提高掺卤比例降低原盐消耗

纪祥娟，苏裕

（1.鲁南煤化工研究院，山东济宁272000；2.济宁中银电化有限公司，山东济宁272120）

提高掺卤比例降低原盐消耗

纪祥娟1，苏裕2

（1.鲁南煤化工研究院，山东济宁272000；2.济宁中银电化有限公司，山东济宁272120）

通过对济宁中银电化有限公司离子膜法制碱生产系统的SO2-4平衡和水平衡分析，讨论了影响掺卤比例的因素，提出了提高掺卤比例的有效途径并加以运用，对掺卤制碱的经济效益进行了初步测算，效果较明显。

盐水；卤水；SO2-4平衡；水平衡；掺卤比

由于中国的氯碱装置越建越多，规模越来越大，原盐的供应日益紧张，再加上运费增加等因素，使得生产成本居高不下。对此，降低原盐的消耗，寻找价格相对低廉的原料替代原盐，至关重要。

2008年，济宁中银电化有限公司在新上Ⅳ期离子膜制碱装置的同时，淘汰了原有的5万t/a隔膜制碱装置，现有的烧碱生产全部为离子膜工艺，以期降低生产成本，提高市场竞争力，利用地理优势，提高原盐中卤水的使用比例。

1 影响掺卤比例的主要因素

离子膜电解制烧碱的过程中，盐水大量循环，卤水的用量除了受制于整个系统中的水平衡外，还有一点不容忽视，因为盐水的不断循环，溶液中的SO2-4逐渐富集，必然会对生产产生一定影响。

1．2系统水平衡对掺卤比例的影响

为对系统内的进出物料有较为直观的认识与比较，设计表1和表2来表明整个离子膜法电解制烧碱系统中的进入和送出物料名称和组成。

表1 进入系统的主要物料名称和组成

表2 送出系统的主要物料名称和组成

通过表1、表2物料分析可以看出，海盐中NaCl的质量分数为96%，卤水中NaCl的质量浓度为290 g/L，而盐水精制后送入电解槽的质量浓度要求为310~315 g/L，很显然，卤水中的NaCl质量浓度偏低。在保持现有膜法除硝装置的规模与能力，并保证二次精制盐水的质量和系统内水平衡的情况下，要想提高原料中卤水的使用比例，就要尽量减少系统的外加水量，尽量用系统中的循环水。经过一段时间的摸索，找出了影响系统水平衡的因素，以鱼刺图的形式表示，如图1。

2 减少系统外加水量的途径

对照图1所示的各因素，采取了以下措施，最大限度减少系统的外加水量。

（1）将调整粗盐水浓度的一次水改为淡盐水。化盐桶出盐水的质量浓度为316 g/L，初始通过加入一次水使粗盐水的质量浓度降为314 g/L，先按每升计算，加入的一次水量为（316-314）÷314＝0.006 4，即每立方米粗盐水需要加入一次水量约为6.4 L。为提高掺卤比，停止向系统内加入一次水，改用离子膜脱氯淡盐水调整粗盐水浓度（淡盐水为系统内已有量），维持整个系统内水平衡，空缺的一次水可以加入卤水来补充，即可以向系统内多加卤水。已知每小时盐水的产量为280m3，则每天的卤水加入量为280×24×6.4＝43 008（L）≈43（m3），又知卤水的质量浓度为290 g/L，所以，每天加入卤水量折纯盐质量为43×0.29＝12.47（t）。2009年平均每天产烧碱580 t，吨耗原盐为1.57 t，则每天耗盐为580×1.57＝910.6（t），折纯盐为910.6×95%＝865.07（t），可提高卤水的使用比例为1.4%。

（2）将溶解纯碱的一次水改为脱氯后淡盐水。通过对比实验，确定了淡盐水溶解纯碱的质量分数为6%，确保纯碱全部溶解，杜绝了纯碱浪费，可提高盐水的掺卤比例约1.8%。

（3）将泵类冷却水改到系统外排放。通过增加泵体冷却水的塑料软管长度，将离子膜工段的过滤盐水泵、盐水工段的溶解细盐泵、高压泵等共5台泵的冷却水外排可提高盐水的掺卤比例约1.8%（每台冷却泵的流量以0.23m3/h计）。

（4）将清洗化盐桶时的一次水改为淡盐水，可提高盐水中卤水的比例约0.2%。

（5）配制助沉剂聚丙烯酸钠时严格按照质量分数0.5%进行配制，可提高盐水中的卤水比例为0.6%。

（6）Ⅳ期离子膜电解开车后，氯水全部进入真空脱氯系统。现在，启用原来空气吹除脱氯系统，将吹除后的氯水部分送至聚氯乙烯生产装置生产次氯酸钠，部分送至污水处理站直接外排，可提高掺卤比例约6.2%。

3 提高掺卤比例后的经济效益估算

通过采取上述措施，整个生产系统使用的掺卤比例较不考虑水平衡时可提高约12%，系统运行半年来，整个生产中平均掺卤比例达到36%，达到了业内同类装置的先进掺卤水平。在掺卤前后，对离子膜电解用的二次精制盐水的指标进行考核，并未发现有明显异常，这说明掺卤比例提高后的二次盐水完全可以满足离子膜电解制碱的生产要求。

掺加卤水比例由24%提高到36%后，卤水处理成本为10元/t。2009年生产烧碱208 776 t，每吨碱耗盐1.57 t（折纯NaCl计），则总耗盐量为327 778.32 t，卤水折盐量为3 327 778.32×12%＝39 333.4（t）。2009年原盐平均价格为236元/t，卤水价格为190元/t，多加的卤水处理成本为10元/t，提高掺卤比例后，全年的经济效益为141.6万元。

4 结语

通过对工艺情况的分析与改进，不放过任何能提高掺卤比例的因素，最终以极少的资金投入和较少的工艺改进获得了显著的经济效益。经过分析，提高掺卤比例的途径还可以从下方面考虑：现场管理更加严格与细化，加强操作人员的责任心，确保各项工艺指标的控制与操作；确保氯水最低限度地进入系统；采用淡盐水蒸浓技术等。在实际运行时，掺卤比例可根据整体效益情况进行控制，不能盲目追求最大掺卤比。

Im provebittern ratio to reduce crude salt consum ption

JIXiang-juan1，SUYu2
（1.Lunan CoalChemical Institute，Jining 272000,China；2.Jining Zhongyin Electro-ChemicalCo.,Ltd.,Jining272120,China）

By the analysisofbalance and water balance in the ionicmembrane caustic soda production system,themain impact factor on mixing ratio of the bittern were discussed,and the effectivemethod to improve themixing proportion of bittern were put forward and applied.The economic profitswas calculated preliminarily,and the resultwasbetter.

brine;bittern;balance;water balance;mixing ratio ofbittern

book=8,ebook=68

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)07－0008-02

2010-04-07