精制鹽在離子膜制堿生產(chǎn)中的使用總結(jié)

王黎麗

（中國平煤神馬集團(tuán)開封東大化工有限公司，河南開封475003）

精制鹽在離子膜制堿生產(chǎn)中的使用總結(jié)

王黎麗

（中國平煤神馬集團(tuán)開封東大化工有限公司，河南開封475003）

鹽水精制過程中使用精制鹽出現(xiàn)的故障及采取的處理措施。

鹽水精制；精制鹽；故障；處理措施

中國平煤神馬集團(tuán)開封東大化工公司年產(chǎn)17.5萬t離子膜燒堿，每年消耗原鹽約26萬t。2006年10萬t/a離子膜燒堿擴(kuò)建時(shí)，由于當(dāng)時(shí)使用的原料為海鹽，配套鹽水工序的精制工藝按照海鹽的質(zhì)量情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。2007年8月裝置投入運(yùn)行，2008年4月，由于運(yùn)輸費(fèi)用高，海鹽質(zhì)量與精制鹽相比有很大差距，基本全部使用了精制鹽。但在使用的過程中，也出現(xiàn)了一些問題。

1 預(yù)處理器中心桶堵塞，造成系統(tǒng)停車

開封東大公司有2個(gè)化鹽系統(tǒng)，原有化鹽系統(tǒng)向8萬t/a老電解裝置提供精制鹽水，采用的是道爾澄清桶、砂濾器過濾工藝，鹽水質(zhì)量不高，二次鹽水工序采用α-纖維素預(yù)涂過濾工藝。而新上化鹽系統(tǒng)與10萬t/a電解裝置配套，采用的是浮上澄清桶（預(yù)處理器）、凱膜過濾工藝。

由于10萬t/a電解分兩期安裝，2007年8月新化鹽系統(tǒng)開車后鹽水一直較為穩(wěn)定，在新電解一期開車后，新化鹽有5萬t/a的富裕量可提供老電解鹽水，但2008年3月15日新電解二期投產(chǎn)運(yùn)行，一次鹽水產(chǎn)能驟然加大到15萬t/a，生產(chǎn)系統(tǒng)隨之出現(xiàn)問題。化鹽桶在上鹽后，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)中心桶漫鹽現(xiàn)象，且閥門、管道、設(shè)備內(nèi)經(jīng)常有鹽結(jié)晶，造成倒泵時(shí)閥門打不開，主要設(shè)備預(yù)處理器上部集水槽結(jié)鹽現(xiàn)象十分明顯，每周需清理四五次，且管道結(jié)晶，造成鹽水去后反應(yīng)器不順暢，預(yù)處理器液位上升，引起連續(xù)上排泥，直接影響鹽水正常生產(chǎn)。

因加壓泵出口玻璃鋼管道泄漏，新化鹽系統(tǒng)停車檢修，檢修完成后開車時(shí)，發(fā)現(xiàn)自加壓溶氣罐至預(yù)處理器的鹽水主管道堵塞，開關(guān)閥門進(jìn)行處理也未能解決，造成一次鹽水無法正常生產(chǎn)，導(dǎo)致離子膜新電解系統(tǒng)停產(chǎn)2天。

1.1 原因分析

停車后排查時(shí)，先將預(yù)處理器中外桶的鹽水通過底部排泥閥門排放至鹽泥池，但是預(yù)處理器中心桶的鹽水無法通過預(yù)處理器的進(jìn)口管道排至鹽泥池，拆卸進(jìn)口球閥后，發(fā)現(xiàn)此處全部被細(xì)鹽堵實(shí)，經(jīng)過疏通將預(yù)處理器中心桶內(nèi)的鹽水排凈，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理器中心桶有4/5被鹽結(jié)實(shí)，這是造成這次停車的主要原因。

經(jīng)過分析，由于精制鹽的顆粒細(xì)小，按原化鹽工藝使用，細(xì)鹽會(huì)以浮鹽的形式擴(kuò)散上漂，上浮沖出化鹽桶，造成前反應(yīng)器中有細(xì)鹽沉淀或粗鹽水中氯化鈉的濃度達(dá)不到工藝要求?；}桶內(nèi)壁結(jié)鹽嚴(yán)重，有效直徑減小，加之鹽水產(chǎn)量急劇增大，超出設(shè)計(jì)能力，造成化鹽水流速增加，懸浮鹽夾帶更加嚴(yán)重，不但堵塞管道，且懸浮鹽進(jìn)入預(yù)處理器中沉積在中心桶內(nèi)，嚴(yán)重時(shí)造成化鹽停車，以致整個(gè)離子膜燒堿系統(tǒng)停產(chǎn)。

鑒于設(shè)備管道結(jié)晶嚴(yán)重的問題，通過取樣分析發(fā)現(xiàn)鹽水中氯酸根含量和硫酸根含量均超出正常工藝指標(biāo)范圍，已影響到鹽水中氯化鈉含量，操作人員為了保證氯化鈉含量達(dá)標(biāo)，就一直保持化鹽桶較高的鹽層，結(jié)果事與愿違，給后續(xù)設(shè)備帶來很大隱患。而硫酸根含量過高，是由于分析方法不正確引起的，沒有及時(shí)反映出鹽水中硫酸根的真實(shí)含量。

1.2 工藝改進(jìn)

（1）化鹽桶：由于原設(shè)計(jì)中原材料為海鹽，現(xiàn)在全部采用精制井鹽，需對(duì)化鹽桶進(jìn)行改造，將中心桶加高300 mm，增加出水溢流圈，并通過溢出水面找平，防止鹽水偏流，調(diào)整底部進(jìn)水布水器的數(shù)量，增加出水淡鹽水布水管，上鹽時(shí)將加入水閥門打開，以有效降低懸浮鹽。

（2）加壓泵進(jìn)口管道改造。原工藝設(shè)計(jì)是粗鹽水自前反應(yīng)器底部經(jīng)加壓泵抽出輸送至加壓溶氣罐后進(jìn)入預(yù)處理器，現(xiàn)改為自前反應(yīng)器上部抽出，采用DN350 PVC+FRP管道（兼做引水罐），并停止運(yùn)行前反應(yīng)器攪拌的11 kW電機(jī)，在前反應(yīng)器下部增加排泥管，每小時(shí)排泥1次，鹽水排至鹽泥池，以便沉積的細(xì)鹽及時(shí)排出。

（3）進(jìn)行日常檢查工作。在化鹽桶、前反應(yīng)器，文丘里混合器、預(yù)處理器等不同地點(diǎn)，取樣觀察、分析、檢查懸浮鹽的含量，通過調(diào)整進(jìn)預(yù)處理器鹽水閥門FIC107的開度，查看鹽水生產(chǎn)量變化大小，觀察管道內(nèi)部通暢情況。

（4）要求電解工序添加高純鹽酸，減少返回淡鹽水中的氯酸鹽含量。上鹽改為一次少上，班內(nèi)勤上，適當(dāng)降低化鹽桶內(nèi)的鹽層，減少懸浮鹽的產(chǎn)生。

（5）通過提高去脫硝工序鹽水流量，調(diào)整硫酸根的分析方法，確保在短時(shí)間內(nèi)將硫酸根含量降至正常范圍，改進(jìn)后工藝流程簡(jiǎn)圖見圖1。

1.3 實(shí)施效果

（1）通過技術(shù)改造，化鹽桶無明顯懸浮鹽，管道內(nèi)部不溶鹽結(jié)晶也大大減少，保證了公司生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)備改造后化鹽桶的用鹽由選擇性用鹽改為任意性，極大穩(wěn)定生產(chǎn)，且經(jīng)濟(jì)效益也非常顯著。

（2）操作方法進(jìn)行改進(jìn)，前反應(yīng)器攪拌停止運(yùn)行，按每度電0.60元計(jì)算，每年可節(jié)約近六萬元。

（3）預(yù)處理器未發(fā)現(xiàn)鹽結(jié)晶堵塞的情況。

2 原鹽質(zhì)量突然變化造成電解槽電壓升高

2016年10月30日白班電解人員發(fā)現(xiàn)電解系統(tǒng)槽電壓升高，經(jīng)查歷史趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)新老電解系統(tǒng)7臺(tái)電解槽的槽電壓于28日中班開始升高，經(jīng)測(cè)量單槽電壓，平均單槽折標(biāo)電壓升高60～70 mV。

圖1 改進(jìn)后工藝流程簡(jiǎn)圖

表1 新老電解系統(tǒng)電壓升高情況

由于是所有電解槽電壓在同一個(gè)時(shí)間段升高，懷疑鹽水質(zhì)量有問題，但查看樹脂塔鹽水工藝指標(biāo)報(bào)表，未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變化，全部合格（二次鹽水工藝指標(biāo)不分析無機(jī)銨和總銨）。10月30日中班上鹽工發(fā)現(xiàn)使用的原鹽有刺鼻的異味，且眼睛受到刺激，發(fā)現(xiàn)原鹽似有氨味，立即停止使用該批次原鹽。后經(jīng)過對(duì)進(jìn)廠原鹽一車一車檢查，發(fā)現(xiàn)個(gè)別車輛所裝原鹽有氨味。通過了解，這批原鹽自27日開始使用，由于并不是全部為含氨的原鹽，原鹽進(jìn)倉后混合堆放，故現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)異常。而30日中班是原鹽卸車后直接投入使用，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)調(diào)整為使用原庫存的原鹽，并對(duì)使用的問題鹽留樣待檢。

根據(jù)原鹽的情況，31日通知中心化驗(yàn)室取樣分析原鹽和精制鹽水，原鹽以NH3計(jì)。

卸車鹽留樣品0.24%，鹽倉取混合樣0.12%，未卸車鹽混合樣0.09%；

無機(jī)銨：一次鹽水31.6mg/L，二次鹽水31.6mg/L；

總銨：一次鹽水42.9 mg/L，二次鹽水39.5 mg/L；

一次鹽水中工藝指標(biāo)要求：無機(jī)銨≤1 mg/L，總銨≤2 mg/L。

與原鹽供應(yīng)商聯(lián)系得知，這批次原鹽不是其生產(chǎn)的，而是協(xié)調(diào)的另外一個(gè)企業(yè)，而該企業(yè)有合成氨裝置，發(fā)現(xiàn)其含有氨味的原鹽是因?yàn)閮?chǔ)存在了原化肥成品倉庫，造成了二次污染。

采取措施：由于鹽水中的無機(jī)銨和總銨均超出工藝指標(biāo)幾十倍，給后續(xù)液氯生產(chǎn)帶來了極大的安全隱患。為盡快降低其含量，確保鹽水質(zhì)量盡快達(dá)標(biāo)，采取將鹽倉內(nèi)堆放的原鹽返回原廠，確保進(jìn)倉的原鹽合格。將電解返回淡鹽水游離氯含量由零調(diào)整為1×10-6～3×10-6、樹脂塔縮短再生周期（再生完成后即切塔運(yùn)行）、嚴(yán)格控制一次鹽水燒堿和純堿加入量等多項(xiàng)措施，鹽水質(zhì)量很快恢復(fù)，電解槽電壓逐漸降低，至11月14日基本恢復(fù)至原有水平，見表2。

表2 新老電解系統(tǒng)電壓情況mV

3 結(jié)語

原鹽入廠時(shí)不要因?yàn)槭蔷汽}而忽視，一定要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，更換廠家一定及時(shí)通知取樣分析，除了進(jìn)行常規(guī)的NaCl、鈣鎂離子、硫酸根離子、水分、水不溶物的含量分析外，更應(yīng)注意銨含量的分析，以防止后續(xù)三氯化氮超標(biāo)。在使用精制鹽的過程中，應(yīng)多留心觀察鹽水指標(biāo)的變化，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，避免事故的發(fā)生。

The refined salt used in the production of ionic membrane alkali production summary

WANG Li-li
（China Shenma Group Kaifeng Dongda Chemical Co.,Ltd.,Kaifeng 475003，China）

Fault and treatment measures of using the refined salt produced in the process of brine refining were introduced.

brine purification；refined salt；fault；treatment measure

TQ114.26+1

B

1009－1785(2017)07-0005-03

2017-04-08