茆支帅

(陕西北元化工集团有限公司，陕西 榆林 719319)

陕西北元化工集团有限公司化工分公司现有110万t/a聚氯乙烯树脂、88万t/a离子膜烧碱生产装置，采用“MRO膜+冷冻法”除硫酸根工艺。“MRO膜+冷冻法”除硫酸根装置于2012年3月20日全部开车，2016年8月停止运行，经过了4年多的运行时间。本论文对该系统运行期间的数据进行了整理，并与生产工艺控制指标进行对比，根据实际运行情况进行过程分析和措施总结。

1 除硝方法概述

1.1 无水硫酸钠概述

无水硫酸钠(无水硝、无水芒硝、元明粉)分子式：Na2SO4；相对分子质量：142.04；性质：无色，吸湿性结晶或粉末，溶于水和甘油，不溶解于醇。暴露于空气中会逐渐吸收1分子的水。纯度高、颗粒细的无水物称为元明粉[2]。硫酸钠可形成七水物和十水物，十水物(Na2SO4·10H2O)俗称芒硝。

1.2 国内外除硝方法研究现状

目前，比较成熟的分离去除硫酸根的技术方法主要有6种：氯化钡法、氯化钙法、碳酸钡法、冷冻法、离子交换法、和膜分离法[3]。

1.2.1 氯化钡法

1.2.2 氯化钙法

1.2.3 碳酸钡法

碳酸钡法是利用碳酸钡与硫酸钡的溶度积差实现分离硫酸根的目的(碳酸钡18 ℃时溶度积为7.2×10-9)，反应方程式如下：

BaCO3+Na2SO4=BaSO4↓+Na2CO3。

BaCO3价格较BaCl2低且Ba2+的质量分数差异很大，前者为137×100%÷(137+60)=70%，后者为137×100%÷(137+71+36)=56%。反应过程中副产纯碱，可以降低粗盐水精制剂使用量，因此该法引起国内氯碱行业的关注。但是该法的缺点也很明显，BaCO3溶解度较小，在实际使用中经常出现管道堵塞现象。该工艺尚不成熟，需要在生产中进一步解决存在的问题。目前国内只有东北某氯碱企业应用该法去除硫酸根。……