淡盐水脱氯工艺小结

黄秋丽

（广西柳化氯碱有限公司 广西 鹿寨 545600）

精制盐水在电解槽内发生电解后，其浓度降低，成为含有游离氯的淡盐水，需将其返回一次盐水工序重新饱和后再使用，如果不将其中的游离氯除去，不仅会腐蚀盐水精制系统的设备和管道，还会阻碍一次盐水精制过程中沉淀物的形成，损害二次盐水工序过滤器的过滤元件和螯合树脂，危害极大。因此，柳化氯碱有限公司采用真空脱氯和化学脱氯的方法，去除淡盐水中的游离氯。

1 去除游离氯方法的原理及工艺流程

1.1 真空脱氯原理

由于氯在水（包括盐水）中的溶解度非常小，要把生成的氯气从溶液中析出，要不停降低液面氯气的分压才能达到目的。在实践中加足够量的酸，并使淡盐水中不断地产生气泡或增加气、液两相接触面，加快气相流速，加大气液两相中不平衡度，使液相中的溶解氯不断地向气相转移。连续进行上述操作，就能把淡盐水中的游离氯基本除掉。此方法采用破坏化学平衡和相平衡的原理来脱去游离氯，游离氯不能百分百除去。

1.2 化学脱氯原理

由于淡盐水中的游离氯具有强氧化性，因此，可用还原物质如亚硫酸钠和ClO－发生反应，可以将游离氯彻底去除。反应方程式：

1.3 流程叙述

从淡盐水泵来的一部分淡盐水加入适量的盐酸，混合均匀后进入脱氯塔脱氯，其中一小部分淡盐水经冷却检测pH值后进入D－280。淡盐水在一定真空度下急剧沸腾，（真空度为－75 kPa），产生的水蒸气携带着氯气进入脱氯塔冷却器，水蒸气冷凝后去阳极液排放槽，氯气经真空泵出口送入氯气总管。

在脱氯后的淡盐水中加入32%的碱调节其pH值为9～11，再加入亚硫酸钠（Na2SO3）除去残余的游离氯，ORP值控制在50 mV以下，最后用脱氯盐水泵把淡盐水送到一次盐水工序。（若膜除硝开车，则出脱氯塔的淡盐水加碱控制其 pH 值为 2．0～3．0）；其中一小部分经冷却后送至检测pH值和游离氯后进入D－280。淡盐水脱氯工艺流程见图1。

图1 淡盐水脱氯工艺流程

2 主要工艺设备（见表1）

表1 主要工艺设备

3 真空脱氯系统工艺指标（见表2）

表2 真空脱氯系统工艺指标

脱氯前淡盐水NaCl质量浓度200～215 g/L亚硫酸钠溶液配制浓度 8．0%～9．0%（质量分数）;

加亚硫酸钠后淡盐水ORP值小于－50 mV，脱氯塔液位控制50%～60%。

4 影响脱氯效果的因素

4.1 真空度

淡盐水中溶解的氯气量与氯化钠浓度、温度、压力和溶液pH值有关，生产过程中，淡盐水的浓度、温度变化不大，所以脱氯主要取决于淡盐水的压力（真空度）。真空脱氯是降低淡盐水液面上方氯气分压，促使液相中氯气向气相逸出，从而达到脱除液相中氯气的目的，只有保证一定的真空度，才能使淡盐水在脱氯塔中内达到沸腾状态，使氯气充分析出。如果真空度过低，脱氯效果很差；脱氯真空度越高，淡盐水中的游离氯脱除效果越好，但真空度过高会使真空泵的吸气量有所降低，影响真空的稳定性。根据工艺要求，公司脱氯塔系统的真空度都保持在－75 kPa。由于在实际生产操作中发现，脱氯塔的液位波动，也会引起真空度的波动，同样影响脱氯效果。因此，必须控制好脱氯塔的液位，近4个月脱氯塔的液位变化引起的真空度变化，见表3。

表3 脱氯塔液位变化引起的真空度变化

4.2 pH值

淡盐水中的pH值较大时，盐水中的氯以氯酸盐和次氯酸的形式存在，在这种条件下，采用真空脱氯是无法脱除这部分游离氯的。由于在酸性淡盐水中，氯气溶解度随pH值的降低而减小。因此，只有向淡盐水加入盐酸，调节淡盐水中的pH值，才能使淡盐水中以氯酸盐及次氯酸根形式存在的游离氯转换成Cl2脱出；在实际操作中发现，当pH值低于1时，不仅不能提高淡盐水中游离氯的脱出率，而且还会腐蚀装置；所以加酸后，进脱氯塔淡盐水pH值一般控制在1．2～1．5为宜。由于淡盐水中的pH值的控制是化学脱氯的关键，因此，出脱氯塔后淡盐水还要加NaOH调节pH值到碱性，如果pH值过低，会消耗过多的碱，造成浪费，而且还会影响一次盐水系统的生产。所以，在实际生产中，脱氯塔出口加碱后淡盐水 pH 值一般控制在 10．0～11．0，这样脱氯效果较好。

4.3 亚硫酸钠Na2SO3加入量和配制

由于存在着化学平衡，采用真空脱氯不能将淡盐水中的游离氯百分之百地除去，剩余微量的游离氯（一般10～30 mg/L）用亚硫酸钠使其发生氧化还原化学反应而将其彻底除去，所以经过脱氯塔脱氯后的淡盐水还要加入Na2SO3，进行化学脱氯。由于亚硫酸钠的加入是游离氯脱除的最后一道关卡，控制它的加入量很重要。如果Na2SO3，加入量过多，容易混有杂质，加入量太少也容易造成游离氯高。所以，在正常生产情况下，公司是根据脱氯塔出口加碱淡盐水中的pH值的大小来决定亚硫酸钠的加入量。

亚硫酸钠溶液的配制也对脱氯效果有一定的影响。因为Na2SO3在酸性和中性条件下易分解而失去还原能力，所以在配制亚硫酸钠时，要加入适量的NaOH溶液使其呈碱性，但pH值也不能控制过高，否则会增加NaOH的消耗，同时要保持Na2SO3溶液的配制浓度稳定，以防浓度变化影响化学脱氯效果。

4.4 淡盐水的温度

在正常生产条件下，淡盐水的温度取决于电解槽的温度，淡盐水温度越高，氯气的溶解度越小，越有利于氯气的析出。公司每年都要停车检修，因此受电解槽开停车影响，淡盐水的温度在开车停车阶段变化较大，也会影响脱氯效果。

5 真空脱氯系统不正常现象及处理方法

真空脱氯系统不正常现象及处理方法见表4。

表4 真空脱氯系统不正常现象及处理方法

6 结语

脱氯系统具有工艺流程简单，容易操作等优点，如果设备能力好，管线无泄漏，运行起来是非常稳定的。由于在生产过程中，每一步操作都关系到整个生产系统的安全和稳定，这就要求每位操作人员熟悉前后工序的简单工艺流程，掌握本岗位生产原理，按照岗位工艺要求，将工艺指标控制在正常范围内。正常运行操作时，前后岗位加强联系，确保无误后方可操作。同时要求员工增强自身安全意识，提高业务素质，保证运行设备处于完好状态。