安全高效的脱除硫酸根装置

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1、第27届全国氯碱行业技术年会论文集安全高效的脱除硫酸根装置曹广军’，孙晓丽(济宁中银电化有限公司，山东济宁272021)[关键词]盐水精制；MRO；硫酸根；渗透液；浓缩液[摘要]介绍了氯碱化工企业脱除硫酸根的几种传统方法和济宁中银电化有限公司新上的膜法脱除硫酸根装置的流程、原理、主要设备、装置特点，并分析了产生的经济效益和社会效益。济宁中银电化有限公司(简称“济宁中银”)在烧碱生产过程中一直沿用传统的氯化钡法脱除一次盐水中的硫酸根，每年用于购买氯化钡的费用很高。2007年，15万t／a烧碱装置生产中用于购买氯化钡的费用高达1200万元以上，而且，剧毒的氯化钡在运输、储存和

2、使用过程中的要求较高，加大了管理难度。2008年，济宁中银在新建的16万t／a离子膜装置开车后，为较好地脱除32万t／a烧碱生产系统中的硫酸根，经充分的考察、论证，新上了l套900kg／h的膜法脱硝装置，该装置采用了较先进的DCS控制系统和防腐技术，自动化程度高。自开车以来，该装置运行安全可靠，脱除淡盐水中的硫酸根效果较好，节能效果明显，给企业带来了较好的经济效益和社会效益。1传统脱除硫酸根方法简介氯碱化工生产中比较常用的脱除硫酸根方法共有4种，分别介绍如下。1．1氯化钡法使用氯化钡将硫酸根以硫酸钡的形式除去。此法工作量大，运行费用高，且使用剧毒物质氯化钡，有废弃物钡泥的

3、排放。1．2氯化钙法使用氯化钙，将硫酸根以石膏的形式除去，此法工作量大，操作比较复杂，脱除效果不佳。1．3深度冷冻法此法需要在隔膜蒸发系统制备高芒硝盐水，将高芒硝盐水冷冻，使硫酸根以Na：SO。·10H：O的形式除去，此法一次性投资大，能耗高。1．4碳酸钡法此法在运行上与氯化钡法类似，所不同的是碳酸钡微溶，反应时间长，而且在硫酸钡沉淀中含有一定比例的碳酸钡，需要对沉淀进行处理后方可排放，操作较复杂，操作弹性小。2膜法脱硫酸根的工艺流程新的膜法脱除硫酸根工艺共分盐水预处理、膜过滤、浓缩液后处理3个单元。2．1盐水预处理单元流程描述盐水预处理单元流程如图l所示，自离子膜工段输

4、送来的脱氯淡盐水先进入淡盐水高位槽(V一101)，再自流入预处理给料泵(P一101)前的管道上加入质量分数为32％的离子膜法烧碱，调节pH值和ORP后，通过预处理给料泵(P一101)输送到2级淡盐水冷却器(E二101、E一102)降温到30一50℃，进入活性炭过滤器(F一101)进一步除去脱氯淡盐水中残留的游离氯，调节活性炭过滤器出口盐水的pH值为3．5—7．0、ORP值<200mv；出活性炭过滤器的合格盐水进过滤器(F一102)，除去过滤盐水中夹带的少量细碎活性炭颗粒后进入膜过滤单元。若出活性炭过滤器(F一101)淡盐水的pH值和ORP值不在控制指标的范围内，则该部分盐

5、水不能进入膜过滤单元，需排入地下回收盐水池(V一102)，然后用回收水泵(P一102)打入一次盐水系统。2．2膜过滤单元流程膜过滤单元流程见图2，经预处理后的脱氯盐水用高压泵(P一201A／B)打入MRO(改性反渗透)膜过滤器(F一201A／B)的高压膜室，进入第1级6台并联的膜组件，从膜室中心渗透流管流出的渗透+[作者简介]曹广军(1968一)，男，工程师，1988年毕业于上海交通大学应用化学系。[收稿日期]2009—08—0655第1O届“佑利”杯氯碱论文竞赛文集盐水(渗透液)硫酸根含量较低，去渗透液总管；从膜外侧排放流管流出的盐水进入第2级3台并联的膜组件继续浓缩。

6、经第2级过滤后，硫酸根含量较低的渗透液汇人渗透液总管，浓缩盐水再进入第3级2台并联的膜组件，经第3级过滤后，渗透液再次来自离子膜工序汇人渗透液总管，浓缩盐水进入第4级膜组件，出来的浓缩液去后处理单元。各级渗透液汇集后去第l级冷却器(E一101)，与淡盐水进行热交换后去回收水池，与淡盐水高位槽溢流的脱氯盐水混合后用回收盐水泵(P一102)打人一次盐水系统。来flF-z01A／BE一101／102图1盐水预处理单元流程图图2膜过滤单元流程图为便于观察和操作，在各级膜过滤器的渗透液泵变频和压力自动调节装置。出口管道上均安装了流量、压力的现场和远传显示在膜单元停车时，需用清洗液储

7、罐(V一201)内装置；在高压泵和浓缩液出口总管之间设置了高压的纯水经清洗液泵(P一201)加压清洗过滤器(F一56第27届全国氯碱行业技术年会论文集202)后，经高压泵进口总管进人各级膜过滤器，然后返回清洗液储罐，循环冲洗膜组件。2．3后处理单元流程描述来自膜过滤单元的浓缩液加入一定量的淡碱，并在浓缩液储罐(V一301)内充分反应，使浓缩液的pH值为9—12，利用浓缩液泵(P一301)将浓缩液抽出，输送至预冷器(E一301)进行预冷。冷媒是来自冷盐水罐(V一302)的低硝冷盐水。预冷后的浓缩液流人沉硝器(V一303)的中心套