摘 要：氯碱化工生产是我国化工生产的重要组成部分，其生产过程中的盐水质量关系到氯碱化工生产的质量。盐水精制工艺是通过添加精制剂与杂质反生化学反应，生成不溶性的沉淀物质，再历经澄清、过滤、离子吸附等工艺，制成精制盐水，满足氯碱化工使用要求。本文就氯碱化工盐水精制的研究进展进行介绍，分析了盐水精制工艺装置存在的问题，并对工艺的优化提出了方向，位氯碱幻弓盐水精制工艺的发展提供参考。

关键词：盐水精制;研究进展;问题;工艺优化

0 引言

改革开放以来，我国工业得到迅猛的发展，氯碱化工产业的发展十分迅速，产量逐年提升，我国的烧碱生产能力全球领先，生产产量居世界第一位。在氯碱生产工艺中，盐水品质十分重要，它直接关系到电解工序的稳定运行，与膜的运行寿命息息相关，因此，通过盐水精制提升盐水品质十分重要。

1 盐水精制的硏究进展

传统的盐水精制工艺较为简单，一般都是采用沉降、澄清等方式，该工艺方式是在盐水中添加难溶的、可产生沉降物的精制剂，使其在桶中通过沉降方式分离杂质，再利用石英砂对沉降物进行过滤，利用碳素管过滤，树脂吸附等方式来除去杂质，提纯盐水。然而，随着科技的发展，不断的涌现出各种盐水精制技术，大多数技术都是运用的膜过滤技术，如陶瓷膜、戈尔膜、凯膜等。陶瓷膜是一种非对称的无机材料膜，该膜可较长时间的耐压、耐酸碱腐蚀、耐磨，寿命长，且在使用中运用的是错流操作与动态过滤，保持过滤压力与通量的时间较长，对过滤物中的悬浮杂质变化敏感度低，该膜的缺陷是其盐水中的各种絮状沉淀物容易对膜孔造成堵塞，错流过滤对盐泥流动性的要求较高，这会降低盐泥压滤机的工作效率。戈尔膜是一种微米级的复合过滤膜，具有良好的过滤效果，过滤速度快、质量好，其缺陷是膜容易破，使用时间较短就需要更换新膜，且对盐水过滤面积小。凯膜是一种多孔微孔膜，膜上的孔分布均匀，是利用聚四氯乙烯材料制成的管式膜，它的耐性佳，可很好的应对酸碱腐蚀，耐热性佳，具有良好的伸缩性能，膜的质量好，强度高。其缺陷是该膜的滤压会随着钙离子与有机物的增多，其絮状物的增多而升高，导致膜的过滤效果变差。

2 盐水精制工艺的影响因素与优化

2.1 原料优化

盐水精制过程中，钙镁离子的比率是重要的影响因素，钙镁离子比大于1时，钙离子反应生成的沉淀会被镁离子反应生成的沉淀凝聚成较大颗粒，发生沉降，有利于盐水精制的完成，小于1不易发生凝聚沉降，则会影响盐水精制澄清的效果。但是钙镁离子的比率不易过高，过高会影响装置的稳定性。钙镁比值高，则钙离子反应沉淀物过多，镁离子沉淀物少，无法全部形成大的凝聚物，不易沉降，无法达到盐水精制的最佳效果，需要进行二次盐水精制才可以提升精制质量，但是反复的精制工艺会造成生产工艺复杂化的现象，这样会提升储液罐的液位，使系统水平衡压力增加，或者导致盐水钙镁含量超出标准要求，无法达到最佳的生产工艺效果。原盐是盐水精制的基础条件，其质量的优劣直接关系到产品的质量，因此，控制生产工艺中的原盐质量，把握好原盐质量关，才能确保后续的工艺有继续进行的价值。钙镁离子的比例是原盐必不可少的检测指标，需要使其比值达到约1.5最佳，还可以根据不同生产厂家的具体要求进行钙镁离子比例的具体摸索，探索出适合本厂的原盐钙镁离子最佳比值，为稳定盐水生产工艺提供条件。

2.2 温度和浓度优化

温度是实现化学反应的重要控制因素，温度越高，越加速原盐的溶解速度，提升盐水浓度，反之则降低反应的速率。温度的波动也会对反应造成不利的影响，忽冷忽热会影响装置的稳定性，因此，需要尽量确保盐水反应的温控稳定在一定的范围内。反应温度的控制是通过蒸汽量的调节来实现的，特别是在寒冷的冬季，必须控制好盐水反应温度，避免盐水因温度过低溶解速度降低。另外，若在盐水精制过程中，出现上盐量过多，不但会降低盐水温度，也会导致溶解量降低，影响盐水精制的质量。还可以使用搅拌装置，提升盐水的溶解效率。因此，要想保证盐水精制的效果，就应该控制好盐水的温度和上盐量。

2.3 盐水的水流速度与澄清桶排泥优化

一般在盐水精制过程都会有澄清桶来对盐水进行澄清处理，但其承载量有限，若盐水的流速较大，会导致水再澄清桶中的停留时间较短，无法在桶中停留澄清，杂质颗粒不能在桶中进行沉淀，而且流速较高的情况下，澄清桶底部的沉淀会因为流动的盐水的带动而浑浊，进入澄清的盐水造成澄清的盐水再次返浑的现象，因此，需要将盐水流量固定在合理的范围内。澄清桶在使用过程中的杂质会随着运行时间的延长集聚越来越多的下沉颗粒，沉入桶底变成泥浆，需要定期排出桶中的泥浆，避免桶中泥浆沉淀过多影响盐水的精制效果，但是排出泥浆的量与频率需要合理把握，排泥速度过快、过多可能会导致桶底部的泥层破坏，排出量过少，则可能引起桶内固体颗粒杂质的去除量。排出的速度和量需要合适，避免引起桶的运行波动，影响盐水质量。

2.4 精制剂优化

精制剂是提升盐水精制效果的制剂，通过添加可以去除盐水中的部分钙镁离子，协同除去沉淀物。精制剂的添加量需要进行合理的计算，加入过少，导致反应不完全，无法发挥精制剂去除杂质的作用，加入过）多，镁离子聚合物的胶体稳定性难以被破坏，形成较大难除去的杂质颗粒，影响杂质的去除效率与沉降效果，使澄清桶的运行不平稳，直接影响盐水精制的质量效果。

2.5 脱除硫酸根工艺优化

利用膜分离技术优势，来实现硫酸根脱除的工艺优化，该工艺可以分为三个步骤，即淡盐水预处理、膜过滤系统和冷冻分离。淡盐水预处理可以有效的降低残留游离氯的含量，并有效的调节了溶液的温度与酸碱度。淡盐水通过一级和二级换热器后，温度可以降低至约30℃，使用活性炭进行过滤，吸附其中的游离氯和有机物，再进入聚丙烯滤芯的过滤器，使残留的活性炭等颗粒杂质去除掉，利用盐酸调节其酸碱度在5～7。第二步是利用复合纳滤膜技术分离去掉硫酸根杂质，该技术利用的纳滤膜上具有均匀的分散微孔，可以有效的脱除二价或多价离子。溶液通过膜表面时，大分子被截留在外部，小分子可以通过纳滤膜，使大分子与小分子实现分离，达到硫酸根脱除的目的。冷冻分离是利用富硝盐水至结晶槽，使其冷却降温，硫酸纳过饱和产生结晶下沉的现象，加上揽拌器的作用，使芒硝颗粒随着搅拌和洁净过程不断增大，随后下沉，实现固液分离，再利用分离机实现芒硝的分离，最终实现液体洁净、硫酸根脱除的过程。

2.6 树脂塔运行工艺优化

盐水精制工艺流程中增设了阳离子交换树脂塔，该增设工艺的作用是吸附盐水中的钙镁等重金属离子。树脂塔吸附金属离子饱和与再生即为一个循环周期，一般塔的运行周期为2天，树脂塔再生过程会消耗一定量的盐酸和烧碱，提升了塔的运行成本，为了降低塔的运行成本，减少树脂塔的运行周期，降低废水的排放量，采用缓渗透液技术来提升树脂吸附能十分必要。改技术改进就需要在工艺上增加超导石墨反应器，加上专用的聚酸盐溶液，可以有效的延长树脂塔的再生周期。该工艺优化可以很好的实现溶液的流动性的增加，有利于钙镁离子的交换，增加树脂的交换能力和吸附能力，有效的确保树脂塔的运行周期达10天以上，降低了盐酸、烧碱的使用量，優化了工艺。

2.7 其他

盐水中胺超标，可导致氯碱系统液氯中三氯化氮超标，危及安全生产。利用次氯酸钠除去盐水中的胺，加入量可以是胺含量的5倍为佳。

3 总结

总之，盐水精制工艺中的影响因素较多，只有根据企业自身的生产工艺特点，结合先进的工艺优化技术，才可以实现本企业盐水精制工艺的优化，降低企业在生产过程中的成本投入，减少运行过程的资源浪费，稳定生产装置的运行，提升企业的生产效率，为企业创收，为行业的发展做出自己的贡献。

参考文献：

[1]程玉梅，李海霖.一次盐水精制工艺的优化改造[J].中国氯碱，2020（4）：4-7.

作者简介：

俞立新（1968- ），女，汉族，湖南省湘潭，中级化工工程师，本科。主要研究方向：氯碱化工。