提高摻鹵比例降低原鹽消耗

紀(jì)祥娟，蘇裕

（1.魯南煤化工研究院，山東濟(jì)寧272000；2.濟(jì)寧中銀電化有限公司，山東濟(jì)寧272120）

提高摻鹵比例降低原鹽消耗

紀(jì)祥娟1，蘇裕2

（1.魯南煤化工研究院，山東濟(jì)寧272000；2.濟(jì)寧中銀電化有限公司，山東濟(jì)寧272120）

通過對濟(jì)寧中銀電化有限公司離子膜法制堿生產(chǎn)系統(tǒng)的SO2-4平衡和水平衡分析，討論了影響摻鹵比例的因素，提出了提高摻鹵比例的有效途徑并加以運(yùn)用，對摻鹵制堿的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了初步測算，效果較明顯。

鹽水；鹵水；SO2-4平衡；水平衡；摻鹵比

由于中國的氯堿裝置越建越多，規(guī)模越來越大，原鹽的供應(yīng)日益緊張，再加上運(yùn)費(fèi)增加等因素，使得生產(chǎn)成本居高不下。對此，降低原鹽的消耗，尋找價(jià)格相對低廉的原料替代原鹽，至關(guān)重要。

2008年，濟(jì)寧中銀電化有限公司在新上Ⅳ期離子膜制堿裝置的同時(shí)，淘汰了原有的5萬t/a隔膜制堿裝置，現(xiàn)有的燒堿生產(chǎn)全部為離子膜工藝，以期降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力，利用地理優(yōu)勢，提高原鹽中鹵水的使用比例。

1 影響摻鹵比例的主要因素

離子膜電解制燒堿的過程中，鹽水大量循環(huán)，鹵水的用量除了受制于整個(gè)系統(tǒng)中的水平衡外，還有一點(diǎn)不容忽視，因?yàn)辂}水的不斷循環(huán)，溶液中的SO2-4逐漸富集，必然會(huì)對生產(chǎn)產(chǎn)生一定影響。

1．2系統(tǒng)水平衡對摻鹵比例的影響

為對系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)出物料有較為直觀的認(rèn)識與比較，設(shè)計(jì)表1和表2來表明整個(gè)離子膜法電解制燒堿系統(tǒng)中的進(jìn)入和送出物料名稱和組成。

表1 進(jìn)入系統(tǒng)的主要物料名稱和組成

表2 送出系統(tǒng)的主要物料名稱和組成

通過表1、表2物料分析可以看出，海鹽中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%，鹵水中NaCl的質(zhì)量濃度為290 g/L，而鹽水精制后送入電解槽的質(zhì)量濃度要求為310~315 g/L，很顯然，鹵水中的NaCl質(zhì)量濃度偏低。在保持現(xiàn)有膜法除硝裝置的規(guī)模與能力，并保證二次精制鹽水的質(zhì)量和系統(tǒng)內(nèi)水平衡的情況下，要想提高原料中鹵水的使用比例，就要盡量減少系統(tǒng)的外加水量，盡量用系統(tǒng)中的循環(huán)水。經(jīng)過一段時(shí)間的摸索，找出了影響系統(tǒng)水平衡的因素，以魚刺圖的形式表示，如圖1。

2 減少系統(tǒng)外加水量的途徑

對照圖1所示的各因素，采取了以下措施，最大限度減少系統(tǒng)的外加水量。

（1）將調(diào)整粗鹽水濃度的一次水改為淡鹽水?；}桶出鹽水的質(zhì)量濃度為316 g/L，初始通過加入一次水使粗鹽水的質(zhì)量濃度降為314 g/L，先按每升計(jì)算，加入的一次水量為（316-314）÷314＝0.006 4，即每立方米粗鹽水需要加入一次水量約為6.4 L。為提高摻鹵比，停止向系統(tǒng)內(nèi)加入一次水，改用離子膜脫氯淡鹽水調(diào)整粗鹽水濃度（淡鹽水為系統(tǒng)內(nèi)已有量），維持整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)水平衡，空缺的一次水可以加入鹵水來補(bǔ)充，即可以向系統(tǒng)內(nèi)多加鹵水。已知每小時(shí)鹽水的產(chǎn)量為280m3，則每天的鹵水加入量為280×24×6.4＝43 008（L）≈43（m3），又知鹵水的質(zhì)量濃度為290 g/L，所以，每天加入鹵水量折純鹽質(zhì)量為43×0.29＝12.47（t）。2009年平均每天產(chǎn)燒堿580 t，噸耗原鹽為1.57 t，則每天耗鹽為580×1.57＝910.6（t），折純鹽為910.6×95%＝865.07（t），可提高鹵水的使用比例為1.4%。

（2）將溶解純堿的一次水改為脫氯后淡鹽水。通過對比實(shí)驗(yàn)，確定了淡鹽水溶解純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%，確保純堿全部溶解，杜絕了純堿浪費(fèi)，可提高鹽水的摻鹵比例約1.8%。

（3）將泵類冷卻水改到系統(tǒng)外排放。通過增加泵體冷卻水的塑料軟管長度，將離子膜工段的過濾鹽水泵、鹽水工段的溶解細(xì)鹽泵、高壓泵等共5臺泵的冷卻水外排可提高鹽水的摻鹵比例約1.8%（每臺冷卻泵的流量以0.23m3/h計(jì)）。

（4）將清洗化鹽桶時(shí)的一次水改為淡鹽水，可提高鹽水中鹵水的比例約0.2%。

（5）配制助沉劑聚丙烯酸鈉時(shí)嚴(yán)格按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%進(jìn)行配制，可提高鹽水中的鹵水比例為0.6%。

（6）Ⅳ期離子膜電解開車后，氯水全部進(jìn)入真空脫氯系統(tǒng)?，F(xiàn)在，啟用原來空氣吹除脫氯系統(tǒng)，將吹除后的氯水部分送至聚氯乙烯生產(chǎn)裝置生產(chǎn)次氯酸鈉，部分送至污水處理站直接外排，可提高摻鹵比例約6.2%。

3 提高摻鹵比例后的經(jīng)濟(jì)效益估算

通過采取上述措施，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)使用的摻鹵比例較不考慮水平衡時(shí)可提高約12%，系統(tǒng)運(yùn)行半年來，整個(gè)生產(chǎn)中平均摻鹵比例達(dá)到36%，達(dá)到了業(yè)內(nèi)同類裝置的先進(jìn)摻鹵水平。在摻鹵前后，對離子膜電解用的二次精制鹽水的指標(biāo)進(jìn)行考核，并未發(fā)現(xiàn)有明顯異常，這說明摻鹵比例提高后的二次鹽水完全可以滿足離子膜電解制堿的生產(chǎn)要求。

摻加鹵水比例由24%提高到36%后，鹵水處理成本為10元/t。2009年生產(chǎn)燒堿208 776 t，每噸堿耗鹽1.57 t（折純NaCl計(jì)），則總耗鹽量為327 778.32 t，鹵水折鹽量為3 327 778.32×12%＝39 333.4（t）。2009年原鹽平均價(jià)格為236元/t，鹵水價(jià)格為190元/t，多加的鹵水處理成本為10元/t，提高摻鹵比例后，全年的經(jīng)濟(jì)效益為141.6萬元。

4 結(jié)語

通過對工藝情況的分析與改進(jìn)，不放過任何能提高摻鹵比例的因素，最終以極少的資金投入和較少的工藝改進(jìn)獲得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過分析，提高摻鹵比例的途徑還可以從下方面考慮：現(xiàn)場管理更加嚴(yán)格與細(xì)化，加強(qiáng)操作人員的責(zé)任心，確保各項(xiàng)工藝指標(biāo)的控制與操作；確保氯水最低限度地進(jìn)入系統(tǒng)；采用淡鹽水蒸濃技術(shù)等。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，摻鹵比例可根據(jù)整體效益情況進(jìn)行控制，不能盲目追求最大摻鹵比。

Im provebittern ratio to reduce crude salt consum ption

JIXiang-juan1，SUYu2
（1.Lunan CoalChemical Institute，Jining 272000,China；2.Jining Zhongyin Electro-ChemicalCo.,Ltd.,Jining272120,China）

By the analysisofbalance and water balance in the ionicmembrane caustic soda production system,themain impact factor on mixing ratio of the bittern were discussed,and the effectivemethod to improve themixing proportion of bittern were put forward and applied.The economic profitswas calculated preliminarily,and the resultwasbetter.

brine;bittern;balance;water balance;mixing ratio ofbittern

book=8,ebook=68

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)07－0008-02

2010-04-07