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1、第32卷第4期化工设计通讯Vol132No142006年12月ChemicalEngineeringDesignCommunicationsDecember12006一次盐水精制工艺改造戚明睿(湖南化工医药设计院,长沙 410007) 摘 要:介绍了我院为适应衡阳(建滔)化工有限公司60kt/a离子膜法烧碱项目建设需要,应用凯膜工艺结合企业原有工艺设备情况而对其配套一次盐水进行的技术改造,并对凯膜工艺中主要工艺设备及注意事项进行了简述。关键词:离子膜烧碱;一次盐水;盐水精制;凯膜工艺;改造;应用中图分类号:TQ114116+111 文献标识码:A 文章编号:1003
2、-6490(2006)04-0028-040 引 言进入21世纪后,中国的氯碱行业总的产能、产量迅猛地增长,传统的隔膜法制碱技术已不能完全满足今后的生产发展,离子膜烧碱技术作为现今世界上最先进的制碱技术,正在国内不断地推广,促进了烧碱生产能力、产量的不断增长,也对氯碱生产中的盐水精制工艺提出了更高的要求。在此背景下,我院承担了衡阳(建滔)化工有限公司(以下简称建滔)60kt/a离子膜法烧碱项目。建滔原有我院上世纪八十年代末设计投产的隔膜法烧碱生产线(30kt/a),其盐水采用了传统一次盐水精制工艺。在此次一次盐水扩建改造中,企业希望将两种制碱生产线所需盐水合并考虑,经我院深入
3、考察调研,并结合原有盐卤特点以及目前的生产实际,决定采用凯膜分离技术对盐水处理工艺进行改造,以便更好地提高一次盐水质量,满足离子膜烧碱生产需要。1 原有盐水精制工艺及其存在的问题111 原有工艺流程简述原有一次盐水工艺流程(见图1)。流程简述:来自隔膜碱电解的淡盐水、蒸发析出盐水、洗泥压滤后清滤液和一次水进入配水槽配制成合格的化盐水,经化盐泵加压与蒸汽混合后送至化盐桶溶盐。溢流出化盐桶的饱和粗盐水经折流槽,依次加入氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠后,在进入道尔澄清桶前加入沉淀剂。从澄清桶出来的清液经砂滤器过滤,再经中和槽加盐酸调节pH值制成合格精盐水送入精盐水槽,经泵送原隔膜法制碱
4、生产线。112 原有工艺存在的问题原有一次盐水精制工艺存在的问题:a1对盐品种变化的适应性差,易受原盐质量的限制。当钙、镁比例失调或化盐温度、盐水流量、排泥、人为操作原因等因素发生变化时,极易导致道尔 收稿日期:2006-09-20作者简介:戚明睿(1974-),男,1997年毕业于原中南工业大学(现中南大学)化工系精细化工专业,工程师,主要从事化工工艺设计工作,联系电话:0731-5603926。第4期戚明睿:一次盐水精制工艺改造29澄清桶返浑,精盐水质量不稳定,严重影响电解生产的正常运行;b1精制剂加入位置不当。精制剂在折流槽加入后,折流槽与道尔澄清桶间的管道易因结垢造
5、成盐水流量受阻,被迫停车进行清理;c1由于化盐桶使用年限已长,保温效果不太好,进入冬季后,化盐桶壁常因温差大而出现结晶架桥现象,致使化盐水短路,造成盐水中氯化钠含量不稳定,影响生产的正常进行;d1由于精制工艺中采用砂滤器过滤盐水,以石英砂等为过滤介质,当盐水pH值超过915时,石英砂中就会溶解出对Si2+,对精盐水造成有害污染。2 凯膜盐水精制工艺211 凯膜盐水精制工艺流程(见图2)简述已经过热交换的脱硝盐卤水与离子膜电解工序的脱氯淡盐水和二次盐水的回收盐水等流入配水槽,并用空气充分搅拌。其中部分脱硝盐卤水在1#折流槽(利旧)中与氯化钡溶液混合反应后流入澄清桶(利旧)澄清
6、去除硫酸钡,澄清后的卤盐水流入配水槽用于化盐,硫酸钡盐泥排入泥浆槽。第4期戚明睿:一次盐水精制工艺改造2911配水槽;21化盐泵;31化盐桶;41折流槽;51道尔澄清桶;61砂滤器;71中和槽;81精盐水槽;91精盐水泵;101洗泥桶;111泥浆槽;121泥浆泵;131板框压滤机图1 原有一次盐水工艺流程第4期戚明睿:一次盐水精制工艺改造29 从化盐 池出来的粗盐水在流入前反应池之前于2#折流槽内按工艺要求,分别加入精制剂氢氧化钠、次氯酸钠,在前反应槽内粗盐水中的镁离子与精制剂氢氧化钠反应生成氢氧化镁,菌藻类、腐殖酸等有机物则被次氯酸钠氧化分解成为小分子有机物;然后用加压泵
7、将前反应槽内的粗盐水送出,在气水混合器中与空气混合后进入加压溶气罐再进入预处理器,并在预处理器进口前经文丘里混合器加三氯化铁,经过预处理的盐水进入后反应槽,同时将碳酸钠加入后反应槽,盐水中的钙离子与碳酸钠反应形成碳酸钙沉淀,充分反应后的盐水进入中间槽,同时在滤液中间槽中加入5%亚硫酸钠溶液除去盐水中的游离氯,而后经过滤泵进入凯膜过滤器,滤清精盐水流入精盐水槽,一部分加盐酸调节pH值后供隔膜电解使用,一部分送离子膜盐水二次精制工序。凯膜过滤器截留的滤渣排入泥浆槽。泥浆槽中化工设计通讯30第32卷的盐泥浆
