張?zhí)靽?guó)，馮　斌，熊　鵬（新疆華泰重化工有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊830019）

?

氯堿化工碳酸鈉加入系統(tǒng)的自動(dòng)化改造

張?zhí)靽?guó)，馮斌，熊鵬
（新疆華泰重化工有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊830019）

摘要：用碳酸鈉自動(dòng)化裝置與傳統(tǒng)的工藝作比較，并對(duì)碳酸鈉自動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：碳酸鈉；自動(dòng)；氯堿

氯堿生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論是海鹽、湖鹽、巖鹽或鹵水都含有Ca2+、Mg2+、SO2-4等無(wú)機(jī)雜質(zhì)以及細(xì)菌、藻類(lèi)殘?bào)w、腐殖酸等有機(jī)物雜質(zhì)。這些雜質(zhì)在化鹽時(shí)會(huì)被帶入鹽水系統(tǒng)中，如不去除將會(huì)造成螯合樹(shù)脂塔和離子膜的損傷。

1　鹽水中鈣離子的去除

1.1鹽水中鈣離子的去除方法

鹽水中鈣離子一般是以硫酸鈣和氯化鈣的形式存在于粗鹽水中。精制時(shí)，向粗鹽水中加入過(guò)量的碳酸鈉溶液，使鹽水中的鈣離子形成不溶性碳酸鈣沉淀［1］，為了保證鈣離子反應(yīng)程度趨于徹底，粗鹽水中控制碳酸鈉過(guò)量0.3～0.8 g/L，經(jīng)攪拌器的均勻攪拌充分反應(yīng)后［2］流入緩沖槽，再自流進(jìn)入凱膜［3］過(guò)濾器（HVM膜）用凱膜進(jìn)行過(guò)濾，凱膜由聚四氟乙烯制成，是一種強(qiáng)度極高的材料，膜孔徑為0.1 μm，具有極高的孔隙率，有較高的過(guò)濾精度及滲透通量，一般通過(guò)凱膜過(guò)濾后的鹽水中鈣離子的含量可降至1 mg/L以下，再通過(guò)螯合樹(shù)脂塔可將鹽水中鈣離子吸附至0.01 mg/L以下，為離子膜電解槽提供高質(zhì)量的鹽水。

1.2傳統(tǒng)配制碳酸鈉溶液的方法

目前，國(guó)內(nèi)氯堿工業(yè)鹽水生產(chǎn)中配制碳酸鈉方法都是人工進(jìn)行配制［4］，即人工手動(dòng)進(jìn)行破袋并且手工化料，新疆中泰（集團(tuán)）股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“中泰化學(xué)”）子公司華泰氯堿廠(chǎng)配套50萬(wàn)t/a離子膜燒堿，滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)僅每天配制的碳酸鈉就多達(dá)二十余噸，不僅現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)量大，而且現(xiàn)場(chǎng)堆放物料及人工化料時(shí)的粉塵污染比較大，對(duì)人體健康造成極大的危害，尤其在春季原鹽質(zhì)量出現(xiàn)大幅度波動(dòng)時(shí)，每天需人工搬運(yùn)的碳酸鈉多達(dá)三十多噸，大大增加了勞動(dòng)量。

華泰氯堿廠(chǎng)從低成本、自動(dòng)化及保護(hù)環(huán)境的角度出發(fā)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并且不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了裝置的自動(dòng)化。目前，項(xiàng)目已經(jīng)成功投用一年半，不僅降低了勞動(dòng)量、提高了自動(dòng)化水平，更保護(hù)了現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境［4］。

2　碳酸鈉自動(dòng)裝置工藝流程簡(jiǎn)述

該裝置由4部分組成，即自動(dòng)破袋裝置、自動(dòng)提升裝置、碳酸鈉高位料倉(cāng)和自動(dòng)加料裝置。

袋裝碳酸鈉經(jīng)過(guò)自動(dòng)破袋器后實(shí)現(xiàn)粉末和包裝袋自動(dòng)分離，碳酸鈉粉末自動(dòng)滑落至提升機(jī)的料倉(cāng)內(nèi)，人員只需將包裝袋回收即可，粉末狀碳酸鈉經(jīng)提升機(jī)自動(dòng)提升至高位料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存，高位料倉(cāng)內(nèi)安裝多角度雷達(dá)液位計(jì)可全方位精確測(cè)量碳酸鈉的儲(chǔ)量；另外，高位料倉(cāng)內(nèi)配備干燥的壓縮空氣以防止碳酸鈉粉末吸潮，人員配制碳酸鈉時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)自動(dòng)加料裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，整個(gè)裝置系統(tǒng)全密閉，并且采用干燥的壓縮空氣進(jìn)行微正壓保護(hù)，大大減少了人員的勞動(dòng)量，降低了生產(chǎn)成本，保護(hù)了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

3　自動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)

（1）自動(dòng)破袋卸料完全代替了手工作業(yè)，降低了生產(chǎn)成本，現(xiàn)場(chǎng)不再堆放碳酸鈉，縮小了現(xiàn)場(chǎng)空間，大幅度改善了現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境。

（2）自動(dòng)加料裝置采用獨(dú)具特色的2合1散裝干粉輸送系統(tǒng)；這一系統(tǒng)有1套機(jī)械式的料斗出料干預(yù)裝置（破拱裝置也稱(chēng)弧形破碎機(jī)）干粉喂料機(jī)（螺旋輸送機(jī)）組成，便于有效的控制粉料出料、喂料和定量輸送。

（3）與振動(dòng)形式和氣壓流化出料方式不同，在卸料和輸料過(guò)程中，使用一種更為“溫和”的干預(yù)方式避免直接安裝在筒倉(cāng)或料斗上的振動(dòng)器出現(xiàn)粉料堆實(shí)、架橋或起拱等問(wèn)題；而氣壓流化也會(huì)導(dǎo)致粉料受潮及密度不均勻等問(wèn)題，影響計(jì)量的精確性。

（4）傳統(tǒng)人工配制碳酸鈉濃度誤差比較大，而自動(dòng)加料裝置可以實(shí)現(xiàn)碳酸鈉濃度的精確配制，杜絕了人工化料的隨意性。

（5）自動(dòng)化的裝置還可以實(shí)現(xiàn)碳酸鈉集中配置、多處使用，既方便又快捷。

4　碳酸鈉自動(dòng)化裝置的經(jīng)濟(jì)效益

目前，華泰氯堿廠(chǎng)碳酸鈉自動(dòng)化裝置已投入運(yùn)行，一次鹽水工序可節(jié)省8名勞務(wù)人員，每人工資按5萬(wàn)元/a計(jì)算，1年節(jié)省40萬(wàn)元；另外，項(xiàng)目投用前手工配制碳酸鈉過(guò)程中每天都必須用叉車(chē)進(jìn)行輔助工作，項(xiàng)目投產(chǎn)后每年可節(jié)省叉車(chē)費(fèi)用5萬(wàn)元，總計(jì)每年可節(jié)省成本45萬(wàn)元，整個(gè)自動(dòng)化裝置投資約100萬(wàn)元，3年可收回成本。

通過(guò)以上分析可以看出，碳酸鈉自動(dòng)化加料裝置相比傳統(tǒng)人工化料具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，雖然一次性投資高，但運(yùn)行費(fèi)用低，3年即可收回投資，生產(chǎn)成本大大降低。

圖1　碳酸鈉自動(dòng)裝置工藝流程

5　結(jié)語(yǔ)

中泰化學(xué)華泰氯堿廠(chǎng)鹽水工序碳酸鈉加入系統(tǒng)的自動(dòng)化改造相比氯堿企業(yè)中傳統(tǒng)的人工手動(dòng)配制助劑的方法從根本上消除了人為因素對(duì)助劑濃度上造成的誤差，提高了鹽水系統(tǒng)的整體自動(dòng)化水平，極大地改善了鹽水裝置的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)氯堿企業(yè)的空白。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉晶.預(yù)處理器在一次鹽水精制中的應(yīng)用.中國(guó)氯堿，2010（4）：28-30.

［2］李楚新，盧子云.一次鹽水精制工藝改造及分析.氯堿工業(yè)，1999 （1）：12-13.

［3］李明.一次鹽水精致工藝的發(fā)展和探討.中國(guó)氯堿，2012（1）：10-12.

［4］王強(qiáng)，孫占瑞，韓飛，等.陶瓷膜鹽水精制技術(shù)的應(yīng)用.中國(guó)氯堿，2010（6）：6-7.

Automation transformation of sodium carbonate feeding device in chlor-alkali

ZHANG Tian-guo，F(xiàn)ENG Bin，XIONG Peng
（Xinjiang Huatai Heavy Chemical Co.，Ltd.，Urumqi 830019，China）

Abstract：The automation transformation of sodium carbonate and traditional process were compared. The advantages of automation transformation were introduce.

Key words：sodium carbonate；automatic；chlor-alkali

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ114.26+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-1785（2016）03-0041-02

收稿日期：2015-01-20