馬春曉，劉文國，趙明榮，王建光，曲曉紅

(山東?；煞萦邢薰炯儔A廠，山東 濰坊 262737)

1 背景簡介

我廠納濾鹵水精制項目二期項目建成投用后，精制鹵水能力達到1 450 m3/h，目前我廠新、老線已全部使用納濾精制鹵水代替海水化鹽，化鹽后產(chǎn)生的廢鹽泥大部分集中在新線鹽水車間臥螺離心機廠房進行固液分離，回收其中的精制鹵水，通過清液泵集中輸送至新線鹽水工段雜水桶后用于化鹽，處理后的廢鹽泥送至熱電公司用于煙氣脫硫，實現(xiàn)循環(huán)利用。精制鹵水較海水相比鈣、鎂、硫酸根離子等雜質(zhì)含量減少，使用精制鹵水化鹽，大大降低了固體原鹽用量和鹽水精制成本，延長了蒸餾塔運行周期，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟效益。我廠納濾裝置所用原料鹵水來自溴素廠提溴素后的鹵水，提溴素后鹵水pH值約在3～5之間，如果直接用于納濾裝置使用，一是加快后續(xù)工藝設備的腐蝕速度，二是造成PX能量轉(zhuǎn)換器失效，用于鹽場曬鹽的一級納濾濃水和精制鹵水串流，納濾機臺化學清洗藥劑用量增加，嚴重時導致納濾膜結垢，對納濾膜造成不可逆的破壞，而更換納濾膜除了會增加不菲的備品備件費用外還會引起后續(xù)工序指標連鎖波動，對整個純堿生產(chǎn)系統(tǒng)造成很大的不良影響。

通過較長時間的實踐摸索，我們發(fā)現(xiàn)當鹵水pH值控制在6.4～6.9范圍內(nèi)時，可確保納濾裝置較長時間的連續(xù)高效運轉(zhuǎn)。因此，通過工藝改造使納濾膜原料鹵水穩(wěn)定在適宜的pH值范圍內(nèi)，是提升納濾裝置運行周期和工作效率的有效手段之一。

表1 精制鹵水、海水成分含量對比表

2 鹵水pH值調(diào)節(jié)工藝方案優(yōu)化

2.1 使用廢鹽泥調(diào)節(jié)鹵水pH值

我們最初采用了在鹵水中添加氫氧化鈉的方法來實現(xiàn)對納濾膜原料鹵水PH值的調(diào)節(jié)，但是由于氫氧化鈉呈強堿性，其加入量波動會對鹵水的pH值產(chǎn)生較大影響。在實際操作中為使反應充分而超過理論量加入的部分必然會引起pH值的上升，超出納濾工序要求的原料鹵水PH值控制范圍，反而縮短核心部件納濾膜的使用壽命，嚴重時會造成整個納濾工序運行周期大幅縮短；另外氫氧化鈉具有很強的吸水性和潮解性，不易存放、需要增加化藥裝置等附屬設備，同時添加氫氧化鈉會導致純堿生產(chǎn)成本升高。

鑒于以上問題我們進行了工藝優(yōu)化，改用廢鹽泥作為中和劑，“以廢治廢”來調(diào)節(jié)提溴后原料鹵水的酸度，廢鹽泥呈弱堿性，對pH值影響不大，相對于使用氫氧化鈉，使用廢鹽泥調(diào)節(jié)PH值的成本明顯降低。

該流程在投用初期使用效果較好，但是經(jīng)過長期運行后其弊端逐步體現(xiàn)，由于我廠所用原鹽來源比較雜，原鹽的品質(zhì)波動大，廢鹽泥成分也隨之波動，其中所含的泥沙和氫氧化鎂的量十分不穩(wěn)定，引發(fā)鹵水PH值波動較大，溴素廠鹵水池清理頻次增加，固體廢棄物排放量增加等問題出現(xiàn)，從而造成溴素廠至納濾裝置的鹵水輸送量不穩(wěn)，納濾工序頻繁開停車，精制鹵水產(chǎn)量難以持續(xù)高產(chǎn)及生產(chǎn)成本增加，不利于我廠鹽水精制工序指標穩(wěn)定和相關消耗當量的控制。

圖1 原有廢鹽泥調(diào)節(jié)鹵水pH值流程

2.2 工藝流程優(yōu)化

目前，隨著我廠廢砂綜合利用項目投用，電石泥每天的用量達到2 700 t，較之以前增加了約1.7倍，石灰雜水僅占5.28%左右，用量很小，因為石灰雜水來自由老線石灰工序送來的廢砂和雜水混合進行濕法球磨，與電石渣和溫海水一同進入化灰機混合配制灰乳溶液，篩分后的成品灰乳送至新線石灰化灰工序，固其成分穩(wěn)定性高且泥沙含量少，經(jīng)過除砂器簡單處理后即可保證除去大部分泥沙等大顆粒物，因此更加適合作為鹵水pH值調(diào)節(jié)劑。

表2 廢鹽泥、石灰雜水數(shù)據(jù)對比表

我們在石灰車間新建配套裝置，工藝流程簡述如下：從4#雜水罐7#、8#雜水泵出口管線引出雜水至新增的除砂器入口，除砂后的雜水從頂部溢流進雜水調(diào)和桶與3#雜水罐來的涼海水調(diào)節(jié)濃度后經(jīng)離心泵輸送到原有廢鹽泥管線送至溴素廠，原有廢鹽泥管線布置流量計與7#、8#雜水泵實現(xiàn)連鎖控制，保證外送雜水流量穩(wěn)定，除砂器底部的廢砂、雜水調(diào)和桶的溢流雜水排入1#雜水罐后經(jīng)原有泵排入4#雜水罐并入原流程。

圖2 改造后石灰雜水調(diào)節(jié)鹵水pH值工藝流程圖

涼海水添加量計算：

我廠石灰雜水含Ca(OH)2濃度為111 g/L,加涼海水調(diào)和后的Ca(OH)2濃度為18.5 g/L；雜水取用量設計值為8 m3/h，除砂后雜水量取5 m3/h；溴素廠外送量為4 000 m3/h，未調(diào)節(jié)前鹵水pH值為2.5，調(diào)節(jié)后鹵水pH值為7.0。

計算得出涼海水添加量大約為25.3 m3/h，外送溴素廠雜水量約為30.3 m3/h。

3 優(yōu)化結果

項目投用后，溴素廠鹵水池清理頻次及固體廢棄物排放量明顯降低，溴素廠外送納濾裝置的鹵水量得到大幅提升，其中鈣、鎂離子含量降低，可減少納濾膜化學清洗頻次，延長納濾膜使用壽命，穩(wěn)定納濾精制鹵水產(chǎn)量，降低生產(chǎn)鹽耗，優(yōu)化工藝指標，提升市場競爭力。

表3 工藝優(yōu)化前后鹵水池運行周期對比

表4 工藝優(yōu)化前后原材料消耗折噸堿對比

表5 工藝優(yōu)化前后精制鹵水產(chǎn)量數(shù)據(jù)對比

通過上述數(shù)據(jù)對比可看出，工藝優(yōu)化后我廠噸堿石灰石用量降低4.94 kg/m3、原鹽用量降低60 kg/m3、焦炭用量降低0.36 kg/m3，自用堿用量降低1.97 kg/m3，每年可創(chuàng)造綜合經(jīng)濟效益約200萬元，經(jīng)濟效益十分明顯。

4 結 語

將石灰雜水預處理后用于調(diào)節(jié)鹵水pH值的工藝有效實現(xiàn)了進納濾膜鹵水pH值的有效控制，大大延長了溴素廠鹵水池運行周期，穩(wěn)定了納濾裝置的取水量及水質(zhì)，延長納濾膜使用壽命的同時為納濾裝置長周期滿負荷、高效運行創(chuàng)造了有利條件，我廠純堿制造成本也得到了進一步降低。