盐水中硫酸根去除工艺改造

法除硝，可以避免人员中毒，减少硫酸顿盐泥排放，节约生产成本。吉林石化电石厂实践证明，该装置能满足烧碱 装置的需要。［中图分类号］TQ114.261 ［文献标志码］B ［文章编号］1008- 133X(2019)11 -0013 -03Process modification of sulfate removal from brineWANG Yanchao, LI Shuang(CNPC Jilin Petrochemical Co. Jilin 132000,China)Key words: brine refining； sulfate ； barium chloride ； barium-process sulfate removal ；

membrane-process sulfate removalAbstract: A kind of membrane -process sulfate removal unit is introduced. This unit is suitable for

chlor - alkali production enterprises. The advanced membrane-process sulfate removal unit is proposed to

replace the existing barium-process sulfate removal unit so as to avoid human being poisoned, reduce the

discharge of barium sulfate mud and save production costs. The practice of Jilin Petrochemical Calcium

Carbide Plant has proved that the unit can meet the needs of caustic soda production.中国石油吉林石化公司电石厂(以下简称“吉

备底部，定期进行底部沉积盐泥的排放，将排放的盐 泥打入后部的盐泥压滤单元，经板框压滤机过滤后， 产生的硫酸顿盐泥外运处理。盐水中的硫酸根有两个来源。林石化电石厂”)的离子膜法烧碱生产规模为3万

t/a。在原来的盐水精制过程中，须投加高毒化学品

氯化顿去除粗盐水中的硫酸根，这个过程中产生的

大量硫酸钗盐泥需要进行处理。为解决高毒氯化顿使用及硫酸锁盐泥处理问

(1) 原盐带入。(2) 脱氯投加的亚硫酸钠带入。按原盐硫酸根质量分数0. 7%、折百烧碱消耗

题，吉林石化电石厂决定采用膜法除硝技术⑷对现 有钗法除硝进行改造。原盐量1.6 t/t、消耗亚硫酸钠0.001 4 t/t、年操作时 间8 000 h计算,则年消耗原盐含硫酸根量：1原工艺流程及存在的问题1.1领法除硝工艺流程及相关计算吉林石化电石厂钗法除硝工艺流程如图1所

30 000 x 1.6 x0.7% =336(t)；年投加亚硫酸钠带入硫酸根量：/J'S O在原盐水精制过程中，投加氯化顿去除粗盐水

30 000 x 0.001 4-r 126 x96 =32(t)；年消耗氯化钗量：中的硫酸根,使氯化钗与硫酸根生成硫酸钗沉淀，硫 (336 +32) -?96 x208 =797.3(t)；年产生硫酸顿盐泥量：酸顿沉淀在粗盐水中间槽内在重力作用下沉降至设

* ［作者简介］王艳超(1982-),男，工程师,2006年毕业于成都理工大学应用化学专业，现任中国石油吉林石化公司电 石厂工艺工程师，从事氯碱专业技术工作多年，曾发表专业技术论文数篇。［收稿日期］2018 -09 -2913氯 碱 工 业2019 年797.3 v208 x233 =3. 2(t)。图1钗法除硝工艺流程图Fig. 1 Process flow diagram of barium-process sulfate removal1.2领法除硝存在的问题在生产过程中，吉林石化电石厂每年要用797. 3

2除硝改造情况吉林石化电石厂拟采用先进的膜法除硝处理装 置替代现有的做法除硝。膜法除硝工艺流程如图2

t氯化顿;并且,在操作过程中，存在人员中毒的危

险。吉林石化电石厂每年处理生产过程中产生的硫

所示。酸顿盐泥3.2 toNa2S04- 10H20图2膜法除硝工艺流程图Fig. 2Process flow diagram of membrane-process sulfate removal如图2所示:膜法除硝工艺流程分为前处理、膜 最低。为了保持盐水中Na2SO4的平衡，正常仅需要 处理一部分脱氯淡盐水，剩余的脱氯淡盐水回到一

过滤（MRO）、后处理3个部分。2.2.1盐水前处理系统为了使MR0系统长时间的稳定运行,盐水质 量必须维持在规格要求内。因为游离氯会损坏膜材 料,pH值和温度超出正确范围也会影响系统的正常 运行。为了确保盐水总是在规定的规格内，盐水前 处理系统对于MR0系统来说是必须的。盐水前处

次盐水系统中。脱氯淡盐水经过严格的前处理工序处理后通过 进料泵打入MRO系统。压力开关可以在进口盐水

流量不足时，向控制系统发出停下MRO系统进料 泵的信号。进料盐水在泵的加压下送往MRO膜过

滤单元，泵出口压力由现场的压力表来测量,同时由 变频器进行调节。流量由电磁流量计测量。理系统的第一步就是用换热器把盐水冷却到35 ~

50七，接下来就是利用活性炭过滤器脱除残余游离

氯，调整pH值到4~6,另外进入膜过滤工序前的保

在膜过滤单元,盐水被分离成两股流体:渗透液 和浓缩液。渗透液属于硫酸根含量比较少的流体,在低压

安过滤器可防止大的颗粒进入膜0。2.2.2膜过滤系统下从每级膜壳中脱离出来。在每个渗透液管线上都 有一个转子流量计（或电磁流量计），以测量从每个

MR0系统通常处理从离子膜电解槽来的脱氯

淡盐水。在这个位置Na2SO4浓度最高而NaCl浓度

外壳岀来的流量。从每个外壳出来的渗透液汇流在14第11期王艳超等：盐水中硫酸根去除工艺改造一起,然后回到一次盐水系统中。浓缩液中的硫酸 于60% (包括结晶水)。钠浓度则随着进料硫酸钠浓度增大而增大，因为它 在排列成顺序的膜壳内逐级过滤分离。最终的浓缩 液通过后处理工序另行处理。3膜法除硝较钗法除硝优势3.1膜法除硝安全及操作优势膜法除硝装置配套前处理系统、膜过滤系统、后 处理系统，减少了氯化顿配制操作，既避免了人员中 毒危险，又降低了人工劳动强度。2.2.3后处理系统浓缩液自膜过滤系统流出后首先加入一定量的 淡碱,调整浓缩液的pH值为9 ~ 11,之后流入浓缩

3.2膜法除硝经济性优势采用膜法除硝技术后,减少了氯化钗的使用量， 按氯化顿3 000元/t,年可减少采购成本239.2万 元，还可减少硫酸顿处理费用，综合运行能耗低⑶。液储罐，利用浓缩液泵将浓缩液抽出输送至两台换 热器进行预冷，冷媒是来自冷盐水罐冷冻除硝后温

度-5乜的低硝冷盐水；预冷后浓缩液的温度为12

~15 然后与冷冻工序输送来的冷冻盐水在换热

器中进行换热，后流入沉硝器中;冷冻后的浓缩液含 有大量的十水硫酸钠，呈混浊状态。混浊的浓缩液 自流到沉硝器中心桶。在中心桶中十水硫酸钠结晶

4结语去除硫酸根工艺改造实施后，可在生产过程中

杜绝高毒氯化钗的使用,既避免了人员中毒危险,又 减少了盐泥压滤负荷及大量硫酸顿盐泥产生，提高 了吉林石化电石厂烧碱装置的清洁生产水平。颗粒逐渐长大，浓缩液沿中心桶下降到中心桶下部

出口流到沉硝器的桶体中，这时浓缩液中的十水硫 酸钠在重力的作用下逐渐下沉,最终堆积在锥底处。

参考文献脱除十水硫酸钠的低硝浓缩液沿桶体上升到沉硝器

的上部，并回流到积液箱，最终溢流而出，流入冷盐 水储罐中，并由泵输送至两台板式换热器用作预冷 器的冷媒，同时使得温度提高到30七左右送去化

盐;沉硝器锥底的固含量较高的硝泥由锥底排岀后 自流到双级推料离心机中，将硝泥中的游离水甩干 并脱除部分结晶水，使排出的含水芒硝的含水量低［1］ 李凌云.膜法除硝运改造小结［J］.氯碱工业，2016

(11):7-9.［2］ 安志明，尹建平，张国玉,梁，金万江.膜法除硝工艺

精细化控制［J］.中国氯碱,2015(11):8-10.［3］ 赵国权.浅淡膜法除硝工艺［J］.中国化工贸易，2014

(1 ):235.［编辑：费红丽］(上接第12页)(3) 设备部件在起吊时应多点固定，且应加牵

引绳，防止碰伤。6整流变压器安装时的注意事项(1) 整流变压器就位符合要求后，将滚轮用能

拆卸的制动装置加以固定，不允许焊死在轨道上。(4) 施工高空作业时应系安全带，并防止高空

坠物伤人及设备。(2) 整流变压器安装位置应符合设计图纸的要

求，在推入室内时要注意高、低侧方向应与整流变压 器室内的高低压电气设备的装设位置一致，否则整 流变压器推入室内之后再旋转方向就比较困难了。(5) 高空作业时要有悬挂安全带的悬索或其他

设施，有操作平台，有上下的梯子或其他形式的通 道。(6) 用作远传开关时,开关处应设专人监视，并

要有可靠的通信设备，以使危险或异常情况时可以 得到及时处理。(3) 整流变压器基础导轨应水平，轨距与整流

变压器轮距相吻合。装有气体继电器的整流变压

器，应使其顶盖沿气体继电器气流方向有

(7) 所有参加试验人员应互相监督、提醒，多人

送电试验时应清点人数，确定设备附近无人时方可

1% -1.5%的升高坡度。防止气泡积聚在整流变压

器油箱与顶盖间，只要在油枕侧的滚轮下用垫铁垫

启动。参考文献高即可。垫铁高度可由整流变压器前后轮中心距离 乘以1 % -1.5%求得。调整时可使用千斤顶。7整流变压器安装时的安保措施(1) 保证施工人员人人正确佩戴安全帽。(2) 每天开工前，班、组长组织检查安全隐患,

及时有效地做好防护工作。［1］ 赵培勇，贺小锋.大型整流变压器安装技术及施工措施［J］.电气与仪表安装,2011(3) ：41 -45.［2］ 全国起重机械标准化技术委员会-GB/T 14406-1993

通用门式起重机［S］.北京：中国标准出版社.1993.［编辑：费红丽］15