陶瓷膜盐水精制工艺的优化.doc

No.4August, 2019第4期2019年8月现代盐化工Modern Salt and Chemical Industry陶瓷膜盐水精制工艺的优化尹文刚，蒲荣辉（攀枝花钢企欣宇有限公司，四川 攀枝花617064）摘 要在采用无机陶瓷膜盐水精制工艺中,总结了过碱量、化盐温度、盐水pH、反应时间、搅拌混合、化盐流量对精制工艺的 影响，提出了优化改进措施关键词：陶瓷膜；盐水精制；优化-41 -No.4August, 2019第4期2019年8月-41 -No.4August, 2019第4期2019年8月攀枝花钢企欣宇化工有限公司（以下简称“欣宇”）原设 计一次盐水工序采用“预处理器+凯膜”过滤工艺，系统已 运行10年以上，一次盐水中钙、镁、铁离子主要指标居高不 下预处理器、凯膜等设备老化和腐蚀严重，已严重影响盐 水系统和离子膜电解系统的正常运行2018年年底，公司通 过技改，采用陶瓷膜工艺生产一次盐水，经过几个月的运行 摸索，从6个方面对陶瓷膜盐水精制工艺进行了优化改造， 运行效果良好1 过碱量的控制1.1过碱量的确定在NaOH过量约0.2 g/L时，盐水中含M g2+可小于1X10-6； 如NazCOs过量0.5 g/L，在温度高于50 C时，45 min内完成 反应的98%,使溶解的Ca2+质量浓度降低到5 mg/L以下。

因 此，生产要求控制过量NaOH为0.1〜0.3 g/L，过量NazCOs为 [1]0.4〜0.8 g/L但根据生产实际数据，在满足过碱量的情况下，Ca2+仍 会超标，而Mg2+基本不超标统计表明，过碱量不足，钙、镁 一定不合格，过碱量满足，钙、镁不一定合格，说明满足过碱 量是钙镁合格的必要非充分条件1.2欣宇精制剂操作存在的问题原设计精制剂的添加采用转子流量计为参考，利用手 动调节阀门开度的方式操作由于人为手动调节阀门开度灵 敏性较差，需要人工反复进行调节，同时，碳酸钠容易堵塞 管道，在精制剂断流时难以及时发现，从而常常导致精制剂 的加入量波动1.3完善过碱量控制1.3.1增加精制剂自动控制装置为了解决精制剂手动添加存在的问题，增加了精制剂的 流量计和自动调节阀碳酸钠的调节阀由碳酸钠加入 流量反馈控制，氢氧化钠的调节阀由氢氧化钠加入流量反馈 控制1.3.2碳酸钠配制及加入量控制碳酸钠的配制由每次添加 14袋改为添加13袋，避免 了碳酸钠溶液堵塞管道， 配制时用蒸汽进行加热， 并搅拌至少1 h同时，根据原盐含钙质量浓度和过碱量计算 出每化1 m3/h盐水需要添加6.5 L/h碳酸钠，比原添加增 加了40 L。

实践证明，这种配制除钙效果显著2 化盐温度2.1温度对盐水的影响2.1.1对盐溶解的影响由于盐的溶解度随温度的上升而提高，但温度超过55 C， 其溶解度增加的幅度较小，在盐水温度达到65 C时趋于稳 定氯化钠的溶解速度主要受控于氯化钠晶体向溶液的传质 速度由于盐水温度高、分子的扩散速度增强，盐溶解速度 快，达到饱和盐水的时间缩短，有利用提高化盐能力2.1.2对精制反应的影响根据杂质的去除机理，Mg（OH） 2的生成速度较快，而 CaCO3的生成速度较慢在相同条件下，CaCO3在低温时生 成沉淀需要较长的时间，而在60 C以上时，CaCO3实际生 成反应时间将大大缩短，所以提高化盐温度有利于精制反 应，但是过高的温度容易造成盐水结晶，因此，控制温度在 60〜65 C为宜2.1.3对过滤能力的影响有人对不同温度下生成的CaCO3形貌进行过研究[2]， 30 C下，球形的碳酸钙颗粒过滤通常在很短时间内呈现剧 烈下降现象，之后很快达到稳定60 C下，团簇状的碳酸钙 颗粒过滤通量在较长的时间内呈现缓慢下降的趋势， 之后达到一个稳定状态，而针状的碳酸钙颗粒在整个过滤过程 中基本没有明显的通量下降温度影响盐水的黏度，盐水黏度随温度升高而降低。

在 一定的固液比、过滤压力下，温度越高，陶瓷膜过滤精盐水 通量越大，若粗盐水温度由60 C提高到70 C,单台过滤器 精盐水流量相应增加6%〜8%2.2欣宇温度操作存在的问题欣宇一次盐水温度控制是手动调节进板式换热器的蒸 汽阀门开度，用测温仪测2#折流槽的盐水温度进行操作由 于配水桶水质来源不同，各化盐水温度不同，即使在相同的 流量下，手动开启蒸汽加热均会出现波动，无法保证盐水温 度的稳定2.3稳定温度的措施为使化盐温度稳定，更换板式换热器，将换热面积提高 到16 m2,增加出板换盐水温度检测、蒸汽自动调节阀，控制 温度在63 C3 盐水pH3.1 pH的影响有人做过pH对精制盐水中残钙质量浓度的影响研究[3] （见图1） o pH对残钙浓度影响较大，提高溶液的pH有利于 降低精盐水中的残钙浓度这是因为碳酸钙的溶解度随溶 液pH减小而增大3.2欣宇pH操作存在的问题由于化盐用配水来源较多，有脱氯后的淡盐水、蒸发冷 凝水、膜法脱硝水、树脂塔回收水、氢气洗涤塔回收水、盐泥 压滤水和生产水，含碱量各不相同，导致配水桶含碱量不稳 定而配水桶进化盐池又无监测仪表，不能实时检测进-41 -No.4August, 2019第4期2019年8月-41 -No.4August, 2019第4期2019年8月作者简介：尹文刚（1983—），男，四川宜宾人，助理工程师，硕士；研究方向：氯碱化工，钒钛化工-41 -。