摘要：鹽水的好壞直接關(guān)系著離子膜的使用壽命以及設(shè)備的折舊費用。本文通過分析一次鹽水工序加壓溶氣罐壓力的工藝操作條件的影響因素及措施，為了更好的控制工藝指標(biāo)及降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。

　　關(guān)鍵詞：化鹽,離子膜燒大叫,加壓溶氣罐,壓力,溫度,流量

　　一次鹽水是離子膜燒堿的第一道工序，其精制鹽水的質(zhì)量尤為重要，雜質(zhì)的含量對離子膜也會造成一定的影響。對于離子膜電解，過多的雜質(zhì)將會加大二次鹽水螯合樹脂塔的生產(chǎn)負(fù)荷，嚴(yán)重影響二次精制鹽水的質(zhì)量。如果鹽水在不合格的狀態(tài)下運行，對離子膜電解槽的運行造成不可恢復(fù)性的損壞，對離子膜電解膜的使用壽命、電流效率、電耗以及安全生產(chǎn)等都會產(chǎn)生不良影響，還會造成燒堿產(chǎn)品品質(zhì)降低，所以必須對鹽水進(jìn)行精制，要加強(qiáng)企業(yè)的分析檢測力，保證為電解生產(chǎn)提供質(zhì)量合格的鹽水，完全滿足生產(chǎn)的要求。只有不斷對工藝的完善和改進(jìn)，才有可能降低成本，節(jié)能降耗，為企業(yè)創(chuàng)造良好的效益，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的鹽水。 當(dāng)加壓溶氣罐的壓力操作不當(dāng)時，就會造成后工序負(fù)荷加重，使鎂離子等一些雜質(zhì)超標(biāo)，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況。 一次鹽水工藝流程

　　來自離子膜電解工序返回的淡鹽水，一部分淡鹽水進(jìn)入1#折流槽加入Na2SO3進(jìn)行混合反應(yīng)，調(diào)節(jié)PH值7～8，經(jīng)澄清桶澄清自流進(jìn)入緩沖罐，鹽水經(jīng)泵抽到膜脫硝工序，脫除硫酸根之后進(jìn)入配水罐，另一部分淡鹽水直接進(jìn)入配水罐，與鹽泥壓濾回收的濾液、返回的廢鹽水以及補(bǔ)充的一次水配水后，在進(jìn)鹽水給料泵前加入Na2SO3，調(diào)節(jié)ORP值為-15～30mv。通過板式換熱器換熱后，控制溫度為55～65℃，進(jìn)入化鹽桶底部，經(jīng)分布管均勻上行與皮帶輸送機(jī)送入的原鹽逆流接觸獲得粗鹽水。從化鹽桶出來的粗鹽水在流入前反應(yīng)槽之前于2#折流槽內(nèi)，根據(jù)原鹽的質(zhì)量加入精致劑氫氧化鈉控制其含量為0.1～0.5g/l和次氯酸鈉溶液，前者使鹽水PH值調(diào)節(jié)為10.5～12，后者是為了把菌藻類和腐植酸等有機(jī)物被次氯酸鈉氧化分解成為小分子有機(jī)物。從2#折流槽出來的粗鹽水自流進(jìn)入前反應(yīng)槽，在前反應(yīng)槽內(nèi)粗鹽水中的Mg2+和OH-反應(yīng)生成Mg(OH)2，并把攪拌器打開進(jìn)行攪拌充分混合反應(yīng)，根據(jù)DCS控制畫面上前反應(yīng)槽儀表液位計的顯示調(diào)節(jié)鹽水給料泵，將泵調(diào)節(jié)合適轉(zhuǎn)速，當(dāng)前反應(yīng)槽的液位計顯示約50%時，開啟加壓泵，粗鹽水經(jīng)泵輸送到加壓溶氣罐內(nèi)，在加壓溶氣罐內(nèi)經(jīng)溶氣后自流進(jìn)入文丘里混合器與加入的絮凝劑FeC13混合，進(jìn)入預(yù)處理器，從預(yù)處理器出來的鹽水自流進(jìn)入后反應(yīng)槽，同時將Na2CO3(控制其含量為0.3～0.6g/l)加入后反應(yīng)槽上部進(jìn)行除鈣反應(yīng)，鹽水中的Ca2+與CO32-反應(yīng)生成CaCO3沉淀，充分反應(yīng)后鹽水再自流進(jìn)入進(jìn)液高位槽，打開凱膜過濾器的進(jìn)液閥門，同時啟動凱膜過濾器，然后鹽水進(jìn)入凱膜過濾器除去CaCO3 和SS，過濾的一次鹽水通過HVM膜過濾器清液腔排出，鹽泥被阻隔在濾膜表面.過濾一段時間后過濾器自動反沖清洗數(shù)秒，又進(jìn)入過濾狀態(tài).鹽泥被推離膜表面沉入過濾器底部.當(dāng)鹽泥達(dá)到一定量后過濾器自動排渣。過濾后的鹽水進(jìn)入3#折流槽，加入適量的亞硫酸鈉，除凈游離氯后進(jìn)入精鹽水貯槽.并由精制泵輸送到一次鹽水的界區(qū)供離子膜電解生產(chǎn)系統(tǒng)使用。

　　影響加壓溶氣罐壓力的一些因素

　　加壓溶氣罐的原理：氣體溶解度的大小直接影響工藝操作，對于同一物系，氣體的溶解度與溫度和壓力有關(guān)。溫度升高，氣體的溶解度減小，因此，降低溫度對溶解有利。但不能長期處于低溫狀態(tài)。壓力增加氣體的溶解度增加，因此增加壓力對溶解有利。但在壓力增高的同時，動力消耗就會隨之增大，對設(shè)備的要求也會隨之增高，而且總壓對溶解的影響相對較弱。所以，一般溶解多在常壓下操作，除非在常壓下溶解度太小，或工藝本身就是高壓系統(tǒng)，才采用加壓溶解。加壓溶氣罐溶解氣體的能力理論上是可以，但在實際中總那么差強(qiáng)人意，所以需要尋找更合理的操作工藝水平。

　　加壓溶氣罐的工藝指標(biāo)：加壓溶氣罐的壓力：0.18～0.25MPa 加壓溶氣罐的液面：20～80% 空氣緩沖罐壓力：0.2～0.3 MPa。

　　加壓溶氣罐前后操作：當(dāng)前反應(yīng)槽內(nèi)的液位約60%時，開啟加壓泵向加壓溶氣罐送粗鹽水，流量通過流量計FI105ab調(diào)節(jié)均衡，二者偏差不能超過5%，打開加壓溶氣罐上兩個汽水混合器M0101A/B進(jìn)口閥門，打開空氣緩沖罐V0111進(jìn)加壓溶氣罐的閥門，調(diào)整兩個汽水混合器進(jìn)口閥門來保持其壓力均衡，通過自控調(diào)節(jié)LIC106調(diào)整加壓泵P0102變頻泵的轉(zhuǎn)速，來控制加壓溶氣罐液位在20～80%之間(正常生產(chǎn)時一般液位保持在50%左右)，通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥PCV101來保持加壓溶氣罐內(nèi)壓力在0.18～0.30MPa，當(dāng)加壓溶氣罐液面達(dá)到第二塊視鏡且壓力正常后時，打開加壓溶氣罐出口閥門，調(diào)節(jié)FV107，使鹽水流量FIC107達(dá)到合適的數(shù)值，進(jìn)入預(yù)處理。

　　預(yù)處理返混有一個原因是加壓溶氣罐溶氣量不足引起的。預(yù)處理器的工作原理：化鹽后的粗鹽水中含有大量的氫氧化鎂沉淀，沉淀為膠狀絮片，極難沉降，同時也不利于過濾器的正常操作，所以采用浮上澄清的方法將氫氧化鎂除去。首先，將粗鹽水通過加壓溶氣罐，罐內(nèi)保持0.18～0.3MPa壓力，在壓力的作用下使粗鹽水溶解一定量空氣(一般5l/m3粗鹽水)，當(dāng)粗鹽水進(jìn)入預(yù)處理器后壓力突然下降，粗鹽水中的空氣析出，產(chǎn)生大量細(xì)微的氣泡，細(xì)微的氣泡附著在絮凝劑與Mg(OH)2凝聚的顆粒使鹽水中的機(jī)械雜質(zhì)假比重低于鹽水而上浮，在預(yù)處理器上表面形成浮泥，通過上排泥口排出，部分較重顆粒下沉形成沉泥，通過下派泥口排放，清液自出口流出，進(jìn)入下一工序。

　　通過預(yù)處理原理可知加壓溶氣罐的壓力過低，會造成溶氣量不足，造成Mg(OH)2顆粒不會上浮，鎂離子就會除不凈。那么鎂離子就無法達(dá)到工藝指標(biāo)，不能滿足生產(chǎn)的需求。

　　鹽水溫度

　　提高鹽水溫度可以使鹽水黏度和相對密度降低，使鹽泥形成較大顆粒，有利于凱膜過濾。過高的溫度將使能耗上升。但對于加壓溶氣罐而言，降溫才是有利的，但要滿足對前后工序溫度的需求，所以需把溫度控制在55～65℃。考慮到工藝要求，最好是60±2℃，此時鹽水溫度即可滿足化鹽水的溫度，又可對凱膜的過濾能力和濾膜的壽命無影響，也使加壓溶氣罐的溶氣量增加，達(dá)到除鎂的效果。

　　鹽水流量

　　如果鹽水處理量增大，將會減少反應(yīng)、預(yù)處理等的時間以及加壓溶氣罐溶氣的量，導(dǎo)致反應(yīng)、預(yù)處理不徹底以及加壓溶氣罐溶氣量不足，影響精制效果。因此，必須保持鹽水處理量基本穩(wěn)定。

　　加壓容器罐液面高度

　　加壓溶氣罐液位不穩(wěn)定也會造成溶氣量多與少。保持加壓容器罐液面的正常和穩(wěn)定，對加壓容器罐是十分重要。在某種意義上，液面過低給溶氣量操作帶來的影響要嚴(yán)重得多。這是因為對于加壓容器罐，若液面低于加壓溶氣罐液位的50%，則會破壞鹽水的正常循環(huán)，以致無法進(jìn)行有效的溶氣。對于加壓泵，則過低的液面會使加壓泵發(fā)生氣蝕和振動，影響到加壓泵的安全運行。但是，并不是說加壓溶氣罐液位越高越好，如果液面過高，用于氣液分離的距離過小，加壓溶氣罐溶氣不足，造成不必要的麻煩。必須在加壓溶氣罐內(nèi)維持適宜的液面高度，根據(jù)加壓溶氣罐的操作條件而定。

　　采取的措施

　　加壓溶氣

　　空氣在鹽水中的溶解度較低。0.3MPa的壓力，每立方鹽水只溶解5升空氣。溫度低對空氣溶解有利，但太低對精制不利，所以一般控制溫度不低于40℃，壓縮空氣壓力0.18～0.3MPa。可以控制在上限0.25～0.3MPa為好。

　　減壓釋放

　　溶解在粗鹽水中的空氣，必須在離開凝聚反應(yīng)室之前完全釋放出來。否則，在鹽水離開凝聚室以后，鹽水折流向下，氣泡越來越難以釋放。加壓出來的粗鹽水，經(jīng)減壓閥后，加入絮凝劑FeCl3，氣泡大量析出，減壓時析出的氣泡小，直徑約30-120微米，容易鉆進(jìn)Mg(OH)2絮狀懸浮物的空隙中，鹽水流速越來越快，氣泡越小越多，對上浮有利，要求流量不低于120m3/h。

　　關(guān)于Mg(OH)2附著、凝聚的問題

　　當(dāng)加壓溶氣罐的鹽水進(jìn)入預(yù)處理后，釋放出來的氣泡能不能同雜質(zhì)顆粒相附著，形成疏松的絮狀結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵在于空氣泡釋放的同時與雜質(zhì)顆粒的凝聚過程同時發(fā)生，才能有更好的上浮效果。

　　加壓溶氣罐的氣液平衡

　　在一定的溫度和壓力下，當(dāng)氣液兩相接觸時，氣相中的吸收質(zhì)分子便被液體吸收溶解形成溶液，溶液的濃度逐漸增大。同時溶液中的已被吸收溶解的吸收質(zhì)分子也會逸回氣相，吸收質(zhì)從液相逸回氣相的過程為解吸。開始，由于溶液濃度較低，所以吸收較多，解析較少，隨著溶液濃度的增大，吸收質(zhì)從液相返回氣相中的機(jī)會也增加，因此當(dāng)經(jīng)過相當(dāng)長時間的接觸后，吸收質(zhì)從氣相進(jìn)入液相與從液相返回氣相中的數(shù)目相當(dāng)時，氣液兩相中吸收質(zhì)濃度不再變化，即溶解于一定量液體中的氣體趨于一個數(shù)限，吸收過程的氣液兩相達(dá)到了平衡。

　　加壓溶氣罐的操作一是需保證氣壓穩(wěn)定，一般控制在0.25 MPa最宜.在工藝上采用減壓閥來控制，調(diào)節(jié)減壓閥來穩(wěn)定溶氣緩沖罐的壓力。二是需要保證溶氣罐穩(wěn)定的液位。一般在溶氣罐中視鏡位置約2 100 mm處。加壓罐的液位是至關(guān)重要的。穩(wěn)定的液位有利于溶氣，振蕩的液位使操作極不穩(wěn)定。當(dāng)液位上升時，液體壓縮氣體，溶氣壓力會成比例上升，影響加壓泵輸入，液位下降時，溶氣壓力會下降。影響溶氣效果。溶氣罐穩(wěn)定的液位是通過加壓泵變頻來實現(xiàn)的。壓力太高會增加加壓泵的動力，浪費電耗。

　　我們做的所有操作工藝都是為生產(chǎn)服務(wù)的，目的就是確保質(zhì)量最優(yōu)，使消耗最低，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。