螯合树脂塔的技术改造

孙金良，王志勇

（唐山氯碱有限责任公司，河北唐山063305）

螯合树脂塔的技术改造

孙金良，王志勇

（唐山氯碱有限责任公司，河北唐山063305）

介绍了唐山氯碱有限公司20万t/a离子膜烧碱装置中螯合树脂塔的技术改造情况。

离子膜烧碱；螯合树脂塔；螯合树脂；塔板

1 螯合树脂塔在盐水二次精制中的作用

离子膜法烧碱装置对于盐水质量的要求比隔膜法烧碱装置更加严格和苛刻，用于离子膜法烧碱装置的盐水，除与隔膜法烧碱装置用盐水一样要进行一次精制外，还要进行二次精制。在盐水二次精制中，螯合树脂塔是必不可少的设备，它通过螯合树脂的离子交换作用，使一次盐水中的Ca2+、Mg2+等多价离子与Na+进行交换，保证二次精制盐水中的Ca2+、Mg2+质量分数≤20×10-9，达到离子膜制碱的工艺要求。随着离子交换的进行，钠型树脂逐渐减少，螯合树脂的性能逐渐下降，因而必须下线再生，其工作机理如下：

（1）盐水中的Ca2+、Mg2+与螯合树脂发生离子交换作用。

（2）再生时，钙镁型树脂转变成氢型树脂，氢型树脂键继而转变成钠型树脂。

通过上述的循环运行，实现盐水中的Ca2+、Mg2+达标、离子膜电解装置稳定运行。

2 一期螯合树脂塔的使用状况

目前，国内氯碱行业中离子膜电解装置大多采用“两塔”和“三塔”流程，螯合树脂主要有胺基磷酸型和亚胺基二乙酸型。

唐山氯碱有限责任公司一期10万t/a离子膜电解装置采用的是“三塔”流程，螯合树脂选用的是罗门哈斯胺基磷酸型树脂IRC747。在运行不到半年的时间里，树脂塔压差频繁上升，虽每次大量反洗后压差有所下降，但过一段时间后，压差又上升，而且树脂塔内的树脂层高度有明显的下降痕迹，反洗的废水中含有大量的破碎树脂和部分完整的树脂，严重影响了上槽盐水的质量和流量，给生产造成了很大的威胁。通过分析，造成上述现象的原因，一是树脂的强度不够，破碎量超标，破碎的树脂堵塞塔板上的滤网，导致压差升高，而压差增大，又导致树脂的破碎量增加，如此形成恶性循环，致使压差频繁上升；二是树脂塔塔板及塔板压板处有渗漏，导致完整的树脂流失，而渗漏点具体位置及情况需要拆检后才能断定。拆检后，发现2种情况，一是塔板上的滤网层中堵塞着大量的碎树脂，这是导致压差上升的主要原因；二是渗漏点就在相邻的2块塔板压板间与塔板连接处（如图1中的Ⅰ处），因为树脂塔的塔板是多孔板，上面铺有3层滤网，3层滤网的边缘是粘贴在一起的橡胶垫，滤网上面是5块塔板压板，塔板与塔板压板之间用钛钯螺栓连接，在塔板上有个螺栓孔刚好位于2个相邻塔板压板之间，由于塔板压板在纵截面上不可能与螺栓很好地密封结合，会有一定的缝隙，从而造成一定量的树脂从这个缝隙处流失（见图2）。

图1 塔板与滤网及塔板压板连接示意图

图2 一期树脂塔改造前相邻塔板压板间与塔板的连接形式

3 改造后一期及二期树脂塔的使用情况

针对一期树脂塔的使用状况，二期树脂塔在制作时就与厂家沟通确定了塔板与塔板压板之间连接的方案，把塔板上的螺栓孔错过相邻塔板压板之间的连接处（见图3），从而有效地避免了树脂流失现象，同时，重新确定螯合树脂的规格。经过这些改造后，二期树脂塔在使用中情况良好，各项指标均符合要求，压差得到有效地控制，也避免了树脂流失现象，生产得到了保证。

图3 一期树脂塔改造后相邻塔板压板间与塔板的连接形式

对于一期树脂塔，选用新的螯合树脂，同时在相邻的塔板压板间与塔板的连接处的螺栓孔用薄四氟板制作2个盲垫片将螺栓孔封死（见图4）。经过改造，一期树脂塔也提高了使用性能，保证了生产的平稳。

图4 二期树脂塔相邻塔板压板间与塔板的连接形式

4 结语

通过这些改造，既保证了生产的运行平稳，又产生了可观的经济效益。一期树脂塔共用19 m3树脂，在一年左右的时间里共补充树脂8 m3左右，估计在两三年内需要全部更换完毕，按树脂的市场价格为7.5万元/m3计，共需要142.5万元。对比二期树脂塔，则不存在这种现象，同时树脂塔运行平稳改进了离子膜电解槽的运行状况并延长了使用寿命。

Technology innovation of chelate resin tower

SUN Jin-liang,WANG Zhi-yong
(Tangshan Chlor-alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305,China)

The technological transformation conditions of the chelating resin tower in 200 kt/a ion-exchange membrane caustic soda plant of Tangshan Chlor-alkali Co.,Ltd.,were introduced.

ionic membrane caustic soda;chelating resin tower;chelating resin;column plate

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)10－0010-02

2010-05-31