搬遷項目一次鹽水運(yùn)行總結(jié)

搬遷項目一次鹽水運(yùn)行總結(jié)閆進(jìn)福;萬江濤【摘要】介紹了濱化集團(tuán)股份有限公司一次鹽水搬遷后鹽水處理工藝發(fā)生的變化及其采用的預(yù)處理+鹽水過濾和鹽水直接過濾兩種生產(chǎn)工藝，分析了膜脫硝生產(chǎn)過程中遇到的問題，并根據(jù)實際問題提出了具體解決方案，提高了裝置的運(yùn)行質(zhì)量.【期刊名稱】《氯堿工業(yè)》【年(卷)，期】2017(053)008【總頁數(shù)】3頁(P6-8)【關(guān)鍵詞】化鹽;鹽水精制;異常處理;過濾器;膜法脫硝【作者】閆進(jìn)福;萬江濤【作者單位】濱化集團(tuán)股份有限公司,山東濱州256619;濱化集團(tuán)股份有限公司,山東濱州256619【正文語種】中文【中圖分類】TQ114.261濱化集團(tuán)位于山東省北部渤海之濱的濱州市，南鄰淄博，東鄰東營，西與濟(jì)南接壤，處于山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)與省會城市群經(jīng)濟(jì)圈經(jīng)濟(jì)區(qū)結(jié)合部。目前濱化集團(tuán)化工分公司燒堿裝置生產(chǎn)能力44萬t/a，化工分公司氯堿生產(chǎn)工藝分別為伍迪膜極距電解槽、氯工程膜極距電解槽、伍迪氧陰極電解槽，3套離子膜裝置共用一套一次鹽水處理工序。鹽水處理工序采用皮帶機(jī)上鹽、地下池化鹽的方式，預(yù)處理器+膜過濾工藝和無預(yù)處理+膜過濾工藝同時運(yùn)行，鹽水精制采用戈爾膜過濾器?；し止景徇w項目一次鹽水裝置于2013年10月投產(chǎn)。目前，裝置運(yùn)行穩(wěn)定，一次鹽水質(zhì)量優(yōu)良。由于濱化集團(tuán)處于渤海之濱，原鹽資源豐富，沾化、濰坊、東營等地的原鹽運(yùn)到濱化集團(tuán)不過100km的路程，另外，濱化集團(tuán)下屬鹽場在在濱州市沾化區(qū)境內(nèi)，產(chǎn)原鹽50多萬t/a。原鹽自給率接近50%，使用的其他原鹽由周邊4~5家鹽場供應(yīng)，全部使用海鹽。原鹽驗收質(zhì)量指標(biāo)控制值如下：w(NaCl)>94.5%;w(Ca2+)<0.17%;w(Mg2+)<0.13%;;;w(H2O)<4.2%;w(I-)<0.5mg/kg;w(水不溶物)<0.3%?；}池采用半地下式，逆流接觸法化鹽，原鹽由裝載機(jī)加入皮帶機(jī)始端上部的漏斗，使漏斗內(nèi)始終保持有一定量的原鹽，通過紅外線鹽層高度自控裝置控制皮帶機(jī)電動機(jī)滾筒的啟停，將原鹽加入到化鹽池，實現(xiàn)連續(xù)上鹽?；}水通過—定高度的原鹽的逆流接觸而達(dá)到飽和，后自流至粗鹽水池內(nèi)；池內(nèi)液位由粗鹽水泵往外輸送。濱化集團(tuán)共設(shè)有4臺化鹽池，開3備1,便于日常清理鹽池內(nèi)鹽泥。2.1鹽水預(yù)處理+過濾工藝預(yù)處理器+過濾器鹽水精制工藝為：離子膜電解后的脫氯淡鹽水一部分經(jīng)膜脫除后進(jìn)入化鹽水罐，另一部分和裝置回收水直接進(jìn)入配水罐作為化鹽用水；化鹽水經(jīng)換熱器調(diào)整溫度至50~60°C,用泵輸送到化鹽池進(jìn)行化鹽；飽和的氯化鈉溶液在粗鹽水折流槽中加入次氯酸鈉溶液，除去其中的有機(jī)物和菌藻類等雜質(zhì)，流入粗鹽水池；在粗鹽水池中加NaOH，調(diào)節(jié)pH值到10-12,粗鹽水中的鎂離子充分反應(yīng)后，用泵輸送到加壓溶氣罐；在加壓溶氣罐溶解足夠量的空氣，進(jìn)入文丘里混合器，與絮凝劑三氯化鐵充分混合后，進(jìn)入預(yù)處理器；在預(yù)處理器中與鹽水中的氫氧化鎂形成上浮泥，在預(yù)處理器上部自流進(jìn)入鹽泥管道；除去鎂離子后的鹽水在預(yù)處理器中部流出，進(jìn)入后反應(yīng)器，在反應(yīng)器加入過量碳酸鈉，將粗鹽水中的鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣，進(jìn)入膜過濾器；在膜過濾器中除去碳酸鈣及其他大部分雜質(zhì)并調(diào)節(jié)pH值后，進(jìn)入一次鹽水儲罐。2.2鹽水直接過濾工藝還有一套無預(yù)處理器+過濾器鹽水精制工藝。就是從化鹽池流出的飽和氯化鈉溶液一部分直接進(jìn)入另一個粗鹽水池，在粗鹽水池中用泵輸送到前反應(yīng)罐加入碳酸鈉溶液，經(jīng)充分反應(yīng)后到后反應(yīng)罐再加入氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)后的鹽水用泵直接送至鹽水過濾器，除去鈣鎂和其他大部分雜質(zhì)并調(diào)節(jié)pH值后，進(jìn)入一次鹽水儲罐，和預(yù)處理器+過濾器工藝處理后的鹽水一起輸送到鹽水二次精制工序，再經(jīng)二次精制，進(jìn)一步降低鹽水中鈣、鎂等雜質(zhì)含量后，合格的一次鹽水進(jìn)入超精鹽水儲罐，供離子膜裝置使用。2.3鹽水過濾器鹽水采用戈爾膜過濾器過濾，具體過程為：粗鹽水通過進(jìn)液閥進(jìn)入過濾器，經(jīng)過濾袋進(jìn)行過濾，清液經(jīng)上腔排出；過濾一段時間后，當(dāng)濾餅達(dá)到一定厚度時，系統(tǒng)自動進(jìn)入反沖洗狀態(tài)，進(jìn)液閥、反沖閥、放氣閥按各自功能自動切換，使濾餅脫離濾袋并沉降到過濾器的錐型底部，系統(tǒng)重新進(jìn)入過濾狀態(tài)；當(dāng)?shù)撞繛V渣達(dá)到一定高度時，系統(tǒng)會自動打開排渣閥，將濾餅迅速排出。兩套鹽水過濾系統(tǒng)分別采用ZF膜和戈爾SST膜，兩種膜采用聚四氟乙烯原料，經(jīng)特殊一次成型工藝制作而成，耐腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，過濾壓力低，過濾精度高，過濾面積大，過濾通量高。每臺過濾器過濾流量最高可達(dá)到80m3/h,p(SS)保證值小于5x10-7，一般都在3x10-7左右。膜使用壽命長，一般3年以上，戈爾SST膜可以更長，預(yù)計5年，維修更換方便。兩種工藝系統(tǒng)下產(chǎn)出的一次鹽水指標(biāo)無明顯差別，自2013年開車至今，平均出膜鹽水指標(biāo)如下：w(Ca2+),7.241x10-7;w(Mg2+),8.6x10-9;w(Fe2+)+w(Fe3+),1.84x10-8;w(Ni2+),8.7x10-9;w(SiO2),1.0495x10-6;w(Mn2+),8.9x10-9;w(Ba2+),1.654x10-8;w(Sr2+),1.1242x10-6;w(Al3+),3.24x10-8?！嘻}水裝置自2013年10月開車至今已運(yùn)行3.5年，隨著生產(chǎn)運(yùn)行時間的延長，生產(chǎn)、工藝、設(shè)備上一些問題也逐漸暴露出來。濱化集團(tuán)針對鹽水工序各步驟的生產(chǎn)狀況進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，總結(jié)出以下6點經(jīng)驗。3.1預(yù)處理器浮上桶清液上升管結(jié)晶堵塞預(yù)處理直徑達(dá)22m，屬于現(xiàn)場制作設(shè)備，由于在制作過程中趕工期、制作水平、加工精度、地基下沉等因素，使得預(yù)處理器清液上升管出口不在同一個水平面上，造成清液出口管各路流量不均勻，開車初期負(fù)荷相對較低，鹽水量較低，再加上浮上桶清液區(qū)內(nèi)的上升管露在鹽水外面，尤其是在氣溫較低的魯北地區(qū)，長時間使用會有大量的鹽結(jié)晶形成，影響出料鹽水流量。時間久了造成鹽水偏流。利用電流調(diào)整降低運(yùn)行負(fù)荷的機(jī)會，測量鹽水出口中最低的出口管線高度。并以此為基準(zhǔn)，統(tǒng)一調(diào)整其他鹽水出口管高度。調(diào)整后，鹽水不再偏流。3.2過濾器壓力偏高過濾器正常操作壓力在0.08MPa以下，當(dāng)過濾器壓力升高到0.065MPa以上時，將影響過濾器鹽水流量，也會降低過濾器酸洗周期，縮短膜的使用壽命。目前，濱化集團(tuán)過濾器膜過濾壓力均在0.065MPa以下，酸洗周期一般控制在一個月以上。分析影響膜過濾壓力的因素得知：造成膜過濾壓力升高的原因主要是膜孔堵塞。造成膜孔堵塞的元素是鹽中含有鈣、鎂、鐵、鋁、硅等離子和水不溶物等雜質(zhì)，以及原鹽中的鈣鎂比例偏低。鈣鎂比例偏低，影響CaCO3結(jié)晶在膜表面形成架橋助濾層，導(dǎo)致小顆粒的Mg(OH)2結(jié)晶體直接進(jìn)入膜內(nèi)部，堵塞微孔，影響過濾。嚴(yán)格控制原鹽中的鈣鎂比例。嚴(yán)格控制碳酸鈉和氫氧化鈉的過堿量。嚴(yán)格控制鹽水溫度在50^左右。3.3精制劑及分析偏差搬遷裝置剛剛開車不久，化驗分析一次鹽水中鈣鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)升高，達(dá)到1.2x10-6。提高過堿量后，經(jīng)化驗分析發(fā)現(xiàn)：鹽水中的鈣鎂離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍超過1.0x10-6，且無明顯降低。而且取樣化驗分析顯示過堿量分析值并不低。檢查過濾器，無破膜；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)亞硫酸鈉含量高。目前，濱化集團(tuán)所用的淡鹽水脫氯方式為真空脫氯，真空脫氯后的淡鹽水中仍殘余有少量游離氯，加入適量的亞硫酸鈉去除其中的殘余游離氯后，送往一次鹽水工序作為化鹽水使用。離子膜開車初期，離子膜淡鹽水在脫氯過程中加入的亞硫酸鈉過多，導(dǎo)致化鹽水中的亞硫酸鈉含量過多。在采用滴定法檢查鹽水中過碳酸鈉及過氫氧化鈉含量時，反應(yīng)掉一部分鹽酸，影響了過堿量的分析；但是，實際粗鹽水中過碳酸鈉遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于分析值，導(dǎo)致粗鹽水中的鈣鎂反應(yīng)不完全。發(fā)現(xiàn)問題后，濱化集團(tuán)立即嚴(yán)格控制脫氯淡鹽水中亞硫酸的加入量，并且在化驗分析過堿量時，首先在取樣中加入適量的藥品，除掉鹽水中的亞硫酸鈉，從而使化驗分析得出的結(jié)果趨于真實值。3.4精制劑精確控制保證一次鹽水質(zhì)量，保持鹽水中一定的過堿量是降低精鹽水中鈣鎂離子含量所需。長期以來，根據(jù)生產(chǎn)實際情況控制精鹽水中的NaOH（質(zhì)量濃度為0.2~0.4g/L）和NaCO3（其質(zhì)量濃度為0.6~0.7g/L）在過量狀態(tài)。為保證精鹽水中過堿量達(dá)標(biāo)，粗鹽水折流槽出口NaOH的質(zhì)量濃度控制在0.2~0.4g/L,過濾器出口鹽水中Mg2+的質(zhì)量濃度控制在0.01mg/L以下。次氯酸鈉加入量對鹽水也產(chǎn)生一定的影響，次氯酸鈉加入量為100m3的鹽水加入次氯酸鈉20L左右，要求出預(yù)處理器的鹽水中的游離氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3x10-6。3.5撓性閥易損、噪聲大每臺戈爾膜過濾器有進(jìn)液閥、反沖閥、排渣閥、進(jìn)氣閥4臺撓性閥。由于撓性閥內(nèi)膽屬于橡膠制品，有一定的可塑性，經(jīng)長期使用，內(nèi)膽在儀表空氣壓力下長期保持一個形狀，會導(dǎo)致內(nèi)膽變形；另外，撓性閥在安裝時不可避免地會產(chǎn)生一定的應(yīng)力，在長期作用下，會導(dǎo)致內(nèi)膽在薄弱處撕裂。在使用過程中發(fā)現(xiàn)，撓性閥內(nèi)膽平均壽命約在8個月左右，到期或者損壞后必須更換，否則影響正常生產(chǎn)，或者出現(xiàn)物料泄漏。而且，在安裝過程中，如果未能完全消除應(yīng)力，壽命會進(jìn)一步縮短，無形中為企業(yè)增加了生產(chǎn)成本。并且，在日常生產(chǎn)過程中，撓性閥的開關(guān)會產(chǎn)生很大的噪聲。濱化集團(tuán)在保證原工藝不變的前提下，將進(jìn)液閥改為襯氟蝶閥。自2013年11月改為襯氟蝶閥至今，已使用3年，效果良好，沒有出現(xiàn)任何損壞。隨著其他撓性閥的不斷損壞，濱化集團(tuán)逐漸把撓性閥全部更換為襯氟蝶閥，節(jié)約了大量更換撓性閥內(nèi)膽的成本費(fèi)用以及施工費(fèi)用。3.6淡鹽水脫硝膜工作壓力升高本工序采用新型的MRO膜分離技術(shù)過濾脫氯鹽水中的利用冷凍法進(jìn)行鹽、硝分離。除硝膜組過濾原理主要基于〃微孔過濾”原理，即膜表面具有大量均勻分布的微孔，可選擇性過濾溶液中粒徑不同的分子。本工序采用的除硝膜組，其孔徑只允許粒徑較小的單價陰離子穿過，例如Cl-和等，而分子質(zhì)量較高、粒徑較大的高價陰離子，例如等，則被截留在膜外［2］。濱化集團(tuán)自2013年11月脫硝工序投產(chǎn)運(yùn)行，隨著運(yùn)行時間增加，膜壓力也隨著上升，但是影響膜性能的淡鹽水溫度、淡鹽水pH值等指標(biāo)均無變化；而且，膜壓力一旦超過2.5MPa，就會對膜造成不可恢復(fù)的損傷。為了保護(hù)膜，只有慢慢降低進(jìn)膜淡鹽水的流量。長期如此運(yùn)行，會影響到系統(tǒng)中的去除。濱化集團(tuán)對膜處理系統(tǒng)進(jìn)行分段取樣檢測，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行一段時間后，一些雜質(zhì)離子富集。經(jīng)討論研究，濱化集團(tuán)分別用酸性水和用堿性鹽水沖洗膜，膜性能得到很好恢復(fù)。目前，膜已經(jīng)運(yùn)行了3年零5個月，各項指標(biāo)均處在合格范圍以內(nèi)。一次鹽水質(zhì)量是影響進(jìn)槽鹽水質(zhì)量和離子膜使用壽命以及裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，在生產(chǎn)中須從原鹽質(zhì)量控制開始，嚴(yán)格控制好鹽水的溫度、濃度、流量、pH值、加