一次盐水新装置运行情况简介

潘 杰，张 爽，孟 和（沈阳化工股份有限公司，辽宁 沈阳 110026）

一次盐水新装置运行情况简介

潘 杰，张 爽，孟 和
（沈阳化工股份有限公司，辽宁 沈阳 110026）

介绍了氯碱生产中盐水装置运行过程中出现的问题及应对措施。

一次盐水；装置特点；运行状况

沈阳化工股份有限公司于 2015 年 12 月进行了搬迁改造。 新厂搬迁后， 一次盐水采用了 “预处理器+膜法分离”盐水精制新工艺代替“道尔澄清桶+砂滤器+白煤过滤器”的传统盐水工艺。 该公司一次盐水采用的新工艺及运行情况如下。

1 工艺简介

电解产生淡盐水（包括去膜法除硝后淡盐水、未除硝淡盐水）及其他补充水送配水槽，经预热后化盐，产生的粗饱和盐水加入次氯酸钠、氢氧化钠，生成氢氧化镁沉淀同时分解盐水中的有机物。然后通过加压泵送入气水混合器与空气混合后进入加压溶气罐，再进入预处理器。在预处理器进口管道上加三氯化铁溶液（助沉剂）。 预处理器流出粗盐水在后反应槽内加入碳酸钠形成碳酸钙沉淀，充分反应后的粗盐水进入进液缓冲槽，并自流入 SF 膜过滤器。 滤清液自流至折流槽，在折流槽中加入亚硫酸钠和盐酸除去盐水中的游离氯和调节精盐水 pH 值后，流入过滤盐水贮槽，经精盐水泵送至界外。

2 装置工艺特点

该套盐水精制装置的主要特点是：系统先除镁离子（预处理器）后除钙离子（SF 膜过滤器）。 由于SF膜过滤器本身对盐水中有机物含量有严格要求，粗饱和盐水在进入 SF膜过滤器之前加入了次氯酸钠除去盐水中的有机物。

（1）预处理器。

预处理器主要是采用上浮法除去盐水中的镁离子，此工艺对原盐中镁含量有较好的适应性，并且对原盐中的钙镁离子比没有严格的局限性，可操作弹性大。但是除镁能力的大小不能够无限放大，在原盐中的镁离子含量 0.15%以下为易。

预处理器除镁的能力取决于能否产生足量的、气泡直径达到满足氢氧化镁附着需求的有效气泡。在额定流量下，压缩空气溶解于粗盐水的溶解度是有极限的，而且在减压后释放出来的溶解空气也有消耗，质量是有损失的。当有效的气泡量不足以让所有的氢氧化镁被裹缠，则没有载体裹缠的氢氧化镁不可能气浮从上排泥口排出，而是会在盐水中游荡，氢氧化镁的分离效果就会受到影响。因此，原盐中镁离子含量的绝对值最为关键。

（2）SF 膜过滤器。

膜分离技术分类包括微滤、超滤、纳滤、反渗透4类，其中不同膜对物质的截留不同。微滤膜截留微粒、超滤膜截留大分子、纳滤膜截留二价离子及小分子、反渗透膜主要对一价离子起到截留作用。盐水过滤就是利用微滤膜将盐水中悬浮的氢氧化镁和碳酸钙及其他悬浮物除掉。

该公司采用的 SF膜过滤器的膜主体是膨胀聚四氟乙烯膜，属于微滤膜的一种，具有高强度、大比表面积、大流量、高抗有机污染能力的特征，是一次成型，双向拉伸膜，膜孔均匀、致密，完全做到表面过滤；膜表面嫁接亲水基团，有效抵抗有机物污染，降低对预处理的依赖。聚四氟乙烯材质耐腐蚀，使得膜的使用寿命增长。

3 运行现状及问题分析

现阶段，该公司在线运行 6 台北化机（2.5 万t/a）电解槽。 盐水供给量约 200 m3/h，装置运行状态相对平稳。运行中发生一些异常情况，现对发生问题原因进行简单分析。

（1）SF 膜过滤器运行周期缩短为 24 h。

该公司自 2015 年 12 月投产以来， 一直使用印度进口矿盐，原盐指标多为二级品。 2016 年 3 月下旬，公司使用了一批次国产海盐，原盐指标为一级品。

使用国产海盐后 24 h 内，SF 膜 过 滤 器 膜 通道流量迅速下降， 出现了进液缓冲槽液位升高，SF 膜压力增大现象。 公司共 4 台 SF 膜过滤器，在 200 m3/h盐水供应量下，采用开 3 备 1。 出现 SF 膜通道流量迅速降低这一异常现象后， 对 SF膜进行了紧急切换备膜过滤器，对 3 台在线运行膜过滤器 12 h 内进行彻底酸洗。酸洗后膜过滤器通道流量恢复，但在24 h 内会再次出现流量速降问题。 期间，对 4 台膜过滤器进行了 4轮酸洗。 其效果一样，都是恢复盐水流量后在短时间内迅速降低。对此，对膜过滤器进行次钠清洗，现象同酸洗。将原盐改回到进口矿盐后现象得到缓解，SF 膜过滤器的运行时间恢复为 10~ 15天。

由以上现象分析， 使用国产海盐造成 SF膜过滤器流量通道迅速降低，运行周期缩短。国产海盐虽然分析指标比进口矿盐好，但其中藻类、菌类、腐蚀酸等有机物含量远高于矿盐，有机物具有粘性，进入膜过滤器后附着膜上堵塞通道。对此，调整次钠加入量 （在过 滤 器 出 口 次 钠 浓度 4~5 mg/L），同 时矿 盐 和海盐混加，该现象得以缓解。

（2）预处理器出现返浑现象。

预处理器投入生产以来， 出口 Mg2+经分析多为未 检 出 ，最 大 不 超 过 1 mg/L；Ca2+多 在 200~280 mg/L范围内，上层清液透明。 2016 年 3 月下旬，预处理器出口 Mg2+指标出现 5~6 mg/L，Ca2+出现 400~500 mg/L，预处理器返浑，上层清液不透彻现象。 经数据分析，有 3 个原因可能引起预处理器返浑：a.由于化盐岗位上盐采用铲车向化盐池上盐，盐层高度控制出现问题，造成化盐浓度出现了波动，由 290g/L 变成 320g/L，由于盐水密度差的存在，造成预处器中返浑；b.加压溶气罐使用的空气为工艺风，并且盐水工序处于工艺风管线末端。工艺风主要作用是物料搅拌，因此在其它部位有工艺风使用量大时，加压溶气罐的工艺风 压力波 动 较 大 ， 最 低 时 小于 0.1 MPa， 造 成 盐 水中溶气量不足，氢氧化镁不能裹缠气泡浮上形成镁浮泥分离出来；c.该公司使用的原盐在 3 月进行更换（进口矿盐换国产海盐），对其有一定影响。

根据精盐水罐储存量（公司 2 个储罐共 3000m3，当时储存约 2 500 m3精盐水）， 采取了降低化盐量、稳定化盐浓度、调节各部位工艺风使用量保证加压溶气罐空气压力、原盐要以陈盐带新盐的方式更替加入方式进行处理。

（3） 加压溶气罐空气压力波动大， 造成液位波动大操作控制困难、风管结晶堵塞。

公司工艺风不同时间段使用量不同，压缩机输出量一定，造 成 风压在 0~0.4 MPa 间波动 。 工艺 要求加压溶气罐液位控制在第二视镜中位，由于风压波动大，液位经常出现在第一视镜下或第三视镜上的情况，操作不稳定。另外，风压过低时，加压泵输出压力高，会出现盐水倒流入工艺风管线的现象，盐水冷却水有盐颗粒析出附着在管道上，堵塞管路。对工艺风去向及用量进行了多次调量，现在加压溶气罐的风压 保持在 0.25~0.30 MPa。

4 结论

公司采用“预处理器+膜法分离”盐水精制工艺以来，一次盐水的中控指标稳定保证二次盐水的精制质量，为公司电解槽平稳运行奠定了基础。

Summary of operation of new brine device

PAN Jie，ZHANG Shuang，MENG He
（Shenyang Chemical Co.，Ltd.，Shenyang 110026，China）

The problems and countermeasures of the operation in the process of brine in chlor alkali production device were Introduced.

brine；device characteristics；control system

TQ114.26+1

：B

：1009－1785(2017)02-0007-02

2016-05-18