膜法除硝裝置運行小結

周紅燕，朱江軍

（新疆石河子開發區天業化工有限責任公司，新疆 石河子 832000）

膜法除硝裝置運行小結

周紅燕，朱江軍

（新疆石河子開發區天業化工有限責任公司，新疆 石河子 832000）

重點介紹了膜法除硝裝置生產中配套工藝、設備及控制系統的應用，對生產中的主要設備進行了說明，著重分析了生產運行中存在的問題及解決方案，有針對性地進行了工藝控制改進，對后序離子膜電解裝置的安全、高效運行提供了充足的技術保障。

膜法除硝；裝置；運行；小結

目前，國內在離子膜燒堿生產中除去硫酸根離子的方法主要有膜分離法、鋇法、鈣法和冷凍法，新疆石河子開發區天業化工有限責任公司采用膜法除硝工藝。該工藝自2009年運行以來，使用效果較好，于2015年又對膜法除硝冷凍系統技術改造。

1 膜法除硝系統概述

1.1 膜法除硝工藝流程概述[1]

膜法除硝工序的工藝流程是先將原料淡鹽水進行初步預處理后，加入Na2SO3去除游離氯至零，進入脫氯鹽水中間槽。再進行入脫氯鹽水冷卻器進行冷卻降溫并進行鹽酸滴加使其pH值調整至工藝所需指標，而后進入料液過濾器除雜儲存備用。將原鹽水冷卻，用鹽酸調節pH值至工藝要求，再經過進料液過濾器除去大顆粒物質進入原料液罐儲存待用。脫氯淡鹽水與鹽酸的調節經噴射器需調節控制pH值為4.0～5.0。再進入脫氯淡鹽水緩沖罐出口進行ORP分析儀，從而保證脫氯淡鹽水游離氯含量為零的淡鹽水進入膜分離與冷凍脫硝系統裝置中，此系統是利用膜裝置中特有的特性進行脫硝處理。脫硝后淡鹽水進入鹽水配水槽，再經冷凍脫硝裝置回收芒硝和脫硝鹽水，而脫硝鹽水則通過預冷換熱器回收部分冷量送至鹽單元待用，期間如果某個處理程序有問題，可以進行反復送入直至合格為止。

1.2 膜法除硝生產系統主要配置

膜法除硝生產系統主要設施中設備管線大部分采用襯塑襯膠及玻璃鋼設施。主要動設備名稱及技術參數見表1。主要靜止設備名稱及技術參數見表2。

1.3 主要控制系統簡介

膜法除硝生產系統所配套自動化控制系統為CS3000 DCS控制系統，是日本橫河公司的新一代集成化DCS控制產品，是一套集功能完整的新一代領先控制系統。分為現場控制站、工程師站和操作站、V網接口模件等，工程師站除具備操作站的所有性能外，還具有對系統組態(包括控制站、操作站的組態)、項目備份、監視記錄、報警信息及及報表打印等功能。系統依據生產工藝控制要求，也分別按單元操作進行劃分。分為預處理單元、MDD膜過濾單元、后處理冷凍工序、膜處理單元、后處理冷凍工序等。包括日常過程控制、報警監視、順序控制、模擬控制、通訊網絡及典型回路的控制。

表1 主要動設備名稱及技術參數

表2 主要靜設備名稱及技術參數

2 運行中存在問題及改進措施

納濾膜是一種表面帶有一定電荷的且孔徑為0.5～1.0 mm的具有醬芳香結構的酰胺類材料。主要是利用在高于溶液滲透壓力下對于高階離子有穩定的攔截性，而對于低階離子則具有穿透性。由于系統中產生的芒硝會對后序工序產生影響，所以硫酸根的去除一直是技術攻關的難點與重點。

2.1 預處理單元存在的問題及解決措施

在預處理單元存在活性碳塔塔底ORP超標，大多是因為脫氯淡鹽水含有一定量的游離氯，使得ORP報警超標。處理措施及方案一般為關閉保安過濾器入口閥門，開啟鹽水循環閥門，使鹽水返回配水工序；同時在活性碳塔入口處鹽水進行取樣分析。若取樣游離氯合格，說明有效活性碳量不足，可停車后重新裝填進行處理；若游離氯不合格，可聯系脫氯工序進行檢查。

2.2 膜過濾單元存在的問題及解決措施

在膜過濾單元中，如果遇到膜壓力降增大時，原因大多是膜堵塞、膜老化、過濾流量高造成，處理措施一般為先用純水進行沖洗，如果效果不佳，可進行膜老化部位的分析并進行局部更換或適當減小流量；如果滲透流量低時，可能產生的原因為：(1)膜表面有沉積物或水垢；(2)MDD進料鹽水溫度低；(3)進料鹽水濃度增加；(4)進料鹽水壓力下降；(5)pH值不在規定范圍之內。處理措施為：(1)先行對故障膜進行清洗，及時獲取膜生產廠家的幫助；(2)提高系統生產的溫度使其位于MDD單元進料鹽水規格要求允用范圍之內；(3)校正MDD進料鹽水pH值。如果在此單元系統中出現滲透液流量高或者滲透液中硫酸鹽含量高，可能產生的原因主要有：(1)MDD進料鹽水溫度高；(2)pH值不在規定范圍之內；(3)膜已到使用壽命極限；(4)物理損害硬傷等導致膜漏、內部機械滲漏；(5)MDD進料鹽水硫酸鈉濃度低。處理的方法：(1)以降低溫度至MDD進料鹽水規格范圍內；(2)校正MDD進料鹽水pH值；(3)提前測試pH值偏差，并通知膜生產廠家更換膜；(4)檢查滲透液中高硫酸鹽，確定泄漏點，更換元件。

2.3 冷凍后處理單元存在的問題及解決措施

在冷凍后處理單元中，如果預冷換熱器和冷凍換熱器被堵塞，可能是由冷凍側溫度控制過低或硫酸根濃度過高。可以通過降低冷凍水流量、加大回流量、用熱水反洗來解決。

3 結語

此套膜法裝經過運行過程中的一系列工藝優化與改造，對脫硝裝置的整體處理產能和質量方面有了很大的技術性提高。目前裝置運行穩定，膜使用壽命比同行業相對較長，且能保證入槽鹽水硫酸根指標的合格性。對后序離子膜電解裝置的安全、高效運行提供了充足的技術保障。

［1］王欣榮.膜法除硝在離子膜燒堿裝置中的應用.中國氯堿，2011（5），8.

Membrane method for the removal of sulfate unit operation summary

ZHOU Hong-yan，ZHU Jiang-jun
（Xinjiang Tianye Chemical Co.,Ltd.,Shihezi 832000，China）

Application of matching technology，equipment and control system of membrane process for the removal of sulfate were introduced.Explain the main equipment in production，the problems and solutions in production operation are analyzed，and the process is improved，the service life is prolonged，and the safe and efficient operation of the production is provided with adequate technical support.

：membrane process for the removal of sulfate；device；function；summary

TQ114.26+1

：B

：1009-1785(2016)10-0007-02

2016-08-12