一次鹽水三氯化鐵加入量實(shí)驗(yàn)

孔金泳

（河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司，河南 舞陽 462400）

河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司燒堿裝置采用全鹵水離子膜法制堿工藝，引進(jìn)日本旭化成“零極距”電解槽，一次鹽水采用預(yù)處理、凱膜過濾工藝。2017年7月大修期間因腐蝕嚴(yán)重，出現(xiàn)處理器中心筒下沉，修復(fù)后中心筒仍有輕微偏斜。此后出現(xiàn)預(yù)處理器返渾現(xiàn)象。在此期間該公司進(jìn)行對鹵水井的疏通工作，疏通投運(yùn)后鹵水中鎂略有升高，鎂含量最高達(dá)到 0.24 g/L。

預(yù)處理器的操作條件：控制加壓容器罐壓力0.20～0.30 MPa，過堿量控制在 0.1～0.3 g/L，三氯化鐵加入量依據(jù)預(yù)處理器上浮泥顏色做出調(diào)整；鹵水鈣鎂含量鈣為 0.6～0.9 g/L，鎂為 0.17～0.22 g/L。

預(yù)處理器返渾原因主要有原鹽中鎂含量超標(biāo)、鹽水濃度溫度波動大、NaOH及三氯化鐵加入量控制不穩(wěn)定等[1]。實(shí)際生產(chǎn)中，該公司嚴(yán)格控制各項(xiàng)指標(biāo)的波動，但是仍然返渾。從理論分析，預(yù)處理中心筒偏斜對流體的流動、流向會產(chǎn)生一定的影響，從而對絮凝沉降過程也會有一定影響，但如果通過調(diào)整其他操作條件如增強(qiáng)絮凝過程等，應(yīng)可以糾正這部分影響。

通過三氯化鐵加入量實(shí)驗(yàn)，研究三氯化鐵加入量與絮凝效果之間的關(guān)系，確定有效加入量。

1　原理方法

取預(yù)處理前鹵水，加入一系列三氯化鐵溶液，用濁度儀每間隔一定時(shí)間測定濁度值。

2　儀器

濁度儀1臺、500 mL量筒8個(gè)、移液管等。

3　實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)記錄

實(shí)驗(yàn)過程：用8個(gè)量筒分別取404鹽水（預(yù)處理器前）500 mL，分別加入 0.0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.9 mL、1.2 mL、1.6 mL、2 mL 的 1.3%三氯化鐵溶液（取自配置槽），觀察沉降效果，用濁度儀每隔一段時(shí)間測定濁度值數(shù)據(jù)記錄，見表1。

4　分析及結(jié)論

由實(shí)驗(yàn)看出：（1）不加入三氯化鐵時(shí)，鹽水也能進(jìn)行自然沉降，但沉降過程緩慢；加入絮凝劑后，30 min內(nèi)即可快速絮凝沉降大部分沉淀，絮凝劑三氯化鐵的作用明顯。

表1　加入不同體積三氯化鐵溶液時(shí)鹽水濁度

（2）隨著三氯化鐵加入量的增加，絮凝作用及效果也更加顯著；但三氯化鐵量增加到1.2 mL時(shí)（對應(yīng)濃度31.2 mg/L）效果達(dá)到最佳；加入1.6 mL時(shí)（對應(yīng)濃度41.6 mg/L）絮凝效果相對變差，說明三氯化鐵加入量最佳（最大）值在 31.20 mg/L～41.60 mg/L之間。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合，計(jì)算出三氯化鐵加入量最佳（最大）值約在35.90 mg/L。

（3）當(dāng)三氯化鐵過量時(shí)，過量的絮凝劑對沉降效果影響相對緩慢，量效關(guān)系變得緩和。

5　其他

（1）絮凝沉降機(jī)理較為復(fù)雜，推測絮凝沉降也會受液體浮力，及溶液介質(zhì)影響（飽和鹽水為高電解質(zhì)環(huán)境，也許會影響到絮凝膠團(tuán)的形成）。

（2）曾嘗試在三氯化鐵溶液中提前加入氫氧化鈉，來增加其聚合度以期增強(qiáng)絮凝效果的做法（有資料研究結(jié)果，聚合氯化鐵絮凝效果比單純?nèi)然F效果好），實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想，反而效果更差。其原因可能與加入堿的強(qiáng)弱以及濃度有關(guān)，導(dǎo)致直接生成了Fe（OH）3，降低了三氯化鐵的有效濃度；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，嘗試加入Na2CO3增加三氯化鐵聚合度。

6　總結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)以及計(jì)算得到一次鹽水三氯化鐵的最大加入量為35.90 mg/L，為預(yù)處理器的運(yùn)行提供了實(shí)驗(yàn)參考依據(jù)。實(shí)際運(yùn)行中也通過提高三氯化鐵加入量來避免預(yù)處理器的返渾，取得一定效果。但預(yù)處理器的返渾受多因素的影響：如工人操作因素、預(yù)處理器自身結(jié)構(gòu)、鹵水質(zhì)量、以及過堿量等，全面預(yù)防預(yù)處理器返渾還需更深一步的研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］鐘永鐸，胡艷剛.一次鹽水預(yù)處理器返渾的原因及處理措施.中國氯堿.2012，3（3）：9-10.