浅议离子膜烧碱生产工艺的优化

2013-12-11王琦陈斌黄晓宾浙江工程设计有限公司310002

化工管理 2013年24期

王琦陈斌黄晓宾(浙江工程设计有限公司 310002)

前言

离子膜烧碱生产工艺是当今世界氯碱生产工艺中不断发展起来的新技术，相对于传统的离子膜烧碱生产工艺来说，一方面质量好，另一方面能耗比较低，氯碱离子膜生产工艺能够从根本上解决对水质的污染以及对工艺人员的健康损害。离子膜烧碱生产工艺是目前世界范围内最先进的制作工艺，文章通过对离子膜烧碱生产工艺设备的优化和改造的描述，进一步的阐述了新技术工艺的主要优点。

一、离子膜烧碱生产工艺

下图是离子膜烧碱生产工艺的流程图：

离子膜烧碱是上个世纪80年代发展起来的一项全新的技术，相对于传统的生产工艺来说，能耗低质量高，没有有害物质的污染，和金属阳极的生产工艺相比，离子膜烧碱生产工艺的具体优点如下：

1.工艺流程相对简单，因为离子膜烧碱电解液的浓度相对比较高，所以不需要进行蒸发就能够得到浓度30%以上的液碱。

2.生产工艺能耗比较低，由于不需要进行蒸发，所以能耗就得到了很大的降低，再加上点解电耗以及水耗的降低，所以总的能耗有很大程度的降低。

3.污染相对较低，离子膜烧碱生产工艺使用的生产设备排除的废物都能够得到很好地回收再利用，所以对于环境的污染程度相对较低。

4.离子膜烧碱生产工艺生产的液碱的纯度一般都比较高，一般都能够满足纺织行业的需求。

5.离子膜烧碱生产工艺设备的占地面积相对较小。

二、离子膜烧碱生产工艺的优化方案

1.离子膜烧碱生产工艺的优化理论依据

在原有的制作工艺中，从盐水中出来的粗盐水含有有机物以及菌藻类，所以需要加入相应的溶液将杂物分解除去，如果返回的一次盐水系统中的游离氯的含量控制在了一定的规定范围内，就能够将管粗盐水中存在有机物以及菌藻类等分解除去。在整个生产运行过程中能够发现淡盐水脱氯、盐水精制等系统中存在有工艺复杂、动力消耗大等相应的问题，这些问题对于整个系统的稳定性都有很大的影响，尤其是淡盐水的脱氯以及盐水精制工序，如果质量指标的波动过于大必然会对整个系统造成一定的影响。通过对生产过程进行反复的观察测量之后，能够看出引进的生产工艺和我们国家的盐水品质不能完全匹配，所以没有办法使生产工艺整个过程实现重复和稳定。针对上述情况，本文对现在离子膜烧碱生产工艺的相关运行情况提出了以下两点具体的优化改良方案。

2.淡盐水脱氯系统优化

淡盐水是从离子膜电解槽中流出来的，经过脱氯能够保证经过处理之后返回的淡盐水指标保持相对稳定，同时还能够减轻对于一次盐水工序相关设备的腐蚀，但是需要消耗纯水量以及人工等，一方面增大了生产设备的投资，另一方面，一次盐水的工序可能会因为系统硫酸根含量的增加而增加。所以需要做的是取消脱硫塔后亚硫酸钠的处理设备，同时还需要对离子膜电解以及淡盐水脱氯等设备进行进一步的改造，调整相关工艺的操作流程，变更工艺控制的指标以及自动控制系统的控制参数，使得返回的淡盐水中能够保留一定量的游离氯，之后再将保留一定量游离氯的返回淡盐水直接进入一次性盐水工序。

具体改造包括了取消亚硫酸钠的储存罐，配制槽、自动调节阀以及物料进出管道等，同时物料进出管道包括了相关的供排水管道，还需要对离子膜电解以及脱氯系统的管道进行相应的配套改良，进一步的调整脱氯系统的操作流程以及控制指标。取消脱氯塔后亚硫酸钠的相关处理装置之后，必须把返回的淡盐水中仍然残留的游离氯含量保持在规定的范围之内，还要对多余的游离氯进行回收再利用，还需要将离子膜电解以及脱氯系统等其他相关工艺指标严格控制在合适的范围之内，这样能够保证生产工艺系统的正常稳定运行。需要注意的是如果对离子膜烧碱生产工艺进行本节所述的优化，需要对系统中各项关键参数实施自动控制及连锁，必须保证整个工艺指标的范围能够维持系统的正常运行。

3.一次盐水精制系统的优化

在一次盐水工序中，对于返回的淡盐水来说，如果其中的的游离氯的含量在规定的范围内，就能够将粗盐水和次氯酸钠的处理设备取消，然后增加一次盐水在线PH值的检测以及液体物料氧化还原电位的自动检测装置以及自动调节设备，之后对于相应的工艺设备进行同步的优化改造，不断地调整相应的工艺的操作方法以及变更工艺控制指标和自动化控制系统的控制参数。对于一次性盐水精制系统的优化改造内容主要有氯酸钠配制槽的取消设置、物料进出管道的取消设置，输送泵阀门改造、在线监测设置以及计量装置的改造优化。增加一次性盐水的在线PH值以及ORP监控装置等，同时还需要对依稀盐水的相应设备以及管道等进行同步的改造优化。在对一次盐水的生产过程中，对于加次氯酸钠的机械设备装置要保证一次盐水的生产系统能够稳定安全的运行，之后对盐水中的游离氯含量进行合理化的调整设置，然后保持粗盐水中游离氯的含量，将含量保持在固定的范围内，目的是为了能够除去其中含有的有机物以及菌藻类等，如果一次盐水的质量指标出现大幅度的波动，那么二次盐水系统也会出现大幅度的波动，严重的还会影响进入槽中的盐水的质量。