王琦 陳斌 黃曉賓(浙江工程設(shè)計(jì)有限公司 310002)

前言

離子膜燒堿生產(chǎn)工藝是當(dāng)今世界氯堿生產(chǎn)工藝中不斷發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的離子膜燒堿生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，一方面質(zhì)量好，另一方面能耗比較低，氯堿離子膜生產(chǎn)工藝能夠從根本上解決對(duì)水質(zhì)的污染以及對(duì)工藝人員的健康損害。離子膜燒堿生產(chǎn)工藝是目前世界范圍內(nèi)最先進(jìn)的制作工藝，文章通過(guò)對(duì)離子膜燒堿生產(chǎn)工藝設(shè)備的優(yōu)化和改造的描述，進(jìn)一步的闡述了新技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)。

一、離子膜燒堿生產(chǎn)工藝

下圖是離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的流程圖：

離子膜燒堿是上個(gè)世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)全新的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝來(lái)說(shuō)，能耗低質(zhì)量高，沒(méi)有有害物質(zhì)的污染，和金屬陽(yáng)極的生產(chǎn)工藝相比，離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的具體優(yōu)點(diǎn)如下：

1.工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)殡x子膜燒堿電解液的濃度相對(duì)比較高，所以不需要進(jìn)行蒸發(fā)就能夠得到濃度30%以上的液堿。

2.生產(chǎn)工藝能耗比較低，由于不需要進(jìn)行蒸發(fā)，所以能耗就得到了很大的降低，再加上點(diǎn)解電耗以及水耗的降低，所以總的能耗有很大程度的降低。

3.污染相對(duì)較低，離子膜燒堿生產(chǎn)工藝使用的生產(chǎn)設(shè)備排除的廢物都能夠得到很好地回收再利用，所以對(duì)于環(huán)境的污染程度相對(duì)較低。

4.離子膜燒堿生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的液堿的純度一般都比較高，一般都能夠滿(mǎn)足紡織行業(yè)的需求。

5.離子膜燒堿生產(chǎn)工藝設(shè)備的占地面積相對(duì)較小。

二、離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的優(yōu)化方案

1.離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的優(yōu)化理論依據(jù)

在原有的制作工藝中，從鹽水中出來(lái)的粗鹽水含有有機(jī)物以及菌藻類(lèi)，所以需要加入相應(yīng)的溶液將雜物分解除去，如果返回的一次鹽水系統(tǒng)中的游離氯的含量控制在了一定的規(guī)定范圍內(nèi)，就能夠?qū)⒐艽蛀}水中存在有機(jī)物以及菌藻類(lèi)等分解除去。在整個(gè)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中能夠發(fā)現(xiàn)淡鹽水脫氯、鹽水精制等系統(tǒng)中存在有工藝復(fù)雜、動(dòng)力消耗大等相應(yīng)的問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性都有很大的影響，尤其是淡鹽水的脫氯以及鹽水精制工序，如果質(zhì)量指標(biāo)的波動(dòng)過(guò)于大必然會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成一定的影響。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行反復(fù)的觀察測(cè)量之后，能夠看出引進(jìn)的生產(chǎn)工藝和我們國(guó)家的鹽水品質(zhì)不能完全匹配，所以沒(méi)有辦法使生產(chǎn)工藝整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)重復(fù)和穩(wěn)定。針對(duì)上述情況，本文對(duì)現(xiàn)在離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的相關(guān)運(yùn)行情況提出了以下兩點(diǎn)具體的優(yōu)化改良方案。

2.淡鹽水脫氯系統(tǒng)優(yōu)化

淡鹽水是從離子膜電解槽中流出來(lái)的，經(jīng)過(guò)脫氯能夠保證經(jīng)過(guò)處理之后返回的淡鹽水指標(biāo)保持相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)還能夠減輕對(duì)于一次鹽水工序相關(guān)設(shè)備的腐蝕，但是需要消耗純水量以及人工等，一方面增大了生產(chǎn)設(shè)備的投資，另一方面，一次鹽水的工序可能會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)硫酸根含量的增加而增加。所以需要做的是取消脫硫塔后亞硫酸鈉的處理設(shè)備，同時(shí)還需要對(duì)離子膜電解以及淡鹽水脫氯等設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的改造，調(diào)整相關(guān)工藝的操作流程，變更工藝控制的指標(biāo)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制參數(shù)，使得返回的淡鹽水中能夠保留一定量的游離氯，之后再將保留一定量游離氯的返回淡鹽水直接進(jìn)入一次性鹽水工序。

具體改造包括了取消亞硫酸鈉的儲(chǔ)存罐，配制槽、自動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及物料進(jìn)出管道等，同時(shí)物料進(jìn)出管道包括了相關(guān)的供排水管道，還需要對(duì)離子膜電解以及脫氯系統(tǒng)的管道進(jìn)行相應(yīng)的配套改良，進(jìn)一步的調(diào)整脫氯系統(tǒng)的操作流程以及控制指標(biāo)。取消脫氯塔后亞硫酸鈉的相關(guān)處理裝置之后，必須把返回的淡鹽水中仍然殘留的游離氯含量保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)，還要對(duì)多余的游離氯進(jìn)行回收再利用，還需要將離子膜電解以及脫氯系統(tǒng)等其他相關(guān)工藝指標(biāo)嚴(yán)格控制在合適的范圍之內(nèi)，這樣能夠保證生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。需要注意的是如果對(duì)離子膜燒堿生產(chǎn)工藝進(jìn)行本節(jié)所述的優(yōu)化，需要對(duì)系統(tǒng)中各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)實(shí)施自動(dòng)控制及連鎖，必須保證整個(gè)工藝指標(biāo)的范圍能夠維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.一次鹽水精制系統(tǒng)的優(yōu)化

在一次鹽水工序中，對(duì)于返回的淡鹽水來(lái)說(shuō)，如果其中的的游離氯的含量在規(guī)定的范圍內(nèi)，就能夠?qū)⒋蛀}水和次氯酸鈉的處理設(shè)備取消，然后增加一次鹽水在線(xiàn)PH值的檢測(cè)以及液體物料氧化還原電位的自動(dòng)檢測(cè)裝置以及自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備，之后對(duì)于相應(yīng)的工藝設(shè)備進(jìn)行同步的優(yōu)化改造，不斷地調(diào)整相應(yīng)的工藝的操作方法以及變更工藝控制指標(biāo)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)的控制參數(shù)。對(duì)于一次性鹽水精制系統(tǒng)的優(yōu)化改造內(nèi)容主要有氯酸鈉配制槽的取消設(shè)置、物料進(jìn)出管道的取消設(shè)置，輸送泵閥門(mén)改造、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)置以及計(jì)量裝置的改造優(yōu)化。增加一次性鹽水的在線(xiàn)PH值以及ORP監(jiān)控裝置等，同時(shí)還需要對(duì)依稀鹽水的相應(yīng)設(shè)備以及管道等進(jìn)行同步的改造優(yōu)化。在對(duì)一次鹽水的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于加次氯酸鈉的機(jī)械設(shè)備裝置要保證一次鹽水的生產(chǎn)系統(tǒng)能夠穩(wěn)定安全的運(yùn)行，之后對(duì)鹽水中的游離氯含量進(jìn)行合理化的調(diào)整設(shè)置，然后保持粗鹽水中游離氯的含量，將含量保持在固定的范圍內(nèi)，目的是為了能夠除去其中含有的有機(jī)物以及菌藻類(lèi)等，如果一次鹽水的質(zhì)量指標(biāo)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，那么二次鹽水系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，嚴(yán)重的還會(huì)影響進(jìn)入槽中的鹽水的質(zhì)量。

結(jié)論

離子膜燒堿生產(chǎn)工藝的優(yōu)化為的就是提高整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，相信文章提出的建議能夠?yàn)檫@一領(lǐng)域相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

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