[00123700]乙烯基树脂悬浮床盐水精制工艺开发及其应用

1、课题来源与背景　　本项目来源于兵团计划项目，项目编号：2009YD13。离子膜法制碱工艺电解用盐水质量及指标的稳定对离子膜电效率和运行寿命有着至关重要的影响，电槽对进槽盐水各项控制指标的要求比较严格，一般对杂质物的含量要求控制在10-6～10-9数量级，如钙镁离子总含量大于15μg/L当其进入电解系统后，会加剧生成氢氧化钙〔Ca(OH)2〕和氢氧化镁〔Mg(OH)2〕沉淀，堵塞离子膜降低电解效率，缩短离子膜的寿命；硫酸根离子（SO42-）过高在阳极放电产生氧气，使阳极氧化加快阳极腐蚀。对盐水质量的控制标准，精制工艺及设备的选择与配套已成为氯碱厂的重要课题。　　2、技术原理及性能指标　　该课题技术原理在粗盐水中加入一定量的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、助沉剂溶液经化学反应，除去原盐中Ca2+、Mg2+等杂质，再经过澄清、通过填充不同介质或安装有不同材质的过滤装置，并经过过滤单元进行过滤，完成含杂粗盐水的固液分离，并除去当中杂质或其它悬浮物，使其成为电解所需的饱和的精盐水。　　乙烯基树脂悬浮床过滤工艺控制指标如下表所示：　　1）钙（Ca2+）、镁（Mg2+）离子总含量降低30%-40%；硫酸根离子（SO42-）及总悬浮物含量降低50%以上；　　2）离子膜烧碱电解槽电解效率提高1.8%；　　3）离子膜的使用寿命在原有基础上延长30%-50%；　　4）离子膜烧碱吨碱成本降低50元左右。　　5）技术的创造性与先进性　　（1）创新点：　　1）使用乙烯基树脂为过滤介质的乙烯基树脂悬浮床过滤方法精制离子膜电解用精盐水；　　2）采用钡矿粉为原料的化学沉降工艺除盐水中SO42-离子；　　（2）先进性：　　1）乙烯基树脂悬浮床过滤新工艺简化了工艺流程，减少了传统工艺中的大澄清桶，砂滤器。使盐水的静置时间全面缩短，盐水中的杂质及悬浮物的处理负荷全部集中在过滤器部分，要求该工艺能承受盐水流量及流速的较大波动。　　2）乙烯基树脂悬浮床过滤器将采用连续运行，进料、反冲洗、排泥实现自动控制。在选择合适的自动控制系统工作中解决了用PLC控制的系统配套问题。　　3）本套工艺过滤器粒子具备较强的渗透与吸附能力及较好的机械强度，属于一种良好滤器填充介质材料，对具有腐蚀性过滤液的耐受力较强，且性价比较高。　　4、技术的成熟程度，适用范围和安全性　　我国烧碱多年来市场供求基本平衡，随着国内氯碱企业改扩建步伐的加快，烧碱市场供过于求的矛盾正逐渐显现。而离子膜电解原料精制盐水的质量，是影响企业综合效益的重要因素，本课题在提高盐水质量和产量，同时围绕节能降耗和环境保护这一主题，不断摸索优化盐水生产操作，积极进行盐水生产工艺及设备的技术改进，满足了电解生产的需要，同时达到节能降耗及环境保护的目的。同时项目实施后，整体盐水精制技术水平达到国内同行业先进水平，对全行业的技术进步和产业升级将产生深远的影响，对增强国内烧碱行业企业竞争力，缩小国内外差距，具有很好指导作用，技术推广前景广阔。　　5、应用情况及存在的问题；　　项目实施过程中，由于盐水精制过滤工艺实现了PLC控制，对新型树脂过滤器处理能力和相关动设备的流量精度及同步运行提供了更高要求，在工艺控制与管理方面还有待提高，同时将继续完善岗位操作规程，以确保设备和工艺的安全运行。另外，精制剂加入量要求较严格，如出现加入量偏少，出现返混及钙、镁离子超标的速度较快，精制剂加入量要严格控制，精制剂消耗较其他过滤工艺偏多，对操作工的责任心及生产控制提出了更高要求。项目完成后，在做好项目验收和总结工作的基础上，继续监测项目投运和生产情况，做好装置生产运行的数据收集与分析，为后期开展更新的生产工艺研究奠定理论基础。