膜法除硝装置运行小结

周红燕，朱江军

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

膜法除硝装置运行小结

周红燕，朱江军

（新疆石河子开发区天业化工有限责任公司，新疆 石河子 832000）

重点介绍了膜法除硝装置生产中配套工艺、设备及控制系统的应用，对生产中的主要设备进行了说明，着重分析了生产运行中存在的问题及解决方案，有针对性地进行了工艺控制改进，对后序离子膜电解装置的安全、高效运行提供了充足的技术保障。

膜法除硝；装置；运行；小结

目前，国内在离子膜烧碱生产中除去硫酸根离子的方法主要有膜分离法、钡法、钙法和冷冻法，新疆石河子开发区天业化工有限责任公司采用膜法除硝工艺。该工艺自2009年运行以来，使用效果较好，于2015年又对膜法除硝冷冻系统技术改造。

1 膜法除硝系统概述

1.1 膜法除硝工艺流程概述[1]

膜法除硝工序的工艺流程是先将原料淡盐水进行初步预处理后，加入Na2SO3去除游离氯至零，进入脱氯盐水中间槽。再进行入脱氯盐水冷却器进行冷却降温并进行盐酸滴加使其pH值调整至工艺所需指标，而后进入料液过滤器除杂储存备用。将原盐水冷却，用盐酸调节pH值至工艺要求，再经过进料液过滤器除去大颗粒物质进入原料液罐储存待用。脱氯淡盐水与盐酸的调节经喷射器需调节控制pH值为4.0～5.0。再进入脱氯淡盐水缓冲罐出口进行ORP分析仪，从而保证脱氯淡盐水游离氯含量为零的淡盐水进入膜分离与冷冻脱硝系统装置中，此系统是利用膜装置中特有的特性进行脱硝处理。脱硝后淡盐水进入盐水配水槽，再经冷冻脱硝装置回收芒硝和脱硝盐水，而脱硝盐水则通过预冷换热器回收部分冷量送至盐单元待用，期间如果某个处理程序有问题，可以进行反复送入直至合格为止。

1.2 膜法除硝生产系统主要配置

膜法除硝生产系统主要设施中设备管线大部分采用衬塑衬胶及玻璃钢设施。主要动设备名称及技术参数见表1。主要静止设备名称及技术参数见表2。

1.3 主要控制系统简介

膜法除硝生产系统所配套自动化控制系统为CS3000 DCS控制系统，是日本横河公司的新一代集成化DCS控制产品，是一套集功能完整的新一代领先控制系统。分为现场控制站、工程师站和操作站、V网接口模件等，工程师站除具备操作站的所有性能外，还具有对系统组态(包括控制站、操作站的组态)、项目备份、监视记录、报警信息及及报表打印等功能。系统依据生产工艺控制要求，也分别按单元操作进行划分。分为预处理单元、MDD膜过滤单元、后处理冷冻工序、膜处理单元、后处理冷冻工序等。包括日常过程控制、报警监视、顺序控制、模拟控制、通讯网络及典型回路的控制。

表1 主要动设备名称及技术参数

表2 主要静设备名称及技术参数

2 运行中存在问题及改进措施

纳滤膜是一种表面带有一定电荷的且孔径为0.5～1.0 mm的具有酱芳香结构的酰胺类材料。主要是利用在高于溶液渗透压力下对于高阶离子有稳定的拦截性，而对于低阶离子则具有穿透性。由于系统中产生的芒硝会对后序工序产生影响，所以硫酸根的去除一直是技术攻关的难点与重点。

2.1 预处理单元存在的问题及解决措施

在预处理单元存在活性碳塔塔底ORP超标，大多是因为脱氯淡盐水含有一定量的游离氯，使得ORP报警超标。处理措施及方案一般为关闭保安过滤器入口阀门，开启盐水循环阀门，使盐水返回配水工序；同时在活性碳塔入口处盐水进行取样分析。若取样游离氯合格，说明有效活性碳量不足，可停车后重新装填进行处理；若游离氯不合格，可联系脱氯工序进行检查。

2.2 膜过滤单元存在的问题及解决措施

在膜过滤单元中，如果遇到膜压力降增大时，原因大多是膜堵塞、膜老化、过滤流量高造成，处理措施一般为先用纯水进行冲洗，如果效果不佳，可进行膜老化部位的分析并进行局部更换或适当减小流量；如果渗透流量低时，可能产生的原因为：(1)膜表面有沉积物或水垢；(2)MDD进料盐水温度低；(3)进料盐水浓度增加；(4)进料盐水压力下降；(5)pH值不在规定范围之内。处理措施为：(1)先行对故障膜进行清洗，及时获取膜生产厂家的帮助；(2)提高系统生产的温度使其位于MDD单元进料盐水规格要求允用范围之内；(3)校正MDD进料盐水pH值。如果在此单元系统中出现渗透液流量高或者渗透液中硫酸盐含量高，可能产生的原因主要有：(1)MDD进料盐水温度高；(2)pH值不在规定范围之内；(3)膜已到使用寿命极限；(4)物理损害硬伤等导致膜漏、内部机械渗漏；(5)MDD进料盐水硫酸钠浓度低。处理的方法：(1)以降低温度至MDD进料盐水规格范围内；(2)校正MDD进料盐水pH值；(3)提前测试pH值偏差，并通知膜生产厂家更换膜；(4)检查渗透液中高硫酸盐，确定泄漏点，更换元件。

2.3 冷冻后处理单元存在的问题及解决措施

在冷冻后处理单元中，如果预冷换热器和冷冻换热器被堵塞，可能是由冷冻侧温度控制过低或硫酸根浓度过高。可以通过降低冷冻水流量、加大回流量、用热水反洗来解决。

3 结语

此套膜法装经过运行过程中的一系列工艺优化与改造，对脱硝装置的整体处理产能和质量方面有了很大的技术性提高。目前装置运行稳定，膜使用寿命比同行业相对较长，且能保证入槽盐水硫酸根指标的合格性。对后序离子膜电解装置的安全、高效运行提供了充足的技术保障。

［1］王欣荣.膜法除硝在离子膜烧碱装置中的应用.中国氯碱，2011（5），8.

Membrane method for the removal of sulfate unit operation summary

ZHOU Hong-yan，ZHU Jiang-jun
（Xinjiang Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

Application of matching technology，equipment and control system of membrane process for the removal of sulfate were introduced.Explain the main equipment in production，the problems and solutions in production operation are analyzed，and the process is improved，the service life is prolonged，and the safe and efficient operation of the production is provided with adequate technical support.

：membrane process for the removal of sulfate；device；function；summary

TQ114.26+1

：B

：1009-1785(2016)10-0007-02

2016-08-12