离子膜法烧碱工艺改进

许琼武

（云南盐化股份有限公司昆明盐矿，云南 安宁 650300）

离子膜法烧碱工艺改进

许琼武

（云南盐化股份有限公司昆明盐矿，云南 安宁 650300）

通过新增钛换热器、蒸汽冷凝水回收利用、真空脱氯氯水管改造等措施，保证了离子膜烧碱生产装置的平稳运行，降低了能耗，提高了经济效益。

离子膜；烧碱；工艺改进

云南盐化股份有限公司昆明盐矿烧碱分厂10万t/a离子膜烧碱生产装置于2006年3月6日正式开车，至今已平稳运行6年，在装置运行过程中通过不断总结经验，对原设计进行了完善和改进工作，使各项工艺控制指标符合工艺要求，方便操作控制，保证装置平稳运行，最大限度地发挥装置的设计能力，而且降低了能源消耗和生产成本，提高了经济效益。

1 电解槽清洗废水的回收

在清洗电解槽时，每次都要清洗2遍，第一遍清洗出来的废水都是比较干净的水，完全可以回收利用。原设计上只有阳极液清洗的废水可以排入阳极液排放槽，将阴极液清洗废水设计为排入地坑，浪费资源。

为节约用水，通过配管将阴极液清洗废水排入阳极液排放槽，最后输送至一次盐水化盐用。

2 树脂塔再生废水回收利用

原设计，树脂塔再生后的酸碱废水直接输送至废水处理站，经处理合格后外排。但实际上，污水池处理能力有限，经常出现再生后的酸碱废水得不到及时处理，不仅影响树脂塔的生产效率，还造成了浪费。

经过一段时间的实践，决定在废水泵出口配2股管道，一股至废水贮槽，在运行过程中打回流；另一股至阳极液排放槽。中和后的污水送脱氯系统回收利用。

经改造后，每年节约近11.2万元，同时，保证了生产的正常运行。

3 机泵机封冷却水的回收利用

烧碱装置机泵冷却水分为2类，一类是一次盐水工序使用的一次水；另一类是电解工序和蒸发工序使用的纯水。电解工序机泵全部采用纯水冷却，水质较好，值得回收。在电解装置正常生产过程中，共有9台机泵运行，机封冷却水都外排入地沟，导致水资源的浪费，环境污染。

通过改造，把所有机封冷却水回收至循环回水池内，作为循环水一次水补充用。机封冷却水量按照每台0.252 m3/h，一次水单价1.50元/m3计算，1年可节约 0.252×9×8 000×1.5＝2.7（万元）。

4 脱氯系统盐酸加入位置的改造

2006年3月试车后，发现脱氯系统pH值在线监测仪取样处经常取不到样，操作人员很难控制相应的操作。pH值在线监测仪在DCS操作面画上显示为假值，导致精制剂亚硫酸钠和氯化钡消耗量增加，如调整不及时，可能导致螯合树脂中毒而报废。通过查阅设计资料和现场实际装置发现，造成上述情况的主要原因有，（1）原设计脱氯塔处的加酸管太靠近脱氯塔进口，在运行过程中，加酸混合时间短，混合不均匀，导致脱氯效果不好，返回一次盐水工序的淡盐水中常常含有游离氯；（2）在线监测pH值取样处在脱氯塔入口处，在运行过程中，被真空泵抽走了，根本取不到样，即使取到了，也不真实。

改造后，把加酸口引到距离脱氯塔入口10 m的位置，取样口移到1.7 m的位置。经改造后，脱氯系统运行平稳，脱氯效果好，精制剂亚硫酸钠和氯化钡的消耗量明显降低。

5 蒸汽冷凝水的回收利用

电解工序的蒸汽冷凝水主要来自碱液冷却器、盐水换热器和氯水冷却器排放的冷凝水。

通过收集，回收到循环回水池内，可作为循环水的一次水补充用，降低一次水的消耗。

6 湿氯气余热的利用

电解槽出口湿氯气温度一般约为85℃，而一次盐水工序来的盐水温度一般为45~55℃，为保证二次盐水精制的品质，在进入树脂塔前，原设计入槽盐水温度是通过蒸汽加热至55~65℃后进入电解槽，一般操作控制为60℃。同时湿氯气温度较高，影响管道寿命，进入下道工序氯气处理，消耗硫酸量大。

通过考察和理论计算后，新增1台湿氯气钛冷却器，把高温湿氯气与进过滤盐水贮槽之前的一次精盐水进行换热，降低氯气温度。这不仅充分利用了氯气中的余热，降低了蒸汽消耗，还减轻了氯处理工序的冷却负荷，以降低在干燥过程中的浓硫酸消耗。按现阶段烧碱装置生产能力10万t/a计，每年可节约蒸汽18 000 t以上，蒸汽价格按照80元/t计算，可节约费用144万元/a。

7 真空脱氯新增液位和流量报警连锁

电解真空脱氯泵在运行过程中，工艺控制参数循环液液位、循环液温度、循环液流量控制都是开关量控制，在DCS控制系统上只有1个开关状态显示，正常时显示为绿灯。报警时，显示为红灯，无声音报警和数值显示。在生产运行过程中，操作人员1 h巡检一次现场，如果在整点发生异常现象时，可以通过巡检发现问题，及时处理，可避免事故的发生，但异常现象不可能均发生在整点，操作人员通过DCS控制系统无法正常判断真空泵的运行情况。一旦循环液泄漏，液位下降，流量降低，温度必然升高，可能导致机组叶轮抱死或机封受损，造成严重的设备事故，影响生产正常运行。

曾出现过分离器底部循环液至阳极液排放槽（D-280）阀门泄漏，导致循环液液位下降现象，因操作人员发现及时并马上采取处理措施，方避免了事故的发生。

现把循环液液位开关和循环液流量开关增加变送功能，在DCS上显示时时液位和流量值，并增设低限报警和设置流量连锁，当流量为3 m3/h时，机组连锁停运，起到保护机组的作用。

8 提高脱氯泵的真空度

装置运行6年以来，脱氯真空泵真空度最佳只能达到-58 kPa，发现还有提升空间。原设计脱氯真空泵产生的氯水进入阳极液排放槽内，在操作过程中，主要是靠阳极液排放槽内的液位控制30%以上来液封脱氯氯气，液封高度明显不够，特别有时阳极液排放槽液位控制还不足20%，导致脱氯真空泵真空度一直无法提升，甚至有时候真空度只达到-55 kPa左右，严重影响脱氯效果。

经过改造，提高氯水液封高度，按照真空度-60 kPa来计，液封高度提高为5.5 m。改造后，真空度明显提高，已可达到-65 kPa。脱氯效果良好，精制亚硫酸钠和氯化钡的消耗量大大降低。

通过改造，（1）硫酸根日平均值下降了20.4%。（2）氯化钡的日平均用量下降了59.72%。（3）亚硫酸钠投入量基本持平。

Process improvement of exchange membrane caustic soda production

XU Qiong-wu
(Yunnan Salt Chemical Co.,Ltd.,Kunming salt mine,Anning 650300,China)

Through addition of titanium heat exchanger,the steam condensed water recovery and utilization,vacuum dechlorination pipe renovation measures,the ionic membrane caustic soda device stable operation.Reduces energy consumption,improves the economic benefit.

exchange membrane;caustic soda;process improvement

TQ114.26

B

1009－1785(2012)10-0003-02

许琼武（1982—），2005年毕业已昆明理工大学，现任云南盐化股份有限公司昆有盐碱矿化工工艺助理工程师。

2012-05-20