烧碱生产工艺改进探究

周娇（浙江工程设计有限公司，浙江 杭州 310002）

景伟（杭州科利化工股份有限公司，浙江 杭州 310002）

随着世界经济的快速发展，烧碱的需求量也越来越大，虽然我国目前的烧碱的生产总量处于世界的领先地位，但是在相关生产工艺及生产技术方面还处于初始落后阶段。因此合理的进行烧碱生产工艺的改进及优化，能够有效的提高烧碱的生产总量和生产效率，促进我国烧碱产业和生产技术的快速发展。

1 烧碱生产工艺过程概述

1.1 配水

去除多余的硫酸根是电解环节最重要的一步。我们将得到的淡盐水分为两部分，一个是经过自控调节的盐水，另一个是BaSO4。化盐水是由回收水组成，回收水主要来自过滤盐泥过程中产生的滤液和其它工序中的调节水。

1.2 化盐、盐水精制

化盐、盐水精制的工艺流程是：调节溶液温度→逆流、全面接触原盐→加入NaOH溶液，发生置换反应，产物为Mg(OH)2→加压处理，将粗盐送入预处理器→沉淀小分子、悬浮物→膜分离清盐水→筛选合格盐水，二次精制。在反应流程中，需要用到鳌合树脂塔，进行精制盐水，使钙离子和镁离子达到给定的标准。最终得到的二次盐水用于电解反应。

1.3 电解

化盐、盐水精制过程得到的二次盐水进行电解反应时，氯气和淡盐水被分离，氯气由尾气装置回收，淡盐水则被运输到脱氯泵中。反应进行时，由于电解反应放热，所以要不断的对阴极液冷却处理，保持电解槽中电解液的温度恒定。反应产物H2要经过专门的处理，才可结束电解反应。

1.4 淡盐水脱氯

在烧碱生产工艺中脱氯工序非常重要，对维护设备持久耐用有很大帮助。因此，淡盐水必须进行脱氯处理。向反应中加入亚硫酸钠，保证氯离子能够清除干净。此过程中的氯气可以再次利用。完成脱氯后的盐水将进行下一工序，即配水、化盐。

2 烧碱生产工艺优化改进方案探究

2.1 烧碱生产工艺优化改进方案主要依据

大量实践经验总结得到：离子膜烧碱工艺具有净化能力强，可充分利用游离氯消除混合物中的杂质，并能将游离氯的含量保持一定的固定值，是现阶段最具优势的方法。与其他工艺流程相同，离子膜烧碱工艺也同样要做好防腐，保护设备的永久特性。在节能环保方面，离子膜烧碱工艺主要是在控制游离氯的含量上下功夫，这样可以消除有机杂质，确保Cl2、N2质量达标。在设备安全方面，工艺要求反应过程尽量少排放废物，尽量少的加入添加剂。但离子膜烧碱工艺的缺陷在于国内技术不完善，所以引进了国外的先进技术，弥补缺陷。然而，国外的标准与国内不同，存在较大差异，工艺完成情况收到影响，因此提出以下改进方案。

2.2 烧碱生产工艺优化改进方案

2.2.1 改进淡盐水脱氯系统

前文已经提到，在烧碱生产工艺流程中脱氯工序起到至关重要的作用。因此，我们在选择方案改进时，首先是改进淡盐水脱氯系统。脱氯可以延缓设备腐蚀，设备持久耐用。然而，脱氯工艺操作复杂、投入的原料、设备、人员较大，同时系统产生的硫酸根含量增加，进而就需要多消耗一部分BaSO4溶液，造价相对较高。因此，再改进的时候将原料只与脱氯塔内溶液反应，不与亚硫酸钠反应。将电解设备增设淡盐水脱氯模块，规定控制指数，自动控制淡盐水脱氯流程。调整监控和计量装置，改进配置槽和输送物料的管道，使其满足工艺需要。自动控制系统在设置参数时，选择主要的参数加以控制，对无需或者不重的参数设置成默认状态，不需要实时监控。在节能环保方面，取消脱氯塔系统，并主要针对游离氯回收问题做了改进。严格控制游离氯含量，尽量不让其高低频繁波动状况。游离氯大于规定标准值，耗资增加，对设备影响较大，不利于一次盐水的生产；游离氯小于规定标准值，无法对有机杂质进行清除，设备极易腐蚀，影响后期烧碱生产工艺流程正常进行。

2.2.2 合理优化次盐水精制系统

次盐水精制系统的改进是基于其工艺流程进行的。首先暂停次氯酸钠的供应，其次阻止各种原料的进入，最后将输送泵和阀门的开关关死，同时去除监测、计量装置。对工艺流程中不起作用的参数所对应的装置进行拆除，调整保留的控制条件。在此过程中，同样要控制游离氯的含量，有效消除有机杂质，确保工艺设备正常运行。所有改进的环节都必须细心观察，保证改进正常有序的进行，不影响整体的工艺效果。

2.2.3 烧碱生产工艺优化改进效果

对淡盐水脱氯系统改进以及对次盐水精制系统改进的最终目的都是要在保证烧碱生产工艺正常进行的同时，缩减开支、提高效率。通过相关工程，总结出改进后的工艺具有以下几方面的优势：

第一，监控系统简化，设置自动控制系统，操作简单，控制设备数量减少；

第二，节能环保效果好，三废排放量明显减少，初始投入少，后期人员投入减少；

第三，整个系统工艺稳定性好、性能优良，产品合格率高，每个工序一次成功率提升，节省时间，节省劳动力，收到广大用户青睐；

第四，收入高、投资小是改进后最突出的特点。经济效益能够达到企业需求指标，系统简单、安全系数高，成本回收快。

3 结语

综上所述，进行烧碱生产工艺的改进能够有效的提高系统工作的稳定性，提高产品的整体质量，在很大程度上能够有效的节约成本，提高企业的生产效益。因此，在今后的工作研究中，应该重视创新生产工艺流程，探究创新的生产方法和方式，提高生产工艺质量，制定科学完善的行业标准，对于烧碱生产工艺的提高有着至关重要的意义。

[1]王文武，刘自珍.国隔膜法烧碱的生产状况与发展动向[J].氯碱工业，2009(02).

[2]苏裕，孔轶众，王建川.离子膜法烧碱工艺各工序生产经验[J].氯碱工业，2008(10).