異常條件下海鹽生產(chǎn)恢復(fù)措施分析

強(qiáng)立 張心祿 （天津長(zhǎng)蘆海晶集團(tuán)有限公司 天津300450）

制鹽生產(chǎn)中最主要的關(guān)鍵因素之一就是氣候條件，異常的氣候?qū)χ汽}生產(chǎn)的影響是非常巨大和深遠(yuǎn)的，特別是蒸發(fā)量、降水量、降水時(shí)間的異常變化。而異常條件的海鹽恢復(fù)生產(chǎn)措施較一般生產(chǎn)措施更具有針對(duì)性和靈活性。

1 現(xiàn)狀

近3年北方地區(qū)頻繁出現(xiàn)氣候異常現(xiàn)象。塘沽地區(qū)自2008—2010年來(lái)出現(xiàn)了降水量偏高，蒸發(fā)量偏低，降水季節(jié)性不明顯，反季節(jié)高強(qiáng)度降水頻現(xiàn)的情況。例如2009年1、2、3、4月份降水為82.7 mm，高于1996—2006年1、2、3、4月份平均降水量之和47.4 mm（見表1）；2010年6、7、8月降水量之和為497.6 mm，1996—2006年6、7、8月平均降水量之和為309.6 mm，高于10年平均188 mm；而2010年8月18日至22日的連續(xù)降雨部分工區(qū)降雨量突破了200 mm，為十年一遇的大雨，部分班組排水系統(tǒng)崩潰，制鹵區(qū)淡水無(wú)法及時(shí)排出，雨后灘外來(lái)水濃度一度降至6°Be’左右相較正常年份低了至少3°Be’。四工區(qū)2009年7月28日由于局地生成天氣突降大雨，最大雨量為101 mm，多發(fā)的異常天氣打亂了鹽場(chǎng)的正常生產(chǎn)節(jié)奏，對(duì)制鹽產(chǎn)生了巨大的影響。

2 方案提出

四工區(qū)針對(duì)供出口濃度輕，灘內(nèi)中高度鹵水存量少，結(jié)晶區(qū)鹵水鈉鎂比值低的不利情況，提出了兩種不同的解決方案：一是延長(zhǎng)結(jié)晶鹵水在結(jié)晶池內(nèi)停留時(shí)間，通過(guò)放寬甩鹵鹵水質(zhì)量的控制要求來(lái)達(dá)到減少成鹵需求量的目的，以便加快制鹵區(qū)恢復(fù)；二是根據(jù)蒸發(fā)區(qū)現(xiàn)階段制鹵能力合理減少部分結(jié)晶面積并用于趕鹵，同時(shí)利用結(jié)晶池內(nèi)的鹽池板及鹽沫子進(jìn)行快速制鹵，快速恢復(fù)蒸發(fā)區(qū)制鹵能力。

表1 1997—2006年平均降水量與2009年降水量比較

3 計(jì)算及分析

我們通過(guò)限定一定的生產(chǎn)條件和氣候環(huán)境來(lái)對(duì)這兩種方案進(jìn)行計(jì)算分析比較。

使用的灘田結(jié)構(gòu)為本場(chǎng)四工區(qū)半個(gè)組（4個(gè)半副灘）為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)灘型。制鹵面積為148.48公頃，進(jìn)灘鹵水濃度為8°Be’，塑苫結(jié)晶池每個(gè)6公頃，共8個(gè)。結(jié)晶池鹵水起始濃度25.5°Be’，終止?jié)舛?0.2°Be’。換鹵方式為依次輪流換鹵。同一個(gè)結(jié)晶池兩次換鹵之間的時(shí)間為一個(gè)最小生產(chǎn)周期。

通過(guò)對(duì)2009年8、9月份的蒸發(fā)量、降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)給出天氣條件：氣候條件為日均淡水蒸發(fā)量5 mm，總蒸發(fā)天數(shù)為60 d，考慮排淡情況后總有效降水量為80 mm。

初始結(jié)晶池內(nèi)水深為適應(yīng)60 d蒸發(fā)需求的最低深度。

經(jīng)理論計(jì)算可知塑苫結(jié)晶池60日所需最低水量為1 401.84 m3，而在此條件下每天可生成的鹵量為161.59 m3，則單個(gè)結(jié)晶池?fù)Q鹵周期為69.36 d。大于我們?cè)O(shè)定的最大曬鹽時(shí)間（60 d）9.36 d。

如果退一個(gè)結(jié)晶池，制鹵面積增加而結(jié)晶面積變小，經(jīng)計(jì)算可得出在此條件下每日生成168.12 m3成鹵，單個(gè)結(jié)晶池?fù)Q鹵周期為58.1 d，小于最大曬鹽天數(shù)約兩天。結(jié)果見表2。

表2 兩種不同生產(chǎn)措施比較

4 根據(jù)以上計(jì)算進(jìn)行分析

4.1 從產(chǎn)鹽的角度分析

通過(guò)對(duì)兩種情況的比較可知單池?fù)Q鹵時(shí)間相差11.26 d，新飽和鹵從25.88°Be’～27.50°Be’累計(jì)產(chǎn)鹽量占整個(gè)結(jié)晶過(guò)程的69.04%，而29.60°Be’以后至31.5°Be’累計(jì)產(chǎn)鹽量只占總產(chǎn)量的7.67%。由于低鈉鎂比值鹵水比高鈉鎂比值鹵水單位水量產(chǎn)鹽能力差，經(jīng)計(jì)算可知在不退池的情況下一個(gè)生產(chǎn)周期總產(chǎn)量比退一個(gè)結(jié)晶池的情況下的總產(chǎn)量少產(chǎn)約5 t。可見根據(jù)給定條件退一個(gè)結(jié)晶池用于趕鹵對(duì)產(chǎn)量并不會(huì)產(chǎn)生不良影響，而且換鹵周期縮短和新鹵曬鹽還會(huì)略增加產(chǎn)量（見表3）。

表3 1 000 L飽和鹵水（25.88°Be’）不同濃度析鹽及所占比例

4.2 從制鹵的角度分析

首先，在不退池的情況下蒸發(fā)區(qū)的制鹵能力為161.59 m3/d，在退一個(gè)結(jié)晶池時(shí)制鹵能力為168.12 m3/d，似乎差距不大。

但是在退池的情況下首先變化的就是蒸結(jié)比，增加蒸發(fā)面積，減少結(jié)晶面積，使得制鹵能力提升。由于最小生產(chǎn)周期小于我們給出的生產(chǎn)時(shí)間1.9 d，所以蒸發(fā)區(qū)可增加約319 m3成鹵存量，而結(jié)晶池一個(gè)生產(chǎn)周期總需成鹵量下降1 401.84 m3，有利于蒸發(fā)區(qū)恢復(fù)過(guò)程中加快鹵水儲(chǔ)備，減少由于蒸發(fā)區(qū)恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。

其次，本場(chǎng)四工區(qū)結(jié)晶池為塑苫結(jié)晶池，趕鹵的結(jié)晶池在雨天可以實(shí)施塑苫保鹵，塑苫結(jié)晶池的降水排出率在90%以上，可有效減少降水損失的中高度鹵水，進(jìn)一步減少恢復(fù)時(shí)間。

最后，一般退池時(shí)都選擇曬鹽多年的老池，退池后可利用池內(nèi)多年生成的鹽池板及扒鹽留下的鹽沫子在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量飽和鹵的生成，根據(jù)對(duì)鹽沫子的估計(jì)可制取6 000～8 000 m3成鹵，在短時(shí)間內(nèi)改善中高度鹵水存量。

從以上3方面可以看出在退池的情況下較不退池的鹵水恢復(fù)速度快。越長(zhǎng)的恢復(fù)期遭遇降水的風(fēng)險(xiǎn)就越大，退池可以減少因恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的風(fēng)險(xiǎn)。

4.3 從質(zhì)量的角度分析

根據(jù)計(jì)算可知在不退池的情況下單池鹵水比正常曬鹽周期多停留9 d左右，在這9 d時(shí)間內(nèi)繼續(xù)結(jié)晶對(duì)原鹽質(zhì)量造成了3方面影響：結(jié)晶鹵水質(zhì)量低，濃度高，包裹和黏附母液多；扒鹽輸鹽粘附老鹵液多；換鹵時(shí)新鹵和老鹵混合造成鈉鎂比值降低，雜質(zhì)離子增加，對(duì)鹽質(zhì)造成影響。

5 現(xiàn)實(shí)情況

四工區(qū)在2010年大部分班組進(jìn)行了退池，但是也有個(gè)別班組沒(méi)有進(jìn)行退池。通過(guò)對(duì)比我們得知，由于及時(shí)進(jìn)行了退池趕鹵，利用多出的蒸發(fā)面積及池中的鹽沫子進(jìn)行制鹵，至2010年底，退池的班組蒸發(fā)區(qū)保鹵圈班組濃度在20°Be’至20.5°Be’之間，而未進(jìn)行退池的班組蒸發(fā)區(qū)保鹵圈，次深圈3段濃度在18.5°Be’至19.5°Be’之間。蒸發(fā)區(qū)存有成鹵量，未退池班組平均僅為退池班組的1/3左右。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，在原鹽生產(chǎn)中當(dāng)飽和鹵生成量不能滿足結(jié)晶池結(jié)晶需要的情況下，一味地延長(zhǎng)老鹵在結(jié)晶池的停留時(shí)間對(duì)蒸發(fā)區(qū)鹵水恢復(fù)、結(jié)晶區(qū)原鹽生產(chǎn)產(chǎn)量及質(zhì)量均會(huì)產(chǎn)生不良影響。而適當(dāng)退部分結(jié)晶池，調(diào)整蒸結(jié)比可以提高制鹵恢復(fù)速度，保證剩余結(jié)晶池產(chǎn)量和質(zhì)量。所以我們認(rèn)為延長(zhǎng)停留時(shí)間的方法不可取，采取合理退池趕鹵的措施是行之有效的方法。■