一次盐水预处理器返浑的原因及处理措施

钟永铎，胡艳刚

（四平昊华化工有限公司，吉林 四平 136001）

一次盐水预处理器返浑的原因及处理措施

钟永铎，胡艳刚

（四平昊华化工有限公司，吉林 四平 136001）

介绍了一次盐水中预处理器的工作原理，分析了在生产过程中返浑的原因，提出了改进措施。

一次盐水；预处理器；工作原理；返浑；改进措施

由于离子膜法制碱技术要求运行条件苛刻，必须严格控制入槽盐水质量，否则，将会影响离子膜的使用寿命、性能及产品质量。四平昊华化工有限公司于2007年新上20万t/a离子膜项目，于2008年8月一次开车成功。生产能力由5万t/a逐渐扩建到25万t/a，随着盐水使用量的增大，提高一次盐水质量显得尤为重要。该公司预处理＋一次膜分离法的盐水精制工艺技术逐步替代了道尔澄清桶＋砂滤器的盐水精制工艺，但经过一段时间的生产运行，发现一次盐水预处理器的运行好坏，直接影响一次盐水的产量，继而影响氯碱系统NaOH等产品的产量，因此，提高一次盐水工序的生产操作水平，特别是预处理器的操作水平更显得尤为重要。

1 预处理器的结构及工作原理

1.1 预处理器的结构

该公司预处理器的容积为 1 185 m3，φ12.5 m×12.7 m，预处理器采用涡流澄清和漂浮澄清相结合的原理处理粗盐水中的大量Mg（OH）2胶片絮状沉淀。预处理器由凝聚反应室、浮泥口、多层锥形隔板（内部圆锥）、沉降室（下部圆锥）、沉泥斗、清液通道管及清液集水槽组成。

1.2 预处理器的工作原理

粗盐水加NaOH后产生大量氢氧化镁絮状沉淀，这部分粗盐水用加压泵送到加压溶气罐，通过气水混合器进行溶气，罐内保持 0.18～0.30 MPa 压力，在压力作用下，使粗盐水溶解一定量的空气（每立方米盐水中溶解5 L空气），当溶解了空气的粗盐水经文丘里混合器时，第一次泄压产生大量气泡和絮凝剂三氧化铁混合一起切向进入预处理器的凝聚反应室完全泄压，经过倒置锥壳组的中央，由下向上做减速旋转运动，产生涡流，使氢氧化镁沉淀的杂质和絮凝剂充分接触，带着气泡絮凝成大小不一的絮凝团，通过粗盐水的不断流入，浮出锥壳中央絮凝后，相对密度较大的絮凝团折流向下进入倒置锥壳组的多孔道上宽下窄的环形沉降区。由于环形通道的孔径逐渐变小，流速加快，进入分离区后，盐水流速骤然变慢，由于惯性原理，质量大的物体会继续前进迅速沉积到泥浆区，而盐水则折流向上进入清液层，从而达到了固液分离的目的。假比重大的气泡絮凝团则直接浮上浮泥层，定期排出界外盐泥池中，达到良性运转的目的。

2 预处理器返浑的主要原因

（1）原盐指标中Mg2＋超标。要求原盐中氯化钠质量分数必须大于 95%，Ca2＋质量分数小于 0.25%，Mg2＋质量分数小于0.15%，SO2－4质量分数小于0.6%。该公司原盐指标中镁离子的含量超出原设计的2.6倍，现用的原盐中镁离子的质量分数平均为0.25%左右。导致在相同时间内，生产相同产量的精盐水时，预处理器多造出一倍的镁泥，若未及时排出，势必增加预处理器的盐泥层，久而久之，造成预处理器返浑。

（2）盐水浓度及温度的波动较大。由于预处理器体积较大，从中部切向流入的饱和粗盐水需4~5 h才能从预处理器的上部流出，在这期间，粗盐水浓度的较大幅度波动造成了盐水密度的分层变化，密度不同的盐水进入预处理器里面势必会产生径流，造成预处理器返浑。化盐水换热器温度不稳定，长时间波动，导致没等流出预处理器就产生了对流，造成预处理器返浑。

（3）粗盐水流量波动较大。盐水流量的变化对盐水在预处理器内的上升速度影响不大，但粗盐水的流量增大会使管道内的流速明显增大。当快速流动的粗盐水切向流入预处理器的絮凝室内，急剧泄压到常压，产生瞬间的较大搅动力，容易引起预处理器返浑。

（4）盐水的NaOH和FeCl3加入量控制不稳定。粗盐水中过量NaOH加入量不稳定，FeCl3浓度和流量不稳定都直接影响预处理器的正常运转，致使上浮效果和下沉效果都不好，一部分Mg（OH）2沉淀悬浮在清液层的盐水中，导致预处理器浑浊。

3 预处理器返浑现象的处理措施

（1）严控原盐指标。用质量较好的原盐化盐，减少粗盐水中镁泥产生量，保证预处理器下排泥每次都是清液。对于镁泥多而导致返浑，有2种解决办法：降流量，然后增加排泥量，原则上直到排出清液为准；系统停车，让预处理器停止静置沉降2～3 h，然后，一次性把预处理器里沉积的盐泥全部排出（如有2台预处理器的，可以单线运行，单线停车处理）。这种方法见效快，澄清以后平稳运行的时间长。

（2）控制好化盐桶的盐层和化盐水温度。控制好进入化盐桶原盐的量和化盐桶的盐层，严控粗盐水浓度为315～305 g/L。控制好化盐水换热器的进蒸汽量，保证换热器另一侧盐水流量稳定，严控化盐水的温度为（60±2）℃。

（3）控制好进入预处理器里的粗盐水流量。要求粗盐水流量从50 m3/h增至70 m3/h在2 h内完成；超过70 m3/h盐水的增加速度原则上不超过5 m3/h。

（4）保证粗盐水NaOH的过量值，FeCl3溶液的配置浓度稳定。根据入场原盐镁离子含量，适时调节过量NaOH的含量和预处理器中FeCl3的加入量。FeCl3的加入量应以上浮泥层为土黄色为准。如果原盐中镁离子含量增高，NaOH及FeCl3的量也需增加。

当含有Mg（OH）2沉淀多的粗盐水进入预处理器时，不但要增加FeCl3的加入量，更要适当提高粗盐水中过量NaOH的含量。否则，过多的FeCl3溶液没有与OH－结合，就以Fe离子的形式游离在盐水中，最终进入树脂塔，使螯合树脂中毒。

4 结论

预处理器的运行情况直接影响对镁离子的除去效果，进而影响后序凯膜的运行效果，影响整个盐水工段精制盐水的生产质量及整个氯碱系统的产能。根据对预处理器的研究、使用和对预处理器返浑现象的处理，已经摸索出一套使预处理器平稳运行的生产方案，保证了盐水工段平稳高效地产出质量合格精盐水，满足电解工段精盐水的最大使用量，保证了电解工段满负荷运行，进而为满负荷生产打下了坚实的基础，实现了经济利润最大化。

Causes and treatment measures of primary brine preprocessor return turbidity

ZHONG Yong-duo,HU Yan-gang
(Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.,Siping 136001,China)

The working principle of primary brine preprocessor was introduced,the causes of primary brine return turbidity were analyzed,and the treatment measures were put porward.

primary brine;preprocessor;working principle;return turbidity;treatment measures

TQ114.26+1

B

1009－1785(2012)03-0009-02

钟永铎，1995年毕业于吉林化工学校，化工工艺专业，助理工程师，现工作在四平昊华化工有限公司氯碱二厂，技术员。

2011-11-27