螯合樹脂塔的技術改造

孫金良，王志勇

（唐山氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

螯合樹脂塔的技術改造

孫金良，王志勇

（唐山氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

介紹了唐山氯堿有限公司20萬t/a離子膜燒堿裝置中螯合樹脂塔的技術改造情況。

離子膜燒堿；螯合樹脂塔；螯合樹脂；塔板

1 螯合樹脂塔在鹽水二次精制中的作用

離子膜法燒堿裝置對于鹽水質量的要求比隔膜法燒堿裝置更加嚴格和苛刻，用于離子膜法燒堿裝置的鹽水，除與隔膜法燒堿裝置用鹽水一樣要進行一次精制外，還要進行二次精制。在鹽水二次精制中，螯合樹脂塔是必不可少的設備，它通過螯合樹脂的離子交換作用，使一次鹽水中的Ca2+、Mg2+等多價離子與Na+進行交換，保證二次精制鹽水中的Ca2+、Mg2+質量分數(shù)≤20×10-9，達到離子膜制堿的工藝要求。隨著離子交換的進行，鈉型樹脂逐漸減少，螯合樹脂的性能逐漸下降，因而必須下線再生，其工作機理如下：

（1）鹽水中的Ca2+、Mg2+與螯合樹脂發(fā)生離子交換作用。

（2）再生時，鈣鎂型樹脂轉變成氫型樹脂，氫型樹脂鍵繼而轉變成鈉型樹脂。

通過上述的循環(huán)運行，實現(xiàn)鹽水中的Ca2+、Mg2+達標、離子膜電解裝置穩(wěn)定運行。

2 一期螯合樹脂塔的使用狀況

目前，國內(nèi)氯堿行業(yè)中離子膜電解裝置大多采用“兩塔”和“三塔”流程，螯合樹脂主要有胺基磷酸型和亞胺基二乙酸型。

唐山氯堿有限責任公司一期10萬t/a離子膜電解裝置采用的是“三塔”流程，螯合樹脂選用的是羅門哈斯胺基磷酸型樹脂IRC747。在運行不到半年的時間里，樹脂塔壓差頻繁上升，雖每次大量反洗后壓差有所下降，但過一段時間后，壓差又上升，而且樹脂塔內(nèi)的樹脂層高度有明顯的下降痕跡，反洗的廢水中含有大量的破碎樹脂和部分完整的樹脂，嚴重影響了上槽鹽水的質量和流量，給生產(chǎn)造成了很大的威脅。通過分析，造成上述現(xiàn)象的原因，一是樹脂的強度不夠，破碎量超標，破碎的樹脂堵塞塔板上的濾網(wǎng)，導致壓差升高，而壓差增大，又導致樹脂的破碎量增加，如此形成惡性循環(huán)，致使壓差頻繁上升；二是樹脂塔塔板及塔板壓板處有滲漏，導致完整的樹脂流失，而滲漏點具體位置及情況需要拆檢后才能斷定。拆檢后，發(fā)現(xiàn)2種情況，一是塔板上的濾網(wǎng)層中堵塞著大量的碎樹脂，這是導致壓差上升的主要原因；二是滲漏點就在相鄰的2塊塔板壓板間與塔板連接處（如圖1中的Ⅰ處），因為樹脂塔的塔板是多孔板，上面鋪有3層濾網(wǎng)，3層濾網(wǎng)的邊緣是粘貼在一起的橡膠墊，濾網(wǎng)上面是5塊塔板壓板，塔板與塔板壓板之間用鈦鈀螺栓連接，在塔板上有個螺栓孔剛好位于2個相鄰塔板壓板之間，由于塔板壓板在縱截面上不可能與螺栓很好地密封結合，會有一定的縫隙，從而造成一定量的樹脂從這個縫隙處流失（見圖2）。

圖1 塔板與濾網(wǎng)及塔板壓板連接示意圖

圖2 一期樹脂塔改造前相鄰塔板壓板間與塔板的連接形式

3 改造后一期及二期樹脂塔的使用情況

針對一期樹脂塔的使用狀況，二期樹脂塔在制作時就與廠家溝通確定了塔板與塔板壓板之間連接的方案，把塔板上的螺栓孔錯過相鄰塔板壓板之間的連接處（見圖3），從而有效地避免了樹脂流失現(xiàn)象，同時，重新確定螯合樹脂的規(guī)格。經(jīng)過這些改造后，二期樹脂塔在使用中情況良好，各項指標均符合要求，壓差得到有效地控制，也避免了樹脂流失現(xiàn)象，生產(chǎn)得到了保證。

圖3 一期樹脂塔改造后相鄰塔板壓板間與塔板的連接形式

對于一期樹脂塔，選用新的螯合樹脂，同時在相鄰的塔板壓板間與塔板的連接處的螺栓孔用薄四氟板制作2個盲墊片將螺栓孔封死（見圖4）。經(jīng)過改造，一期樹脂塔也提高了使用性能，保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)。

圖4 二期樹脂塔相鄰塔板壓板間與塔板的連接形式

4 結語

通過這些改造，既保證了生產(chǎn)的運行平穩(wěn)，又產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟效益。一期樹脂塔共用19 m3樹脂，在一年左右的時間里共補充樹脂8 m3左右，估計在兩三年內(nèi)需要全部更換完畢，按樹脂的市場價格為7.5萬元/m3計，共需要142.5萬元。對比二期樹脂塔，則不存在這種現(xiàn)象，同時樹脂塔運行平穩(wěn)改進了離子膜電解槽的運行狀況并延長了使用壽命。

Technology innovation of chelate resin tower

SUN Jin-liang,WANG Zhi-yong
(Tangshan Chlor-alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305,China)

The technological transformation conditions of the chelating resin tower in 200 kt/a ion-exchange membrane caustic soda plant of Tangshan Chlor-alkali Co.,Ltd.,were introduced.

ionic membrane caustic soda;chelating resin tower;chelating resin;column plate

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)10－0010-02

2010-05-31