论文部分内容阅读
摘要：通过对膜法除硝十水硫酸钠结晶过程中结晶各种条件的摸索，通过运行经验，寻找出最佳的结晶效果，从而提高膜法除硝的效率。
关键词：盐水、膜法除硝、结晶温度
除硝系统经改造后的预处理单元：合格的脱氯淡盐水先进入淡盐水储槽，液位达到一定位置后再启动淡盐水增压泵，然后进入一级、二级换热器进行降温，使最终出水温度降到设定值范围，再进入缓冲水槽。两台板式换热器冷源分别是：一级冷源为经SRO脱硝后的贫硝盐水，二级板换冷源统一采用循环冷却水;淡盐水在缓冲水槽出来后加盐酸调节PH并与仪表信号联锁;加亚硫酸钠中和余氯，加药量采用计量泵定量添加。然后通过淡盐水输送泵送活性碳过滤器进一步脱除余氯。因在运行过程中，在压力作用下，活性炭填料会慢慢压实或杂质堵塞，需定期对活性炭填料利用淡盐水配合加入干燥空气进行反冲冲洗避免出现板结。经炭滤后再进入保安过滤器去除杂质，保护后续设备。通过结合其他企业先进经验，结合实际情况，我们增上了板换系统降温和增加保安过滤器，淘汰炭滤设备，同时增上了一套除硝膜系统。我们在根据原有的流量和冷却水流量的同时调整盐水流量，冷却水的流量及冰机盐水出口温度。
目前我国国内氯碱生产技术主要有离子膜法，该离子膜法制碱工艺生产过程中积累于盐水系统中的硫酸根当浓度超过一定值以后，在电解过程中会在阳极进行放电，在消耗了电能的同时也会产生游离态的氧并对阳极产生较为严重的破坏，所以，对这些系统中积累的硫酸根必须去除。目前国内去除硫酸根的方法有很多种，在传统过程中出去硫酸根的办法是加入氯化钡，而氯化钡有毒并且在盐水中还有可能引进钡离子，对离子膜造成金属离子影响，我们结合新技术膜法除硝新技术，经过上膜法除硝系统后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根，同时对除硝技术的工艺流程、膜处理方式。在实际运行过程中除硝的效率比较低，大约在40%左右。结合实际生产情况进行提高膜法除硝的效率。
一、技术改进过程
1、结晶槽富硝水温度对出硝量及进电解槽硫酸根含量的影响。数据如下：
从以上数据可以看出，在进结晶槽富硝水流量7m?/h、结晶槽液位20%、结晶槽温度5.6-6.3℃的条件下，将进结晶槽富硝水温度由41℃降到28 ℃时，不同富硝水温下出硝量和进电解槽硫酸根含量变化的情况。在进结晶槽富硝水流量7m?/h、进结晶槽富硝水温度35℃、结晶温度5.9℃、结晶槽液位20%时，每天产硝13.5吨，进电槽硫酸根含量到到最低8.2g/L。
2、进结晶槽富硝水硫酸根不同含量对出硝量及进电解槽硫酸根含量的影响。实验数据如下：
从以上试验数据得出，在进结晶槽富硝水硫酸根含量在60g/L时，日产硝14.3吨，进电解槽硫酸根含量降至7.3g/L，由于膜厂家不建议富硝水浓度过高，影响膜的寿命，且富硝水浓度65g/L时产硝量没有增加，所以继续运行富硝水浓度60g/L。
3、过调节进冰机出水温度进行试验，在不同温度下得出数据如下表：
在对冰机出水温度对出硝量及进电解槽硫酸根影响较大，-1℃和-2℃时日岀硝量相差达0.8吨。实验人员也反应温度低了离心机出料比较快，不容易堵，冰机出水温度-2℃时日产硝15.6吨，进电解槽硫酸根含量降至了6.0g/L。
总结：通过以上运行数据可以看出，由于整个系统内的硫酸根含量降低，所以岀硝量没有增加，在逐渐降低，但是进电槽硫酸根含量也在降低，说明优化参数后，除硝的效率得以大幅提高，达到了历史最好水平，也符合进电解槽盐水标准，此次改进达到了预期目的。
最终结论：由原来的返回淡盐水硫酸根16mg/m3降低到了4mg/m3。
二、1、改進技术路线
（1）根据现有的除硝膜的实际运行情况。
（2）优化除硝制冷系统，提高结晶的形成。
（3）对除硝的盐水流量以及冷水流量进行试验调节。
（4）做好成品的检测分析。
2、关键技术
①根据现有的除硝膜的实际运行情况，优化除硝制冷系统，提高结晶的形成。
②对除硝的盐水流量以及冷水流量进行试验调节。
3、项目创新点
根据膜法除硝的工艺流程和工作原理，优化改变除硝的盐水流量以及冷水流量，最终达到预期效果。
三、技术开发取得的阶段性成效
河北冀衡化学股份有限公司是生产氯碱的化工企业，为了使企业能够持续发展，能够在市场经济中立于不败之地，就必须在节能降耗方面做好工作。尤其是在当前煤、电、油供应紧张、价格上涨的严峻形势下，以节能降耗为前提发展化工产业显得十分必要。对生产中一些落后工艺进行改进，达到降低成本，增强产品竞争力的目的。
但随着工业信息化的发展和水资源的紧张以及环保形势的日益严峻，淡盐水要重复进行利用，造成硫酸根和其它杂质积聚升高。杂质升高后由机械过滤以及树脂塔过滤即可去除，但是硫酸根积聚后，无法采用机械方法去除。原来采用氯化钡法除硝，氯化钡属于剧毒品，对人体有害。随着工业的发展，采用除硝膜法进行除硝，我们增上除硝膜后，发现除硝效率低，无法将硫酸根降低到合格范围内。我们通过试验，对其的工艺参数以及降温系统的优化，使硫酸根降低到合格范围内。增加了离子膜的使用周期和节约了电耗。
关键词：盐水、膜法除硝、结晶温度
除硝系统经改造后的预处理单元：合格的脱氯淡盐水先进入淡盐水储槽，液位达到一定位置后再启动淡盐水增压泵，然后进入一级、二级换热器进行降温，使最终出水温度降到设定值范围，再进入缓冲水槽。两台板式换热器冷源分别是：一级冷源为经SRO脱硝后的贫硝盐水，二级板换冷源统一采用循环冷却水;淡盐水在缓冲水槽出来后加盐酸调节PH并与仪表信号联锁;加亚硫酸钠中和余氯，加药量采用计量泵定量添加。然后通过淡盐水输送泵送活性碳过滤器进一步脱除余氯。因在运行过程中，在压力作用下，活性炭填料会慢慢压实或杂质堵塞，需定期对活性炭填料利用淡盐水配合加入干燥空气进行反冲冲洗避免出现板结。经炭滤后再进入保安过滤器去除杂质，保护后续设备。通过结合其他企业先进经验，结合实际情况，我们增上了板换系统降温和增加保安过滤器，淘汰炭滤设备，同时增上了一套除硝膜系统。我们在根据原有的流量和冷却水流量的同时调整盐水流量，冷却水的流量及冰机盐水出口温度。
目前我国国内氯碱生产技术主要有离子膜法，该离子膜法制碱工艺生产过程中积累于盐水系统中的硫酸根当浓度超过一定值以后，在电解过程中会在阳极进行放电，在消耗了电能的同时也会产生游离态的氧并对阳极产生较为严重的破坏，所以，对这些系统中积累的硫酸根必须去除。目前国内去除硫酸根的方法有很多种，在传统过程中出去硫酸根的办法是加入氯化钡，而氯化钡有毒并且在盐水中还有可能引进钡离子，对离子膜造成金属离子影响，我们结合新技术膜法除硝新技术，经过上膜法除硝系统后膜法除硝的效率非常低并且硫酸根，同时对除硝技术的工艺流程、膜处理方式。在实际运行过程中除硝的效率比较低，大约在40%左右。结合实际生产情况进行提高膜法除硝的效率。
一、技术改进过程
1、结晶槽富硝水温度对出硝量及进电解槽硫酸根含量的影响。数据如下：
从以上数据可以看出，在进结晶槽富硝水流量7m?/h、结晶槽液位20%、结晶槽温度5.6-6.3℃的条件下，将进结晶槽富硝水温度由41℃降到28 ℃时，不同富硝水温下出硝量和进电解槽硫酸根含量变化的情况。在进结晶槽富硝水流量7m?/h、进结晶槽富硝水温度35℃、结晶温度5.9℃、结晶槽液位20%时，每天产硝13.5吨，进电槽硫酸根含量到到最低8.2g/L。
2、进结晶槽富硝水硫酸根不同含量对出硝量及进电解槽硫酸根含量的影响。实验数据如下：
从以上试验数据得出，在进结晶槽富硝水硫酸根含量在60g/L时，日产硝14.3吨，进电解槽硫酸根含量降至7.3g/L，由于膜厂家不建议富硝水浓度过高，影响膜的寿命，且富硝水浓度65g/L时产硝量没有增加，所以继续运行富硝水浓度60g/L。
3、过调节进冰机出水温度进行试验，在不同温度下得出数据如下表：
在对冰机出水温度对出硝量及进电解槽硫酸根影响较大，-1℃和-2℃时日岀硝量相差达0.8吨。实验人员也反应温度低了离心机出料比较快，不容易堵，冰机出水温度-2℃时日产硝15.6吨，进电解槽硫酸根含量降至了6.0g/L。
总结：通过以上运行数据可以看出，由于整个系统内的硫酸根含量降低，所以岀硝量没有增加，在逐渐降低，但是进电槽硫酸根含量也在降低，说明优化参数后，除硝的效率得以大幅提高，达到了历史最好水平，也符合进电解槽盐水标准，此次改进达到了预期目的。
最终结论：由原来的返回淡盐水硫酸根16mg/m3降低到了4mg/m3。
二、1、改進技术路线
（1）根据现有的除硝膜的实际运行情况。
（2）优化除硝制冷系统，提高结晶的形成。
（3）对除硝的盐水流量以及冷水流量进行试验调节。
（4）做好成品的检测分析。
2、关键技术
①根据现有的除硝膜的实际运行情况，优化除硝制冷系统，提高结晶的形成。
②对除硝的盐水流量以及冷水流量进行试验调节。
3、项目创新点
根据膜法除硝的工艺流程和工作原理，优化改变除硝的盐水流量以及冷水流量，最终达到预期效果。
三、技术开发取得的阶段性成效
河北冀衡化学股份有限公司是生产氯碱的化工企业，为了使企业能够持续发展，能够在市场经济中立于不败之地，就必须在节能降耗方面做好工作。尤其是在当前煤、电、油供应紧张、价格上涨的严峻形势下，以节能降耗为前提发展化工产业显得十分必要。对生产中一些落后工艺进行改进，达到降低成本，增强产品竞争力的目的。
但随着工业信息化的发展和水资源的紧张以及环保形势的日益严峻，淡盐水要重复进行利用，造成硫酸根和其它杂质积聚升高。杂质升高后由机械过滤以及树脂塔过滤即可去除，但是硫酸根积聚后，无法采用机械方法去除。原来采用氯化钡法除硝，氯化钡属于剧毒品，对人体有害。随着工业的发展，采用除硝膜法进行除硝，我们增上除硝膜后，发现除硝效率低，无法将硫酸根降低到合格范围内。我们通过试验，对其的工艺参数以及降温系统的优化，使硫酸根降低到合格范围内。增加了离子膜的使用周期和节约了电耗。