鹽水、膜法除硝、結晶溫度

除硝系統經改造后的預處理單元：合格的脫氯淡鹽水先進入淡鹽水儲槽，液位達到一定位置后再啟動淡鹽水增壓泵，然后進入一級、二級換熱器進行降溫，使最終出水溫度降到設定值范圍，再進入緩沖水槽。兩臺板式換熱器冷源分別是：一級冷源為經SRO脫硝后的貧硝鹽水，二級板換冷源統一采用循環冷卻水;淡鹽水在緩沖水槽出來后加鹽酸調節PH并與儀表信號聯鎖;加亞硫酸鈉中和余氯，加藥量采用計量泵定量添加。然后通過淡鹽水輸送泵送活性碳過濾器進一步脫除余氯。因在運行過程中，在壓力作用下，活性炭填料會慢慢壓實或雜質堵塞，需定期對活性炭填料利用淡鹽水配合加入干燥空氣進行反沖沖洗避免出現板結。經炭濾后再進入保安過濾器去除雜質，保護后續設備。通過結合其他企業先進經驗，結合實際情況，我們增上了板換系統降溫和增加保安過濾器，淘汰炭濾設備，同時增上了一套除硝膜系統。我們在根據原有的流量和冷卻水流量的同時調整鹽水流量，冷卻水的流量及冰機鹽水出口溫度。

目前我國國內氯堿生產技術主要有離子膜法，該離子膜法制堿工藝生產過程中積累于鹽水系統中的硫酸根當濃度超過一定值以后，在電解過程中會在陽極進行放電，在消耗了電能的同時也會產生游離態的氧并對陽極產生較為嚴重的破壞，所以，對這些系統中積累的硫酸根必須去除。目前國內去除硫酸根的方法有很多種，在傳統過程中出去硫酸根的辦法是加入氯化鋇，而氯化鋇有毒并且在鹽水中還有可能引進鋇離子，對離子膜造成金屬離子影響，我們結合新技術膜法除硝新技術，經過上膜法除硝系統后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根，同時對除硝技術的工藝流程、膜處理方式。在實際運行過程中除硝的效率比較低，大約在40%左右。結合實際生產情況進行提高膜法除硝的效率。

一、技術改進過程

1、結晶槽富硝水溫度對出硝量及進電解槽硫酸根含量的影響。數據如下：

從以上數據可以看出，在進結晶槽富硝水流量7m3/h、結晶槽液位20%、結晶槽溫度5.6-6.3℃的條件下，將進結晶槽富硝水溫度由41℃降到28 ℃時，不同富硝水溫下出硝量和進電解槽硫酸根含量變化的情況。在進結晶槽富硝水流量7m3/h、進結晶槽富硝水溫度35℃、結晶溫度5.9℃、結晶槽液位20%時，每天產硝13.5噸，進電槽硫酸根含量到到最低8.2g/L。

2、進結晶槽富硝水硫酸根不同含量對出硝量及進電解槽硫酸根含量的影響。實驗數據如下：

從以上試驗數據得出，在進結晶槽富硝水硫酸根含量在60g/L時，日產硝14.3噸，進電解槽硫酸根含量降至7.3g/L，由于膜廠家不建議富硝水濃度過高，影響膜的壽命，且富硝水濃度65g/L時產硝量沒有增加，所以繼續運行富硝水濃度60g/L。

3、過調節進冰機出水溫度進行試驗，在不同溫度下得出數據如下表：

在對冰機出水溫度對出硝量及進電解槽硫酸根影響較大，-1℃和-2℃時日岀硝量相差達0.8噸。實驗人員也反應溫度低了離心機出料比較快，不容易堵，冰機出水溫度-2℃時日產硝15.6噸，進電解槽硫酸根含量降至了6.0g/L。

總結：通過以上運行數據可以看出，由于整個系統內的硫酸根含量降低，所以岀硝量沒有增加，在逐漸降低，但是進電槽硫酸根含量也在降低，說明優化參數后，除硝的效率得以大幅提高，達到了歷史最好水平，也符合進電解槽鹽水標準，此次改進達到了預期目的。

最終結論：由原來的返回淡鹽水硫酸根16mg/m3降低到了4mg/m3。

二、1、改進技術路線

（1）根據現有的除硝膜的實際運行情況。

（2）優化除硝制冷系統，提高結晶的形成。

（3）對除硝的鹽水流量以及冷水流量進行試驗調節。

（4）做好成品的檢測分析。

2、關鍵技術

①根據現有的除硝膜的實際運行情況，優化除硝制冷系統，提高結晶的形成。

②對除硝的鹽水流量以及冷水流量進行試驗調節。

3、項目創新點

根據膜法除硝的工藝流程和工作原理，優化改變除硝的鹽水流量以及冷水流量，最終達到預期效果。

三、技術開發取得的階段性成效

河北冀衡化學股份有限公司是生產氯堿的化工企業，為了使企業能夠持續發展，能夠在市場經濟中立于不敗之地，就必須在節能降耗方面做好工作。尤其是在當前煤、電、油供應緊張、價格上漲的嚴峻形勢下，以節能降耗為前提發展化工產業顯得十分必要。對生產中一些落后工藝進行改進，達到降低成本，增強產品競爭力的目的。

但隨著工業信息化的發展和水資源的緊張以及環保形勢的日益嚴峻，淡鹽水要重復進行利用，造成硫酸根和其它雜質積聚升高。雜質升高后由機械過濾以及樹脂塔過濾即可去除，但是硫酸根積聚后，無法采用機械方法去除。原來采用氯化鋇法除硝，氯化鋇屬于劇毒品，對人體有害。隨著工業的發展，采用除硝膜法進行除硝，我們增上除硝膜后，發現除硝效率低，無法將硫酸根降低到合格范圍內。我們通過試驗，對其的工藝參數以及降溫系統的優化，使硫酸根降低到合格范圍內。增加了離子膜的使用周期和節約了電耗。