高健康，袁守謙，王震

（1.西安建筑科技大學(xué)，陜西西安710055；2.山東鋁業(yè)公司氯堿廠，山東淄博255052）

鹽水精制工序技改總結(jié)

高健康1，2，袁守謙1，王震2

（1.西安建筑科技大學(xué)，陜西西安710055；2.山東鋁業(yè)公司氯堿廠，山東淄博255052）

介紹了鹽水精制工序中出現(xiàn)的問題及解決措施。通過技改，穩(wěn)定了鹽水系統(tǒng)的運(yùn)行，降低了生產(chǎn)成本。

鹽水；鹽泥；技改；措施

鹽水精制是氯堿生產(chǎn)的第一環(huán)節(jié)，鹽水的質(zhì)量，不僅影響電解的正常運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，也影響氯堿生產(chǎn)的能耗及成本。保證鹽水精制工序的穩(wěn)定運(yùn)行是氯堿企業(yè)生產(chǎn)管理的重點(diǎn)課題。

目前，山東鋁業(yè)公司氯堿廠生產(chǎn)能力為16萬t/a。在鹽水精制方面，始終圍繞提高鹽水質(zhì)量、節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)這一主題，積極進(jìn)行鹽水生產(chǎn)工藝的技術(shù)改進(jìn)。

1 一次鹽水出現(xiàn)的問題及解決措施

1.1 鹽泥壓濾系統(tǒng)

當(dāng)生產(chǎn)裝置在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鹽水流量為150m3/h左右，鹽水系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，基本不存在鹽水返渾問題，但當(dāng)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，預(yù)處理器出現(xiàn)返渾現(xiàn)象，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。改造前的工藝流程如圖1所示。

預(yù)處理工序處理后的鹽泥進(jìn)入鹽泥罐后，經(jīng)新鹽泥泵打入沒有閥門控制的并聯(lián)的3臺(tái)壓濾機(jī)。對(duì)鹽泥系統(tǒng)分析認(rèn)為，當(dāng)鹽水在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，鹽泥排放量增大，由于沒有足夠的空間貯存排出鹽泥，系統(tǒng)中鹽泥累積越來越多，預(yù)處理器中鹽泥得不到及時(shí)排放，導(dǎo)致預(yù)處理器中鹽泥泥層較高，從而出現(xiàn)返渾現(xiàn)象；由于鹽泥罐較小，鈣泥和鎂泥不能充分混合，鎂泥黏度大，容易粘在濾布上形成致密的泥膜，不利于對(duì)鹽泥的過濾；預(yù)處理器返渾時(shí)，通過取樣觀測，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理器中存有大量懸浮物，造成鹽泥變稀不能很好地沉積，經(jīng)壓濾機(jī)后濾餅含水量太高；在卸鹽泥時(shí)，濾板上的鹽泥四周較干燥，但中間部位存在泥包水現(xiàn)象，致使鹽泥系統(tǒng)不暢通造成惡性循環(huán)。凱膜過濾器出口鹽水質(zhì)量及產(chǎn)量嚴(yán)重下降，無法滿足高負(fù)荷運(yùn)行要求，持續(xù)時(shí)間很長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

為此，該公司對(duì)鹽泥系統(tǒng)進(jìn)行改造。改造后的工藝流程圖如圖2所示。

預(yù)處理工序處理后的鹽泥進(jìn)入鹽泥罐后，經(jīng)新鹽泥泵一路打入沉降器，沉降處理后清液去化鹽池化鹽，從底部出來的鹽泥流入鹽泥池，經(jīng)老鹽泥泵打入帶有閥門控制的并聯(lián)的3臺(tái)壓濾機(jī)，另一路直接打入并聯(lián)的3臺(tái)壓濾機(jī)。

改造后，增加了生產(chǎn)的可操作性。一方面在正常情況下，鹽泥經(jīng)沉降處理后打入壓濾機(jī)，加大了鹽泥的黏度，提高了壓濾效率，減輕了壓濾機(jī)的負(fù)荷，降低了濾餅含鹽水量；另一方面在非正常生產(chǎn)情況下，可以用新鹽泥泵直接打入壓濾機(jī)，保證生產(chǎn)運(yùn)行正常，減少鹽泥罐的冒槽次數(shù)；同時(shí)，3臺(tái)壓濾機(jī)改為帶閥門控制并聯(lián)連接，可以防止因某1臺(tái)壓濾機(jī)出現(xiàn)故障或管線出現(xiàn)泄漏造成生產(chǎn)停車，為檢修提供了方便。改造后，鹽水系統(tǒng)平均流量為220m3/h，可滿足兩期裝置110%的超負(fù)荷運(yùn)行。

1.2 加壓泵入口

在采用加壓泵將前反應(yīng)池內(nèi)的鹽水打往加壓容器罐時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)加壓泵運(yùn)行一段時(shí)間后流量下降。經(jīng)觀察分析發(fā)現(xiàn)，由于前反應(yīng)池是露天設(shè)置的，而廠區(qū)周圍環(huán)境較差，經(jīng)常會(huì)有一些垃圾雜物被風(fēng)吹到前反應(yīng)池中，致使加壓泵入口的過濾網(wǎng)時(shí)常被堵塞，對(duì)設(shè)備使用造成極大影響，需要經(jīng)常清理加壓泵前的過濾網(wǎng)，每次停加壓泵清理濾網(wǎng)的時(shí)間至少1小時(shí)左右。另外，2臺(tái)加壓泵用1套過濾裝置（見圖3），給整套裝置的穩(wěn)定運(yùn)行帶來極為不利的影響。

對(duì)此，一方面根據(jù)對(duì)現(xiàn)場實(shí)際情況的分析和以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，使用筐式過濾網(wǎng)代替原加壓泵泵前過濾網(wǎng)；另一方面，加1套自引罐及過濾裝置，使2臺(tái)加壓泵入口管道通過閥門控制串并聯(lián)連接，避免因過濾網(wǎng)堵塞造成加壓泵停車，保證了生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，改造后工藝圖見圖4。 1.3凱膜酸洗方法

在凱膜運(yùn)行過程中，凱膜過濾器下排泥管道會(huì)出現(xiàn)鹽水結(jié)晶問題，從而堵塞管道，致使生產(chǎn)出現(xiàn)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)造成生產(chǎn)系統(tǒng)停車。經(jīng)分析認(rèn)為，主要由于過濾器下排泥管道長期在碳酸鈣與鹽水的環(huán)境下，固體含量較高、黏稠度較大，運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)形成結(jié)晶堵塞。對(duì)此，在凱膜酸洗后，加入純水注滿管道，將管道末端的盲板打開，較大水流就會(huì)從排泥管道排出，水的沖力會(huì)將管道內(nèi)的泥基本沖洗干凈，同時(shí)也將粘附在膜上的雜物一并帶走，防止了管道的堵塞，延長了膜的使用壽命，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.4 化鹽池切換方法

目前使用2個(gè)化鹽池，一運(yùn)一備，化鹽池運(yùn)行一段時(shí)間后，底部鹽泥較多，需切換清理，開始時(shí)在兩三天后就直接切換過來，導(dǎo)致預(yù)處理器返渾嚴(yán)重。分析認(rèn)為，由于前反應(yīng)處理能力有限，直接切換致使鎂離子含量過高，較多的鎂離子沒有被及時(shí)處理，直接流入下道工序，導(dǎo)致預(yù)處理器返渾嚴(yán)重。對(duì)此，通過閥門控制，逐步減少進(jìn)入需清理的化鹽池的淡鹽水量，緩慢加大進(jìn)化鹽池的淡鹽水量，將切換時(shí)間延長到10 d左右，從而減少了粗鹽水中鎂離子含量波動(dòng)，防止了預(yù)處理器返渾。

1.5 鋁離子含量超標(biāo)

生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，進(jìn)槽鹽水中鋁離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般控制在100×10-9以下，有一段時(shí)間，超過了100×10-9。分析認(rèn)為，一是由于化鹽池及前反應(yīng)池都是露天的，外界帶入的雜質(zhì)導(dǎo)致鋁離子含量超標(biāo)；二是配水罐需加一次水，由于一次水中雜質(zhì)含量超標(biāo)，導(dǎo)致進(jìn)槽鹽水中鋁指標(biāo)不合格；三是原鹽中含鋁增加。對(duì)此，對(duì)鹽水池及前反應(yīng)進(jìn)行隔離處理，盡量減少外界雜質(zhì)的引入；采用電解樹脂塔再生水代替一次水，減少雜質(zhì)的引入；對(duì)進(jìn)廠原鹽要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對(duì)不合格原鹽退廠更換。

1.6 碳酸鈉溶液加入工藝

在生產(chǎn)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)碳酸鈉加入指標(biāo)波動(dòng)，其原因是碳酸鈉溶液配制濃度不穩(wěn)，加入時(shí)需不斷調(diào)節(jié)流量才能滿足生產(chǎn)；碳酸鈉溶液加入點(diǎn)在后反應(yīng)罐入口，導(dǎo)致溶液混合時(shí)間較短，反應(yīng)不夠充分，不僅造成了鹽水指標(biāo)波動(dòng)，而且浪費(fèi)了碳酸鈉溶液；碳酸鈉溶液采用碳酸鈉泵直接加入，由于泵的波動(dòng)造成碳酸鈉溶液加入連續(xù)性不好。對(duì)此，在配置碳酸鈉溶液時(shí)，要將溶液中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)嚴(yán)格控制為18%～20%，將配制好的溶液放置于100m3的罐中進(jìn)行再次調(diào)配，將碳酸鈉溶液加入點(diǎn)從后反應(yīng)罐入口改到預(yù)處理器出口，從而增加了反應(yīng)時(shí)間，使反應(yīng)充分進(jìn)行；在預(yù)處理器上方安裝碳酸鈉高位槽，采用自流方式加入，使碳酸鈉溶液流量穩(wěn)定，從而保證指標(biāo)控制更加穩(wěn)定。

1.7 中間泵結(jié)晶

一次鹽水膜過濾崗位的中間泵需要不定時(shí)將飽和的沖洗鹽水打至后續(xù)流程，沖洗鹽水中含有較多碳酸鈣，很容易堵塞泵頭和進(jìn)口管道，需要經(jīng)常將進(jìn)口管道和泵拆開清理結(jié)晶鹽，特別在冬季，由于溫度較低，鹽水容易結(jié)晶，致使中間泵和管道經(jīng)常結(jié)晶堵塞，只能拆開清理，從而影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

處理措施是把中間泵進(jìn)口管豎排放料管改為橫排放料管，當(dāng)泵內(nèi)及管道中的鹽水沒放盡導(dǎo)致結(jié)晶時(shí)，在橫排放料管上接入一次水進(jìn)行沖洗，稀釋鹽水進(jìn)而化開結(jié)晶，解決了泵和管道結(jié)晶時(shí)，必須將泵和管道拆開清理的問題，縮短了處理結(jié)晶的時(shí)間，減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了鹽水的正常循環(huán)。

2 后續(xù)技改工作

（1）采用膜法脫硝裝置代替鋇法除硝裝置。鋇法除硝對(duì)操作人員易造成傷害且對(duì)環(huán)境造成污染，較之膜法除硝，運(yùn)行成本也較高；膜法除硝不僅操作簡單、運(yùn)行成本低且對(duì)環(huán)境沒有危害，同時(shí)減少了鋇鹽對(duì)凱膜的污染。

（2）鹽泥的資源化利用。目前，鈣泥與鎂泥混合處理，由于鎂泥是絮狀物質(zhì)，在鹽泥壓濾時(shí)，會(huì)堵塞濾布，致使壓濾機(jī)壓力上升，增加了壓濾機(jī)的負(fù)荷，同時(shí)，鈣鎂泥混合處理，利用價(jià)值較低，無法對(duì)鹽泥進(jìn)行綜合利用，故擬將預(yù)處理器上下排泥分開，上層鎂泥含量較高，下層鈣泥含量較高，分開后，對(duì)鎂泥單獨(dú)利用，鈣泥進(jìn)行洗滌，回收鹽分后進(jìn)行壓濾，而鈣泥是結(jié)晶型沉淀，不會(huì)粘濾布，過濾容易，減輕了壓濾機(jī)的負(fù)荷，烘干后可供干法水泥利用。

（3）采用一氧化碳除鈣。與山東鋁業(yè)公司氯堿廠鄰近的山東山鋁水泥有限公司在水泥生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生廢氣一氧化碳，可用其代替碳酸鈉除鈣，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

3 小結(jié)

經(jīng)過近幾年對(duì)鹽水生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)及完善，鹽水精制工序運(yùn)行比較穩(wěn)定，各項(xiàng)消耗指標(biāo)均有所下降，同時(shí)，提高了鹽水的生產(chǎn)能力，滿足了電解工序的高負(fù)荷運(yùn)行，且延長了電解槽的運(yùn)行周期，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

Summary of technology innovation of brine refining process

The existing problems in brine refining process and solutions were introduced.After technology innovation,the operation ofbrine system was stable and the costwas reduced.

brine;saltslurry;technology innovation;measures

book=3,ebook=134

TQ114.26+1

B

1009－1785(2010)08－0003-03

2010-03-16

GAO Jian-kang1，2,YUANShou-qian1,WANGZhen2

(1.Xi’an University of Architectureand Technology,Xi’an 710055,China; 2.Chlor-alkaliPlantof Shandong Aluminum Company,Zibo255052,China)