盐水精制技术改进

孔令媛（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山063305）



盐水精制技术改进

孔令媛
（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山063305）

摘要：唐山三友氯碱有限责任公司对盐水精制过程中硫酸根富集、盐水返浑、离心泵轴封水浪费等问题做出了工艺改进，通过改进，在提高生产能力、节约能源、降低成本、环境保护等各个方面都取得了良好的成绩。

关键词：盐水；技术改进；硫酸根

离子交换膜法制碱对盐水质量要求相对苛刻。为生产出符合要求的高质量精盐水，保障离子膜烧碱装置长期高效、平稳运行，唐山三友氯碱有限责任公司对造成一次盐水生产不稳定的各种因素进行了大胆的技术改进，运行效果良好。

1　解决盐水中硫酸根富集问题

1.1盐水系统除SO2-4的目的

盐水系统中盐水总量相对稳定。随着原盐不断溶入盐水系统，原盐中所含的SO2-4（含量在0.3%～0.5%）也进入盐水系统；此外，在一次盐水精制和淡盐水脱氯过程中，还加入精制剂亚硫酸钠来保持生产指标稳定，保证生产正常运行，引入系统中的SO2-4在电解反应中不发生分解，会不断积累富集，最终将会影响到NaCl的溶解度，降低电解反应电流效率，降低产品（氯气）纯度。所以解决盐水中硫酸根富集问题是十分迫切和必要的。

1.2利用“两碱一化”循环经济新工艺除硝

传统的工艺是氯化钡法除SO2-4。此工艺除了要增加澄清桶及大型减速机等大型设备外，每年还会消耗大量BaCl2。

经过精心计算，并与股份公司工程技术人员沟通后发现：将被电解后返回化盐的含硫酸根较高（6.0～7.0 g/L）的淡盐水，以适量的流量送往纯碱厂使用，同时补充适量生产水，可有效控制硫酸根的浓度，避免其富集。此工艺不仅解决了盐水中硫酸根富集问题，每年还节约大量精制剂消耗费用。

在科技高速发展的今天，发展绿色化工已经是不可扭转的历史趋势。采用无毒无害化新工艺、充分利用现有资源、避免使用有毒有害物质是绿色化工的重要特点。采用的淡盐水回纯碱厂再利用新工艺充分体现了该公司“两碱一化”循环经济的优势，满足绿色化工的要求。

1.3盐水膜法除硝循环经济模式的改进

随着该公司产能不断扩大，为保证盐水中硫酸根浓度达到生产需求指标，按照现有50万t/a生产能力计算，外供盐水量约为100 m3/h。

公司结合集团循环经济特点，对膜法除硝技术进行了优化，形成该公司独具特色的盐水膜法除硝循环经济模式。膜分离过程为纯物理过程，无需添加任何助剂，节约能耗，占地面积小，清洁环保。在实际生产过程中，低浓度硫酸根淡盐水返回化盐桶进行重复利用，而高浓度硫酸根盐水送至集团内纯碱厂，减少传统膜法除硝工艺需增设的低温Na2SO4结晶工艺，降低了设备投资和生产成本。

按照现有500 t/a生产能力计算，盐水膜法除硝循环经济模式投用之后，采用膜技术将富硝淡盐水进一步浓缩至25～30 g/L后送至纯碱公司，大大降低了外送盐水量，降低生产成本的同时有效解决扩产后生产瓶颈。

2　化盐系统改造

2.1化盐系统改造的背景

一次盐水工序预处理器屡次返浑，凯膜过滤器盐水透过能力经常在3 h左右就降低到正常能力的80%以下，盐水生产能力不足。综合考虑各方面原因后，认为原盐中含Mg2+高和Ca2+、Mg2+比例低是造成此现象的重要原因［1］。其中，原盐Mg2+含量较高，极大的降低了一次盐水系统设备的处理能力，不能有效满足满负荷生产能力。

有分析数据表明，一次盐水工序使用的一般原盐Ca2+、Mg2+含量较高，约0.3%，影响了预处理器、凯膜过滤器的生产运行能力，使之达不到设计能力，经常造成盐水限量，电解工序以及后续车间低负荷运行。与此同时，一次盐水工序冒槽、冒罐现象严重，精制剂消耗高，盐分损耗高。为提高盐水生产能力，该公司对化盐系统进行了技术改造。

2.2第一次化盐系统改造，洗盐法降低镁离子浓度

用少量生产水喷淋洗涤原盐，采用化盐前部分除Mg2+的方法，提高了预处理器和凯膜过滤器的处理能力，解决了盐水限量问题。但改造后大量的洗水增加了盐泥过滤系统生产负荷，盐泥池冒槽现象严重，造成很大浪费，同时也极大地污染了环境。

2.3第二次化盐系统改造

一次盐水工序在目前根据原盐质量，采用洗盐、原盐配比化盐法。洗盐Ca2+、Mg2+含量较低，能有效稳定生产、减少消耗和浪费方面。一次盐水工序操作状况有了明显的改善，大大减轻了预处理器工作负荷，保证进凯膜过滤器的盐水质量，使凯膜过滤器的过滤能力得到了充分发挥，有力的保证了电解槽的满负荷运行，盐水各项控制指标合格率也得到显著提高。

2.4第三次化盐系统改造

随着公司产能的扩大，为满足生产能力，该公司在50万t/a烧碱产能扩建中运用了陶瓷膜盐水精制技术，该装置占地面积小、流程短，能有效节约精制剂，满足了企业在有限空间内达到产能最大的目标。

陶瓷膜盐水过滤精制技术，将原盐通过化盐水化盐溶解300～310 g/L的粗盐水后，加入精制剂进行精制反应后，通过粗过滤器分离出粒径≥1 mm的机械杂物，进入膜过滤器，膜过滤器采用陶瓷膜管作为过滤元件、以“错流”过滤的方式，过滤去除精制反应之后生成的悬浮粒子，确保盐水中的SS含量小于0.5 10-6，Ca2+、Mg2+的含量小于0.5 10-6的工艺要求。

陶瓷膜过滤器过滤时流量的控制，是采用人工设定后，自动检测过滤器一级及二、三级组件各自的流量值，通过调节阀控制各级组件流量，实现流量的自动控制，即陶瓷膜过滤器一级及二、三级组件出口电磁流量计变送器的信号接入控制器，控制器根据设定流量和检测流量之间变化，来分别控制一级和二、三级组件出口调节阀门的开度，改变各级组件出口背压，通过背压的改变实现陶瓷膜过滤器出口流量的改变，从而达到稳定陶瓷膜过滤器过滤流量的目的。

3　离心泵轴封水改造

原设计一次盐水离心泵的轴封水都为纯水。主要为避免轴封水中的Ca2+、Mg2+等杂质通过渗漏进入精盐水中，造成精盐水质量不合格。

3.1工艺改造的可行性

凯膜过滤器后精盐水含Ca2++Mg2+≤4 mg/L，完全满足旭化成公司对进螯合树脂塔T-160的精盐水钙镁含量要求。即使离心泵的轴封水流入到精盐水中，对指标也不会造成明显影响，用生产水做轴封水完全可满足生产需要。

3.2改造的经济优势

纯水的价格为生产水的十倍左右。如果把盐水工序所有离心泵的轴封水全改为生产水，将大大降低盐水的生产成本。

4　运行总结

该公司通过不断模式，大胆创新，不断对盐水精制技术进行改进，使其装备技术水平不断上升，精制盐水质量不断提高，生产运行安全稳定，有效控制了生产成本，为企业发展奠定基础。

参考文献：

［1］祝寿琨.一种全新的盐水精制工艺.中国氯碱，2000（7）：6-8

Technical innovation in process of brine refining

KONG Ling-yuan
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.，Ltd.，Tangshan 063305，China）

Abstract：Tangshan Sanyou chlor-alkali Co.，Ltd.，has improved in the enrichment of sulfate radical durning the process of electrolysis，the problem of brine back miring and the waste of the sealing of the centrifugal pump. Owing to this there are great effects in improving production ability，energy crisis，reducing cost，and protecting environment ect.

Key words：brine；technical innovation；sulfate radical

中图分类号：TQ114.26

文献标识码：B

文章编号：1009-1785（2016）02-0008-02

收稿日期：2015-07-29