中国平煤神马集团开封东大化工有限公司原有15万t/a离子膜烧碱和3万t/a隔膜烧碱生产装置。按照国家节能减排政策,该公司2010年淘汰了3万t/a隔膜烧碱生产装置,2011年扩建了3万t/a膜极距电解槽烧碱生产装置。一次盐水工段采用“预处理器+凯膜过滤”的精制工艺。随着烧碱生产量的增加,用盐水量由原来设计的120 m3/h增至240 m3/h。由此也产生一些问题。
1.化盐桶在上盐后,中心桶经常有漫盐现象,造成细盐随粗盐进入设备、管道,且由于新电解未进行加酸操作,氯酸盐过高,使氯化钠含量受到影响,为保证指标达到要求,需要调整盐层,控制高度。悬浮盐造成阀门、管道、设备内全是结晶盐,加压备用泵无法正常开启,每次检修时必须停车,待备用泵出口的结晶盐清理后开启,方能检修无法运行的设备,由于设备损坏的不确定性,给检修工作带来极大的不便。
2.预处理上排泥控制阀门开关不好操作。停车检查发现,该蝴蝶阀板处全是结晶盐。由于冬季环境温差大,造成出水口周围、预处理器上部集水槽结盐十分明显,需每周敲击4~5次,而盐掉落到流水槽中沉积下来后,需连续开通排泥,直接影响盐水的正常生产。加压泵的机封弹簧及动环已被盐结死,造成动环不能动,弹簧不能伸缩,使整个机封失去作用。
停车排去预处理器盐水后发现,由加压溶气罐至预处理器的盐水生产主管道全部被细盐堵塞,且预处理器中心桶4/5 被盐结实,盐水出口只剩下一角。
预处理出口DN400阀门蝶板及管壁被盐结晶附着厚度最大达到5 cm,使阀门无法开关,上排泥无法正常进行,管子的可用直径大大降低,直接影响盐水生产。化盐桶壁周围严重结盐,厚度可达50 cm,使化盐桶直径变小,盐水流速增加,夹带的悬浮盐增加。
原因分析:一是原设计按一定比例使用海盐和井盐,现全部为井盐(细盐),且盐水产量超出原设计能力;二是返回盐水中的硫酸根和氯酸根含量高,易形成不溶性结晶盐,堵塞管道。
针对上述状况,采取了如下改造措施。
1.将1台化盐桶由Φ4200 mm/Φ5700 mm×6200 mm改造为Φ6000 mm/Φ7500 mm×6700 mm,化盐桶的中心桶增高300 mm,增加出水溢流圈,使溢出水面找平,底部进水布水管调整。改造加压泵进口管道,使其由前反应器底部抽出改为自其上部抽出,下部增加排泥管,每班定时排泥。设备改造后,化盐桶的用盐由选择性改为自由性。增加1台盐水给料泵,提高盐水供应量。
2.前反应罐出口增加2台加压泵,盐水由前反应罐直接送到后反应罐;增加1台后反应器;增加凯膜过滤器3台。
3.将前反应器搅拌由24 h连续运行改为每2天开启0.5 h。严格控制工艺指标,精心操作,加强日常检查和取样分析。