42—新工艺应用'-- 膜法除so42—新工艺应用

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1、42—新工艺应用’>膜法除SO42—新工艺应用　　【摘要】主要阐述了在一次盐水精制工序应用先进的膜法除SO42-新工艺代替落后的传统的氯化钡法，降低了生产成本，保护了环境。通过该装置在宁夏英力特化工股份有限公司生产中的运行情况，对该装置的经济效益进行评价。【关键词】一次盐水；精制；膜法；SO42-1除SO42-工艺背景盐水精制工艺是烧碱生产过程中的主要工序之一，在氯碱工业离子膜电解生产烧碱的流程中SO42-会富集在淡盐水中，SO42-过高会增加电解过程中的副反应，导致电流效率普遍下降，工艺规定进入离子膜电

2、槽的饱和精制盐水其SO42-的浓度不得超过5g/L。6英力特化工股份有限公司11万吨/年聚氯乙烯、9万吨烧碱项目一次盐水工序去除SO42-采用的是氯化钡法除SO42-工艺，该工艺用于购买氯化钡的资金大约800多万元，每年产生大量盐泥污染环境，而且氯化钡本身是剧毒品，使用过程中不具有安全可靠的特点，2011年与某公司合作新上了一套膜法除SO42-装置，于2012年1月份投入运行，淘汰了传统的氯化钡法除SO42-工艺。膜法除SO42-新工艺主要是应用特殊反渗透膜把经过预处理后的淡盐水进行膜分离脱除SO42-，

3、由于反渗透膜的膜孔直径刚好介于一二价离子之间，并具有负电荷，所以它对硫酸盐有极高脱除能力，而氯化钠溶液有很好的透过能力，且运行安全、灵活，操作简单。2膜法除SO42-新工艺工艺流程如下图1：本系统工艺主要分膜法除硝部分和冷冻脱硝部分，将电解槽后的脱氯淡盐水，通过中和游离氯、调节PH和降温处理后，进入SRO膜系统，利用工艺分离膜的作用，将SO42-进行分离浓缩。工艺分离膜处理后的脱硝盐水回到一次盐水配水槽，浓缩后的富硝盐水进入冷冻工序处理。富硝盐水进入结晶槽，通过与冷冻液的换热冷冻降温，温度降低后，硫酸钠溶

4、液过饱和，形成芒硝结晶。结晶后的晶体通过泵输送至离心机，在离心机的作用下，进行固液分离，将芒硝结晶移出系统，达到脱除SO42-的目的。3关键技术及应用（1）采用两级膜分离工艺设计，充分利用膜分离的技术优势，将硫酸钠含量从一级分离的60克/升提升至二级分离的约90克/升，使SO42-尽可能的浓缩，减少冷冻脱硝工序的负荷，节省能耗。6（2）设有活性炭过滤器，在碳滤出口设立在线ORP测试仪，并配套相应的自动阀门，余氯超标时自动切换回流，避免淡盐水前工段脱氯不正常时过高的余氯（最高可能达到30PPM）瞬间氧化破坏

5、贵重的膜元件。（3）双重温度连锁报警，防止膜元件温度高时变形损坏。温度信号与循环水调节阀联锁，保证温度始终稳定在设定范围。（4）设立亚硫酸钠装置，根据ORP信号调整加药量，与活性炭过滤器连同作用，使进膜余氯控制在0.1PPM内。（5）由于PH的数值稳定性不如ORP和温度等，选择可在PH范围5-7之间运行的专用膜，在此范围内同样提供质量保证；设立PH值自动控制系统，根据物料的PH调整加药泵流量。（6）结晶器的循环液和浓缩液在结晶器底部混合降温，浓缩液达到过饱和，与结晶器底部微小晶体混合，消除过饱和；混合晶体

6、的溶液在上升的过程中逐渐长大，克服上升力开始沉降，并停留在固液混合层；与晶体分离的溶液继续上升形成上清液，上清液溢流并通过循环泵进行循环，利用换热器换热降温，使之再次与浓缩液混合降温，保持结晶器内温度稳定。（7）采用温和可靠的冷水机组6作为冷冻工序制冷源，通过0℃冷水来换热降温，避免冷媒低温造成溶液过冷，形成结晶堵塞。使用板式换热器提高换热效率，而且利于设备的维护处理，并避免了使用列管式蒸发器作为压力设备管理上的麻烦。（8）设有浓缩液加碱系统，调节冷冻结晶工序的最佳PH值，防止液体腐蚀后冷冻设备，同时碱性

7、溶液更容易结晶处理。（9）高压泵使用变频控制，根据压力和流量的变化，变频调速，利于节约能耗和稳定运行。4经济效益评价4.1旧工艺钡法除SO42-每生产1吨烧碱消耗费用：氯化钡消耗费用：0.225×371=83.528元/吨（2011年烧碱消耗氯化钡为0.2251吨/吨，20%氯化钡价格为371元/吨）动力费用：氯化钡提升泵电机为7.5KW，平均每天工作5小时，平均碱产量为266.6吨/天，吨碱动力消耗为：（7.5×5）÷（11.52×24）=0.136KWh/t，动力电单价按0.3393元/KWh算，则吨

8、碱耗电费用为：0.136×0.3393=0.046元/t。总计物料消耗费用为：83.528+0.046=83.574元/吨。4.2膜法除SO42-每吨烧碱消耗费用：4.2.1原材料①32%液碱：1.158元/t。②高纯盐酸：2.48元/t。6③亚硫酸钠：4.068元/t。4.2.2燃料及动力①脱盐水：8.11元/t。②工业水：0.16元/t。③动力电：6.209元/t。④蒸汽：0.225元/t。⑤仪表气：0.16元/t。4.2