隨著氯堿工業(yè)的不斷發(fā)展，離子膜法燒堿生產(chǎn)工藝已成為氯堿行業(yè)的主導(dǎo)，其具有占地面積小、產(chǎn)品質(zhì)量好、電效高、能耗低(相對其他工藝)、污染小等優(yōu)點，但生產(chǎn)實踐中仍有許多細節(jié)可以優(yōu)化。新疆天業(yè)股份有限公司化工廠(以下簡稱“石河子化工廠”)以離子膜法燒堿生產(chǎn)中降低水消耗為主題，通過調(diào)查研究和深人分析，找到降低水消耗的有效途徑。

1 停車洗槽水回收

將陽極部分的洗槽水排至淡鹽水貯槽，因其中含NaC1，可減少污水中氯化物含量。陰極部分的洗槽水中NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低(4％左右)，不能直接回收；中和處理排放，會增加中和用酸，增加中和成本；如暫時排放到貯槽，由于北方冬季天氣寒冷，必須采取伴熱，且貯存量大，占用空間過大，同時須消耗大量蒸汽；電解槽停車后陰極有大量的鐵粉，如電解系統(tǒng)回用該洗槽水，會增加鐵含量，影響離子膜，降低電流效率。討論后認(rèn)為，將該洗槽水用泵打至二次鹽水工序室內(nèi)次氯酸鈉備用貯罐，用于生產(chǎn)次氯酸鈉，既減少了排放量又利用廢堿生成了次氯酸鈉產(chǎn)品。如還有剩余，可打至中和處理槽中和排放。

陰極洗槽水量及利用后產(chǎn)生的經(jīng)濟價值如下。單臺電解槽陰極室容積為0．068×100=6．8(m )，共有6臺電解槽，總?cè)莘e為6．8×6=40．8(m)，按1年系統(tǒng)檢修2次，如全部回收，可節(jié)約40．8×2=81．6(m)；若1年中單槽異常停車總次數(shù)按1臺平均1次計算，則可節(jié)約水40．8 m。：則總洗槽水量為122．4 m。如全部回用，其含堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％，堿相對密度按1．28計，可節(jié)約用堿122．4×4％×1．28≈6．27(t)。堿價格按2 400 t／元計算，可節(jié)約6．27×2400≈1．5萬(元)。由于不使用酸中和排放，又可節(jié)省酸約4．5 t，且減少了廢水的排放，達到環(huán)保的要求。

2 樹脂塔酸堿再生水

二次鹽水用樹脂塔，每48 h就有1臺樹脂塔下線進行再生，其再生步驟為：一次水洗一反洗一酸再生一二次水洗一堿再生～三次水洗—鹽水置換。樹脂塔吸附二價陽離子飽和后，酸再生溶離下來，如反復(fù)利用再生水會造成二價有害陽離子在系統(tǒng)中的累積，對離子膜產(chǎn)生危害，因此將酸堿再生水回收中和，達標(biāo)后排放。樹脂塔酸堿再生過程中酸堿的量是不平衡的(一般情況下堿過量)，因此，在處理這部分水時，須消耗部分酸。分析及討論后認(rèn)為，堿再生過程中，其中部分堿性水可以回收，因堿再生時，是樹脂轉(zhuǎn)型過程，其中無其他雜質(zhì)，通過工藝改造，可以回收部分堿液至次氯酸鈉備用貯罐，作為生產(chǎn)次氯酸鈉用，這樣，既減少了中和用酸及排放量，又生產(chǎn)了次氯酸鈉。石河子化工廠還計劃將此部分水作為一次鹽水前反應(yīng)罐折流槽加堿使用，降低前工段的消耗。樹脂塔再生水的回收量為7 m／d，1年按357天計算，則回收7 m×357=2 499 m ；按堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％、相對密度1．28計算，全年可節(jié)約用堿2 499×3％×1．28≈96(t)，可產(chǎn)生經(jīng)濟效益2 400×96=23．04萬(元)。

3 機封冷卻水

由于石河子化工廠離子膜電解采用的是強制循環(huán)工藝，機泵機封冷卻所需的去離子水用量較大，因此，將機封冷卻水進行了回收利用(循環(huán)利用工藝圖如圖1所示)。對改造后泵機封水質(zhì)進行了跟蹤調(diào)查，機封水品質(zhì)完全達標(biāo)(水質(zhì)跟蹤數(shù)據(jù)如表1所示)。據(jù)測算，21臺泵每月使用機封水共2 037m ，大大降低了生產(chǎn)成本，同時減少了廢水排放量。

圖1 機封冷卻水循環(huán)利用工藝流程

4 氯氫氣水封用水

氯氣水封用水含氯，氫氣水封用水呈堿性，因其水量較小，根據(jù)實際情況，將根據(jù)液位不定期加水改為定期加水，減少加水量，并將這部分很少的排水，引至中和水池進行處理。

表1 機封水質(zhì)跟蹤數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

5 取樣時產(chǎn)生的廢液

石河子化工廠離子膜工序取樣主要集中在以下幾個方面：①電解槽陰陽極液，②淡鹽水，③成品堿，④過濾鹽水，⑤樹脂塔再生水，⑥脫氯淡鹽水，⑦氯氣吸收塔次氯酸鈉�；厥辙k法如下：①～③采用集中后回收到貯罐；因現(xiàn)場與二次鹽水反洗水池距離較近，④～⑥采取將取樣盒引至反洗水池的辦法回收；由于次氯酸鈉遇酸分解后產(chǎn)生氯氣且易揮發(fā)，⑦采用回收現(xiàn)場取樣盒后用泵抽回系統(tǒng)的辦法回收。采取以上措施后，盡可能地減少了酸、堿、鹽的排放量，提高了全員節(jié)能減排意識。各處取樣時所產(chǎn)生的廢液量如下：電解槽陰極液，5 832 L／a；陽極液淡鹽水，6 156 L/a；成品堿，72 L／a；過濾鹽水，648L／a；樹脂塔再生水，324 L／a；脫氯淡鹽水，108 L／a；氯氣吸收塔次氯酸鈉，648 L／a。

6 異常情況時產(chǎn)生的酸、堿廢液

對可能出現(xiàn)異常情況的點進行現(xiàn)場防護及做好應(yīng)急處理措施的準(zhǔn)備J二作，例如：酸堿罐周圍做防護圈，同時將防護圈可能出現(xiàn)的泄漏引到異常處理池，降低異常情況造成的損失。

7 取得的效果

改進后，節(jié)約去離子水價值為6．5萬元/a(工藝改造費用1．2萬元)，回收廢堿價值為28萬元；減少了廢水排放量，達到環(huán)保要求。

參考文獻

[1]張明，王風(fēng)新，顏景河．氯堿企業(yè)節(jié)水途徑探討[J]．氯堿工業(yè)，2009，45(9)：43—45．

[2]牛建生．氯堿生產(chǎn)中的節(jié)能減排措施[J]．氯堿工業(yè)，2010，46(2)：42—43．

[作者簡介]曹新峰(1970-)，男，現(xiàn)任新疆天業(yè)股份有限公司化工廠副廠長。

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