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如何推广自己的商城降低隔膜碱电耗的措施郑英兰 雷有德 （南宁化工股份有限公司 530031）摘 要 详细介绍了通过提高盐水质量、降低碱损失及改进隔膜吸附质量等降低槽电压的技术改造措施，减少了隔膜电耗，进而降低了烧碱成本。关键词 电耗 碱损失 盐水质量 隔膜吸附质量 槽电压Measures on reducing electric consumpiont of diaphragm caustic sodaZHENG Ying-lan，Lei You-de（Chlor-alkali Plant of Nanning Chemical Co.,Ltd.,Nanning 530031,China）Abstract:Some technological innovation measures for reducing cell voltage were introduced in detail, such as raising the quality of brine and diaphragm deposit, reducing alkali loss, and etc. By these measure, the electric consumption of diaphragm caustic soda was reduced, and the cost of caustic soda was reduced also.Key words:electic consumption; alkali loss; brine quality; diaphragm deposit quality; cell voltage 南宁化工股份有限公司几年来通过大搞技术改造，烧碱产能从1997年的7万t/a提高到16万t/a，其中隔膜碱10万t，离子膜碱6万t。相应的聚氯乙烯、盐酸、液氯、三氯异晴尿酸等氯产品产量也在逐年提高。产量的增加，并不能保证在市场竞争中取得优势。必须提供优质的产品和合适的价格。在隔膜碱成本中，电耗占了60%。为了降低电耗，除了加强工艺、设备等管理外，还要提高盐水质量、降低碱损失、改进隔膜制作质量，降低槽电压。1 提高盐水质量 南宁化工股份有限公司氯碱厂的盐水中对电耗影响最大的是Ca2+、Mg2+和SS。盐水中Ca2+、Mg2+进入电解槽后，与阴极产物电解液发生反应，生成氢氧化钙和氢氧化镁沉淀，堵塞隔膜孔隙，降低隔膜的渗透性。造成电解液浓度上升，电流效率下降，槽电压上升。而盐水中大量SS带入电槽后，也会造成同样的结果。11 降低盐水的Ca2+Mg2+ Mg2+的去除是通过 Mg2+与OH-反应生成氢氧化镁絮状沉淀，在PH为1010.5时，该反应是迅速完成的；而Ca2+的去除与 Mg2+的去除不一样，除了要有一定的温度和过碱量外，还需要有一定的反应时间（约0.5h）。这样状絮的氢氧化镁沉淀包着颗粒状的CaCO3沉淀一起共沉达到去除Ca2+Mg2+的目的。1999年以前，南宁化工股份有限公司氯碱厂的盐水中Ca2+Mg2+的质量浓度是56 mg/L。主要原因是原有的立式反应箱体积小，反应时间只有4min。为了降低 Ca2+Mg2+含量，增设了一个立式锥形底的反应槽，化盐桶出来的粗盐水进入反应槽的中心管（中心管插入槽2/3深）然后从反应槽顶部溢流出来经流槽进入道尔式澄清桶。这样改进后，Ca2+和CO2-3具有充分的反应时间（约0.5h）生成CaCO3沉淀。Ca2+Mg2+质量浓度也由原来的56 mg/L降低到02mg/L。为了使反应槽能正常运行，要定期排泥。12 降低盐水中的SS 为了除去SS，增加了PE过滤器。盐水进入PE过滤器筒体后，在一定压力下从滤管外表面渗过滤管上的微孔，经集液管盒流出。大于过滤精度要求的固体颗粒被截留在滤管外表面形成滤饼。随着运行时间增加，滤饼增厚、流量降低，压差增大，当进出口压差到0.2MPa时，进行反吹再生。PE过滤器投运后，SS的质量浓度由原来的710mg/L降低到02mg/L。13 严格控制工艺指标要保证盐水质量，还要严格保证过碱量(OH-和CO2-3)均在0.20.6mg/L，盐水温度在5258，粗盐水浓度在312317g/L，盐水流量要稳定，并定期排泥和控制排泥量。2 降低碱损失 碱损失大,吨碱电耗就大。每降低1%的碱损失，吨碱电耗就降低25kW.h。造成碱损失大的原因很多，包括回收盐水含碱大，蒸发器液面过高造成循环水带碱，蒸发器加热室漏，设备管道跑、冒、滴、漏，精盐水过碱量大等。而南宁化工股份有限公司氯碱厂造成碱损失大的原因主要是包装泵漏、包装工艺存在缺陷、母液槽溢碱以及回收盐水含碱大造成的，因此进行如下改进。21 将包装泵改成密封性能好的杭州碱泵 原有的IS型包装泵不耐碱，且密封是填料密封，漏碱相当严重。而杭州碱泵具有机械密封性能好、寿命长、售后服务好等特点，因此将包装泵更换成杭州碱泵。使用后，因泵密封漏而造成的碱损失减少了。22 改进碱包装工艺 原有的碱包装是在阀门后接胶管，包装胶管长68m才能满足汽车、火车包装，每次包装后每根胶管里有约15kg左右的碱不能回收。不仅造成碱损失，还腐蚀了地面。因此将包装口全改为陆用流体装载臂。装载臂投入运行后，不再需要包装胶管，即方便操作又降低碱损失，并且提高了工作效率及安全性。23 改进采盐工艺231 原有的采盐工艺 原有的采盐工艺流程见图1。 EMBED Excel.Sheet.8 图1 原采盐工艺流程图 进入离心机的盐浆温度在110120，质量浓度320g/L左右。因盐浆温度高，造成盐浆在下料进离心机的过程中形成闪蒸而堵塞管道，进入离心机后也造成过滤网堵塞，致使碱液不能均匀地透过过滤网，部份碱液滞留在过滤网的盐层侧，经用冷凝水冲洗盐层后变成回收盐水，所以回收盐水含碱高。透过过滤网的碱液则为母液，而母液温度也高（80），致使母液泵产生气蚀而抽不上母液，从而使母液溢出。另外，由于下料管道堵塞，下料流量变小，使得只需开23台离心机的要开到45台才能将盐浆处理完。 232 改进后的采盐工艺 改造后的采盐工艺如图2所示。 EMBED Excel.Sheet.8 图2 改造后的采盐工艺流程图盐浆洗涤槽通过加入温度较低（60左右）的6#电解液贮槽的电解液洗涤盐浆。通过将盐浆温度控制在8590来调节电解液的加入量，此时浓度也有所降低。这样盐浆在进入离心机过程中不会因温度和浓度高而堵塞管道和离心机过滤网。回收盐水中碱的质量浓度由原来2.8g/L左右降低到1.5g/L左右，母液温度也随盐浆温度的降低而降低，消除了母液泵的气蚀，母液槽不会因为泵抽不上而跑碱了。离心机开机台数也由原来的45台减到23台。3 改进隔膜吸附工艺降低槽电压影响槽电压的因素很多，外在因素有盐水质量、盐水预热温度、电流波动、以及氯氢压力等。内在因素有隔膜吸附质量，电槽操作及电槽管理质量等。而在外在因素保证的情况下，隔膜吸附质量决定了隔膜电压降的幅度。降低槽电压的关键是降低隔膜电压。而隔膜电压降与隔膜厚度、孔隙率、渗透率等有关，因此选择最佳的吸附方法很重要。31 石棉绒质量及用量隔膜吸附质量与石棉绒质量有很大关系。如石棉绒的长短、耐酸碱度、杂质含量以及石棉的开棉情况等。我厂原来的石棉绒配方为津巴布韦：软1-65=20kg：25 kg，其中软1-65棉含杂质多，不耐酸碱 ，吸附出来的电槽电解液浓度高，槽电压高，电流效率低、隔膜寿命短。改用杭州津岩配方绒（该绒已按长短绒搭配好），用量按1.41.5kg/m2。32 阴极箱的冲洗阴极箱的冲洗要求无堵塞，无锈蚀，网眼畅通，见金属光泽。对无法冲洗干净的阴极箱需进行酸洗。酸洗时将阴极箱放入含有0.8%乌洛托品的10%12%的盐酸槽内浸泡12h，然后吊出冲洗干净，再放入碱槽中浸泡。吸附前吊出，用水冲净后可吸附。33 浆液盐碱浓度浆液盐碱浓度决定了石棉绒的苛化质量及成膜后的孔隙率。因此根据季节变化严格制定了浆液盐碱浓度。冬天NaCI：180190g/L，NaOH：125130 g/L；夏天NaCI：180190g/L，NaOH：135140 g/L。当浆液盐碱浓度降低时要及时用电解液或浓碱补充，补充后的浆液温度有所升高，待温度降至常温后才能吸附阴极箱。34 石棉绒苛化 由于杭州津岩配方绒中津巴布韦绒和国产硬特绒占多数，这两种绒均比较难苛化。因此对首次使用的石棉绒苛化时间要求为96h以上，正常吸附的苛化时间为48h以上。并且每次吸附的新绒在投绒前要经真空搅拌1030min，再排入吸附池与底浆混合，且配合压缩空气搅拌4060min。35 低真空吸附真空度为0.04MPa时开始吸附，通过控制放空阀来控制真空度的上升速度。液下真空度达0.094MPa。分两次吸附，第一次吸附时间为79min，第二次吸附时间为56min。吸附中间吊起补充浆液。整个吸附过程采用动态吸附。36 隔膜干抽及干燥吸附成形的隔膜需进行4h的干抽，其间要排放水23次。然后再放入烘房进行干燥，干燥温度控制在90120，干燥时间在2448h。4 结速语通过对盐水工艺的技术改造及严格控制各项工艺指标，保证了盐水质量；经过对采盐工艺等的改造，碱损失降低了1.5%，仅这一项，隔膜碱电耗就降低了38 kW.h /t；改进隔膜吸附工艺后，槽电压由原来的平均电压3.30V左右降低到3.203.25V左右(电流密度为1.6kA/ m2)；电耗减少了3570 kW.h /t。合计电耗降低了73108 kW.h /t。离心机的动力电耗也节约了37万元。 作者简介 郑英兰(1967-)，女，高级工程师，1989年7月于广西大学化工系无机化工专业毕业，分配到南宁化工股份有限公司氯碱厂，从1989年7月至今一直从事氯碱生产技术管理工作。 雷有德(19