納濾膜原料鹵水pH值調節工藝優化

2021-06-18 06:53:14馬春曉劉文國趙明榮王建光曲曉紅

純堿工業 2021年3期

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，實現循環利用。精制鹵水較海水相比鈣、鎂、硫酸根離子等雜質含量減少，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，產生了良好的經濟效益。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，一是加快后續工藝設備的腐蝕速度，二是造成PX能量轉換器失效，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工序指標連鎖波動，對整個純堿生產系統造成很大的不良影響。

通過較長時間的實踐摸索，我們發現當鹵水pH值控制在6.4～6.9范圍內時，可確保納濾裝置較長時間的連續高效運轉。因此，通過工藝改造使納濾膜原料鹵水穩定在適宜的pH值范圍內，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值調節工藝方案優化

2.1 使用廢鹽泥調節鹵水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對納濾膜原料鹵水PH值的調節，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成本升高。

鑒于以上問題我們進行了工藝優化，改用廢鹽泥作為中和劑，“以廢治廢”來調節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，使用廢鹽泥調節PH值的成本明顯降低。

該流程在投用初期使用效果較好，但是經過長期運行后其弊端逐步體現，由于我廠所用原鹽來源比較雜，原鹽的品質波動大，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定，引發鹵水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，從而造成溴素廠至納濾裝置的鹵水輸送量不穩，納濾工序頻繁開停車，精制鹵水產量難以持續高產及生產成本增加，不利于我廠鹽水精制工序指標穩定和相關消耗當量的控制。

圖1 原有廢鹽泥調節鹵水pH值流程

2.2 工藝流程優化

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，固其成分穩定性高且泥沙含量少，經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值調節劑。

表2 廢鹽泥、石灰雜水數據對比表

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和桶與3#雜水罐來的涼海水調節濃度后經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#雜水泵實現連鎖控制，保證外送雜水流量穩定，除砂器底部的廢砂、雜水調和桶的溢流雜水排入1#雜水罐后經原有泵排入4#雜水罐并入原流程。