一次盐水自动化提升总结

侯宝成

（唐山三友氯碱有限责任公司，河北 唐山063305）

1 传统生产工艺

固体氯化钠经铲车送入化盐桶。 化盐水经过蒸汽换热器加热至55～65 ℃后， 送到化盐桶底部与固体氯化钠充分接触溶解化盐。 从化盐桶出来的饱和粗盐水在折流槽中分别加入氢氧化钠及次氯酸钠，除去藻类有机物及大量镁离子后，进入粗盐水槽。

由加压泵将粗盐水打入加压溶气罐，在气水混合器中与空气混合，在压力的作用下将空气溶解在粗盐水中。 粗盐水在通过文丘里混合器时，与加入的絮凝剂三氯化铁混合，当粗盐水进入预处理器后压力突然下降，粗盐水中的细微气泡附着在悬浮物的表面，而使悬浮物的比重低于盐水上浮，形成浮泥通过上排泥口排出， 部分较大颗粒下沉形成沉淀，通过下排泥口排放，清液自清液出口流出。

预处理后的粗盐水除去了大部分的镁离子（90%以上）和大部分有机物，但还含有大量的钙离子。 在后反应槽中加入适量的Na2CO3，充分混合反应半小时以上，除去盐水中大部分钙离子，生成碳酸钙沉淀，再进入缓冲槽。 盐水靠重力流入HVM 膜过滤器， 在一定的压力下通过平均孔径约为0.5 um的HVM 膜，使杂质被过滤掉，过滤后合格的盐水流入缓冲槽， 通过加入亚硫酸钠去除盐水中的游离氯， 通过加入高纯盐酸和工业水调节pH 值为9～11，最后流入一次盐水储罐，通过一次盐水泵送至电解工序使用。

凯膜在长时间的运行后，因膜表面的污染可能会导致通量变化、过滤能力下降，需对膜表面进行再生，使膜通量得到恢复、过滤能力达到起始状态。再生的方式有物理反冲和化学清洗。 物理反冲是过滤器清液腔内的清液通过过滤膜反流，将膜面附着的污染物冲刷掉，过滤能力得到恢复；化学清洗是采用10%～15%的盐酸对膜进行化学清洗，使膜面彻底清洁，完全恢复过滤通量。

由预处理器、HVM 膜过滤器排出的盐泥储存于盐泥池中，由盐泥泵打入压滤机，经压滤机压滤形成固体泥饼，压滤结束后用水洗一遍，最后用压缩空气将盐泥吹干，滤饼用车运出界区，滤液送回化盐水储罐用于化盐。

盐水工序转动设备较多， 各泵都是通过轴封水换热，轴封水通过地沟汇集流入废水回收槽中，将废水回收泵打至自动档，通过浮漂控制，当槽内液位达到合适值时由废水回收泵开启将液体送入化盐水储罐中用于化盐，废水回收槽液位低时泵自动停止。

传统生产工艺存在以下特点：（1） 需要设备较多，厂房布局大，占地面积广；（2）生产工艺流程简单，操作难度低，自动化水平低，人员劳动强度大；（3）系统较大，生产指标波动或异常，需要恢复的时间较长；（4）系统对盐质的要求较高，高镁盐严重影响系统的过滤处理能力，造成生产无法运行。

2 生产情况

一次盐水岗位自动化水平较低，许多操作都是由现场人员手动完成，劳动强度大，浪费时间和劳动力，劳动效率较低。 众多工艺操作环节均需要现场人为参与，DCS 不能较好地掌握现场操作情况，远程控制调控不足， 以至于不能及时调节指标参数，造成生产波动。

3 自动化提升内容

（1） 预处理系统三氯化铁加入量的自动提升。三氯化铁作为一种凝聚剂，在碱性溶液中生成具有胶体性质的Fe（OH）3，它有吸附和共沉淀作用，在预处理器前加入FeCl3是为了加快Mg（OH）2的絮凝。但FeCl3加入量不可过多，如果由于FeCl3加入过多导致盐水中铁离子超过0.1 mg/L， 不仅使螯合树脂中毒，而且还会降低离子膜电流效率。 现场人员手动阀调节三氯化铁加入量，不能精准调控，过多影响盐水指标，增加精制剂消耗，过少不能除去浮泥，预处理器返混。 故增加三氯化铁调节阀，通过浮泥颜色，将三氯化铁加入量与预处理盐水量做成串级模式，设定k 系数为0.002 5，实现DCS 远程控制，达到了自动化提升的目的。

（2）预处理器上排泥的自动提升。 上排泥需要在清液出口插入挡板，抬高液位，排泥面积空间大，时间较长，可达半小时左右，除去上浮泥的过程也流失了大量盐水，造成板框压滤机压滤负荷大。 为了提高劳动效率，减少盐水流失，在清液出口管安装切断阀，并配备安装高清摄像头。 DCS 远程关闭切断阀，进行上排泥操作。 通过高清摄像头准确地判断排泥及出液情况，及时打开切断阀，完成预处理器上排泥。

（3）两碱分析仪与钙镁分析仪的使用。 一次盐水岗位主要为电解槽提供优质的精盐水，在盐水精制过程中需要加入氢氧化钠和碳酸钠等精制剂去除粗盐水中钙镁离子，目前的生产工艺控制主要依靠人为分析做样，由于取样、过滤、做样、报样，DCS再根据结果进行调节精制剂加入量，整个过程时间较长，存在调节滞后性，因此造成精制剂浪费现象比较普遍。 为克服此类难题，实现对控制指标的精准调节，实时进行在线监测，增添了两碱分析仪及钙镁分析仪，每小时准时做样传输到DCS 画面进行显示，能够及时调整精制剂的加入量，从而达到降低消耗的目的，也大大减少了分析次数和频率。

（4）外送一次盐水泵变频的使用。 供后工序电解岗位的一次盐水由本岗位P-409 供应，电解岗位需要的一次盐水量通过自动阀门进行调控，因此P-409 的出口手动阀需要及时进行人工调节， 调节不及时会造成泵憋压严重跳停。 于是给P-409 泵增加变频回路控制，将出口手动阀门全开，通过DCS 远程调节变频满足电解岗位对一次盐水的需求。

（5）盐泥池温度调控自动提升。 盐泥液通过泥泵输送到板框压滤机处理，滤后液进入化盐水罐贮存。 滤后液温度较低会直接影响到化盐水温度，造成一次盐水含盐不合格。 引合成炉副产蒸汽对盐泥液进行加热，保证温度的需求。 但是人工手动调节滞后，温度过高会造成盐泥泵气蚀，上量不足，造成生产波动。 因此增加了蒸汽调节阀，与盐泥液温度构成控制回路，设定为自动，节省了人力的调节，同时也保证了生产的稳定运行。

4 结语

盐水工序作为氯碱公司的第一道岗，生产稳定至关重要。 但由于盐水的工况复杂，如原盐含杂质较多，盐水腐蚀性大，给生产带来诸多困难，如管线设备易泄漏结晶，氯化铁调节频繁，排泥次数增加，排泥量增大，通过以上自动化提升改造，减少了现场人员的劳动强度，为氯碱企业的可持续稳定发展做出贡献。