一次盐水装置在线检测改造

2017-03-09杨翠云张国杰戚瑞松

氯碱工业 2017年10期

杨翠云，张国杰，戚瑞松

(新疆中泰化学(集团)阜康能源有限公司，新疆乌鲁木齐 831500)

新疆中泰化学(集团)阜康能源有限公司(以下简称“阜康能源”)一次盐水工序自2012年8月开车以来已经运行近5年时间，期间不断进行装置的优化、改造，目的就是挖掘装置的最大潜能，使装置运行更加平稳，生产质量更好的一次精制盐水。笔者对一次盐水精制过程中实施的在线检测改造情况进行了总结。

1 化盐水增加在线ORP检测和除氯装置[1]

1.1 化盐水简介

阜康能源电解车间一次盐水使用的化盐水主要来自生产水(在化盐水量不足时增加化盐量)、离子膜淡盐水、膜法除硝低硝盐水、离子膜废水(离子膜树脂塔再生使用)、一次盐水装置自身回收的废水、公用工程车间化水工序再生废水(主要包括各种再生床产生的废水)。各部分水进入化盐水罐之后，进行混合后换热升温，将化盐水温度控制在55～65 ℃进行化盐(如图1所示)。然而，在运行过程中，离子膜废水、离子膜淡盐水、化水再生废水在装置异常情况下不同程度地产生游离氯。含有游离氯的化盐水进入一次盐水系统。如果检测不及时，或者人为检测缺失，就会造成精盐水中含有游离氯，导致精盐水质量不合格，从而影响装置的正常运行。

1.2 化盐水含氯分析及后续盐水含氯介绍

由于地域、人员配制、时间等原因，无法及时有效地检测分析化盐水中是否含有游离氯，只有等化盐水运行至化盐工序时，一次盐水工序的配水人员才可以检测粗盐水中是否含有游离氯。如果岗位分析人员检测不及时，或者岗位操作人员责任心缺失，没有及时发现粗盐水中含有游离氯，含氯盐水就会进入精制盐水系统。

1.3 化盐水含氯检测及解决办法

综合考虑诸多因素，最后在化盐水泵出口增加在线检测ORP计，在化盐水泵进口导淋处安装Na2SO3加入管线(如图1所示)。

图1化盐水系统增加在线检测装置示意图

Fig.1Diagramofonlinedetectioninstrumentaddedtosaltdissolvingsystem

通过测定，化盐水ORP计显示在120 mV左右。设定高报警值150 mV，高高报警值180 mV，微机岗位操作人员每隔15 min调取1次数据曲线，查看变化趋势。一旦数据曲线发生变化，立即通知相关人员进行实际测定；发现化盐水含氯，立即打开Na2SO3的加入阀门开始除氯。

事实证明：通过安装在线ORP计检测和Na2SO3加入装置，有效地解决了化盐水含氯带来的被动局面，避免了化盐水中含氯的问题。

2 粗盐水和精盐水工艺增加在线分析仪

2.1 盐水过碱量

NaOH过碱量和Na2CO3过碱量(以下统称“过碱量”，指质量浓度)。一次盐水工序的粗盐水除Mg2+工艺是依靠在盐水中加入精制剂NaOH，使其与盐水中的Mg2+反应生成Mg(OH)2，再经过浮上桶过滤去除[1]。

一次盐水精制过程中除Ca2+工艺是依靠在盐水中加入精制剂Na2CO3，使其与盐水中的Ca2+反应生成CaCO3沉淀，再经过凯膜过滤器过滤作用对CaCO3沉淀加以去除实现的。盐水中过碱量(以质量浓度计)的稳定性直接影响到NaOH与Mg2+和Na2CO3与Ca2+反应生成Mg(OH)2和CaCO3沉淀的效果。若在一次盐水过程中Mg2+、Ca2+无法充分反应，一次精盐水中Mg2+、Ca2+含量就会升高，这将会增大二次盐水精制过程中树脂塔的处理负荷，缩短树脂塔的再生周期。如果情况更严重一些，NaOH和Na2CO3的加入量低于与Mg2+、Ca2+的理论反应量，那么一次精盐水中的Mg2+、Ca2+就有可能使二次盐水的树脂塔完全失去吸附作用，盐水中的Mg2+、Ca2+会直接进入电解槽，对电解槽离子膜造成严重的不可逆损伤。所以，过碱量检测是否准确、控制是否稳定，对整个电解装置的平稳运行都起着存在至关重要的作用。

2.2 过碱量的检测

目前检测过碱量的方法还是依赖于人为测定，用稀硫酸进行滴定测定，并计算过碱量。人为测定存在一定的弊端，无法做到对盐水过碱量的实时监控，且人为测定有其本身无法避免的滞后性，人为误差也会对过碱量的检测及控制产生干扰。此外，每0.5 h取样测定一次盐水过碱量的工作也占用了操作人员大部分的工作时间。

2.3 增加在线过碱量分析仪

综合考虑，分别在1#和2#装置粗盐水管线出口和后反应缓冲罐出口各新增1台在线过碱量分析仪(分别如图2、图3所示)。

图2 在1#装置新增在线过碱量分析仪示意图

事实证明：在线过碱量分析仪的使用，能更加准确、有效地监控过碱量的变化，及时调整NaOH和Na2CO3的加入量，使生产装置更加平稳、高效，节约了NaOH和Na2CO3的消耗。目前，Na2CO3过碱量控制在0.75 g/L左右,根据分析数据可得，每班过碱量平均超过0.75 g/L的分析数据在10次(约占班组分析次数的50%)，平均超出0.05 g/L。