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摘 要：随着我国经济的不断发展，化工产业也不断进步。一次盐水预处理是化工产业中一项基础技术，同时也非常重要。本文通过对一次盐水预处理器的工作原理进行介绍，并对生产过程中的返浑问题进行剖析，提出相关的改善对策建议措施，以供参考。
关键词：一次盐水 预处理 返浑 原因 解决 对策 化工
引言
在离子膜法制碱技术应用中，盐水质量非常关键，将人对离子膜的使用寿命与性能产生一定的影响，最终影响到产品质量。在应用离子膜法制碱中，一次盐水的预处理器的好坏将会对氯碱系统的氢氧化钠产量造成影响，所以需要不断提高一次盐水工序的生产操作水平，尤其是对预处理器的操作水平。对于预处理器的返浑问题，要及时进行分析，确定原因，进行改善，保证产品质量可靠、稳定。目前我国的化工业多采用预处理与一次膜分离法盐水精制工艺，为我国的氯碱行业的发展做出了贡献，使我国的盐水精制技术达到世界先进水平，得以广泛应用。但在实际的生产运行中，一次盐水预处理器运行存在好坏不稳定的问题，这对于氯碱系统氢氧化钠的产量造成一定的影响，需要不断提高生产技术，解决遇到的问题，保持系统稳定。
一、一次盐水预处理器工作原理
一次盐水是化工行业中一项重要的基础技术，原盐与配水槽来的化盐水在溶盐桶中化盐，温度保持在55度左右，粗盐水经过水泵进入反应槽，加入一定量的次氯酸钠以及氢氧化钠后对有机物与镁离子进行清除，加压与空气进行充分混合后进入预处理器。目前应用较为广泛的一次盐水预处理器采用涡流澄清与漂浮澄清结合的方式对粗盐水中的氢氧化镁胶片絮状沉淀。预处理器主要由凝聚反应室、浮泥口、沉降室与清液通道等组成。[1]粗盐水中加入一定量的氢氧化钠将会产生一定的氢氧化镁沉淀物，这些粗盐水采用加压泵输送到溶气罐中，通过混合器来进行溶气，保持约0.2MPa的压力，粗盐水能够溶解一定的空气，含有空气的粗盐水经过混合器时，泄压产生的气泡与絮凝剂三氧化铁混合后，一起进入预处理器，进行凝聚反应后完全泄压，通过倒锥壳，自下而上进行减速运动，产生的涡流会使氢氧化镁与其他的杂质沉淀物进行充分接触，形成一些絮凝团，通过粗盐水注入后，一些密度大一些的絮凝团进入多孔道上宽下窄的环形沉降区。
环形通道孔径不断减小，盐水的流速会突然变慢，质量大的物体会继续向前迅速沉淀到泥浆区，盐水折流回清液层，从而达到固液分离的目的。
二、预处理器返浑原因
首先有可能是原盐中镁离子超标。一般原盐中的氯化钠的质量分数必须大于95%，钙离子质量分数低于0.25%，镁离子低于0.15%。在一些反应中镁离子超标很容易就会导致预处理器返浑的问题。在相同的时间内生产同样产量的精盐水时，预处理器制造出的镁泥数量更多，未及时排出时就会产生预处理器的盐泥层增厚，最终造成返浑的问题。[2]第二，有可能是因为盐水的浓度或温度波动范围较大。一般从预处理器的中部切向注入的饱和粗盐水需要几个小时才能从上部流出，在这中间，粗盐水的浓度变化有可能会造成盐水密度分层问题，不同的密度的盐水在进入预处理器后会产生一定的径流问题，从而导致返浑。温度变化也会导致流出预处理器前产生对流问题，表面看起来返浑。第三，盐水流量变化会对预处理器中的溶液上升速度产生一定的影响，快速流动的粗盐水切向注入预处理器絮凝室内会产生较大的搅动务，从而引起预处理器的返浑。最后可能是因为氢氧化钠与氯化铁加入量控制不稳定造成的。[3]化学添加剂的加入量不稳定，造成预处理器正常运转受影响，从而导致上下部的效果都不好，一些氢氧化镁沉淀在清液层悬浮，导致预处理器浑浊。悬浮液在沉降过程中可能出现四种形式的状态，首先是自由沉降状态，速度均衡，干扰沉降是相互的悬浮物间开始产生一定的组合，分层沉降，相互监控的悬浮物开始积累，最后是压缩沉降，所有的悬浮物都要在底部或顶部进行压缩积累，形成一层沉淀物。排泥周期的设置也可能会对预处理器造成返浑的问题。当排泥周期过长或排泥少时，随着粗盐水颗粒物的不断增多，预处理器底部与顶部的盐泥会不断积累，未及时排出，就会形成一定的泥封层，清液层不断下降，造成预处理器返浑问题。如果排泥太频繁也会导致这一问题的产生，排泥過于频繁或排泥过多，也会对预处理器的泥封层造成破坏，使泥封层变稀，容易引起返浑。[4]
三、预处理器返浑处理措施
首先要对原粗盐指标进行控制。减少粗盐水中镁泥的产生量，保证预处理器排泥后都是清液，如果在实际的生产过程中，发生了因为镁泥多导致的返浑问题，可以对流量进行控制，不断增大排泥量，直到清液为止。把预处理器停止运行两个小时，一次性把盐泥沉淀全部排出，这种做法见效快，但有可能会对产量造成影响，如果企业有两台预处理器可以单线运行。[5]
其次要控制好化盐桶盐层与化盐水的温度。控制粗盐水的浓度保持在305-310g/L。对化盐换热器的进蒸汽量进行控制，保证另一侧的盐水流量稳定，保持盐水的温度维持在60度左右，上下范围2度。第三，要对预处理器的粗盐水流量进行控制，当对流量进行调节时，从50mg3/h调节到70mg3/h时，要控制在两个小时内完成。[6]最后要保证粗盐水中氢氧化钠的过量值与氯化铁的浓度稳定。及时对氢氧化钠的含量与氢化铁的加入量进行调节，在加入氯化铁时，以上浮泥层为土黄色为准，如果在粗盐中镁离子的浓度上升时，也需要对氢氧化钠与氯化铁的加入量适当地进行增加。需要注意的是如果单纯只调节一种，效果并不明显，如果氢氧化钠不足时，过多的所化铁将会不与氢氧离子进行结合，铁离子游离盐水中，进入树脂塔，造成螯合树脂中毒。
对于排泥周期问题，目前预处理器排泥设计有底部排泥与顶部排泥两种主要的排泥方式。底部排泥主要是针对沉淀颗粒较大的盐泥，而顶部则对颗粒较小的盐泥进行排放。预处理器中的盐泥要及时适量排放，通过计算与经验设置精确的排放量与排放周期，避免返浑问题的出现。在排泥时打开排泥阀，要对盐泥的稀稠情况进行观察，如果盐泥不断变稀，要及时对排泥进行停止，避免排泥过量导致预处理器又出现返浑问题。[7]
四、结语
在一次盐水制程中，预处理器的应用与工艺选择好坏将会对粗盐水的镁离子去除效果产生决定作用，从而对精盐水的产量造成影响。在氯碱系统中，任何一个环节过程中的工艺问题都将会对最终的系统质量产生影响，对最终获得的产品质量造成间接影响。在一次盐水预处理器运行中，返浑问题经常出现，而返浑问题出现的原因也有可能有多个，针对每一个有可能的原因都需要采用有针对性的措施，提前进行预防，在出现返浑问题后，根据实际情况采取改善措施，及时对这一现象进行清除。只有保持预处理器工作稳定可靠，才能确保氯碱系统整体工作稳定。
参考文献
[1]钟永铎，胡艳刚.一次盐水预处理器返浑的原因及处理措施[J].中国氯碱，2012，03：9-10.
[2]高健康.凯膜过滤技术在盐水精制工艺中的研究及应用[D].西安建筑科技大学，2010.
[3]闫健，刘国庆，李勇刚.提高凯膜过滤器生产能力的措施[J].中国氯碱，2006，08：8-10.
[4]袁强，李宽，杨英，刘洁，范龙文，曹湘蒙.戈尔预处理器返浑现象探析[J].中国氯碱，2006，10：12-13.
[5]王水云.盐水预处理器返浑原因及预防措施[J].中国氯碱，2008，05：8-9.
[6]逯军正，王震，高健康.一次盐水返浑原因及预防措施[J].中国氯碱，2009，12：7-9.
[7]高健康，袁守谦，王震.盐水精制工序技改总结[J].中国氯碱，2010，08：3-5.
作者简介：张同胜（1971-12），男，本科，2010年1月毕业于新疆石河子大学化工工艺专业，目前在新疆天业化工有限责任公司电驴分厂从事工艺管理方面的工作。
关键词：一次盐水 预处理 返浑 原因 解决 对策 化工
引言
在离子膜法制碱技术应用中，盐水质量非常关键，将人对离子膜的使用寿命与性能产生一定的影响，最终影响到产品质量。在应用离子膜法制碱中，一次盐水的预处理器的好坏将会对氯碱系统的氢氧化钠产量造成影响，所以需要不断提高一次盐水工序的生产操作水平，尤其是对预处理器的操作水平。对于预处理器的返浑问题，要及时进行分析，确定原因，进行改善，保证产品质量可靠、稳定。目前我国的化工业多采用预处理与一次膜分离法盐水精制工艺，为我国的氯碱行业的发展做出了贡献，使我国的盐水精制技术达到世界先进水平，得以广泛应用。但在实际的生产运行中，一次盐水预处理器运行存在好坏不稳定的问题，这对于氯碱系统氢氧化钠的产量造成一定的影响，需要不断提高生产技术，解决遇到的问题，保持系统稳定。
一、一次盐水预处理器工作原理
一次盐水是化工行业中一项重要的基础技术，原盐与配水槽来的化盐水在溶盐桶中化盐，温度保持在55度左右，粗盐水经过水泵进入反应槽，加入一定量的次氯酸钠以及氢氧化钠后对有机物与镁离子进行清除，加压与空气进行充分混合后进入预处理器。目前应用较为广泛的一次盐水预处理器采用涡流澄清与漂浮澄清结合的方式对粗盐水中的氢氧化镁胶片絮状沉淀。预处理器主要由凝聚反应室、浮泥口、沉降室与清液通道等组成。[1]粗盐水中加入一定量的氢氧化钠将会产生一定的氢氧化镁沉淀物，这些粗盐水采用加压泵输送到溶气罐中，通过混合器来进行溶气，保持约0.2MPa的压力，粗盐水能够溶解一定的空气，含有空气的粗盐水经过混合器时，泄压产生的气泡与絮凝剂三氧化铁混合后，一起进入预处理器，进行凝聚反应后完全泄压，通过倒锥壳，自下而上进行减速运动，产生的涡流会使氢氧化镁与其他的杂质沉淀物进行充分接触，形成一些絮凝团，通过粗盐水注入后，一些密度大一些的絮凝团进入多孔道上宽下窄的环形沉降区。
环形通道孔径不断减小，盐水的流速会突然变慢，质量大的物体会继续向前迅速沉淀到泥浆区，盐水折流回清液层，从而达到固液分离的目的。
二、预处理器返浑原因
首先有可能是原盐中镁离子超标。一般原盐中的氯化钠的质量分数必须大于95%，钙离子质量分数低于0.25%，镁离子低于0.15%。在一些反应中镁离子超标很容易就会导致预处理器返浑的问题。在相同的时间内生产同样产量的精盐水时，预处理器制造出的镁泥数量更多，未及时排出时就会产生预处理器的盐泥层增厚，最终造成返浑的问题。[2]第二，有可能是因为盐水的浓度或温度波动范围较大。一般从预处理器的中部切向注入的饱和粗盐水需要几个小时才能从上部流出，在这中间，粗盐水的浓度变化有可能会造成盐水密度分层问题，不同的密度的盐水在进入预处理器后会产生一定的径流问题，从而导致返浑。温度变化也会导致流出预处理器前产生对流问题，表面看起来返浑。第三，盐水流量变化会对预处理器中的溶液上升速度产生一定的影响，快速流动的粗盐水切向注入预处理器絮凝室内会产生较大的搅动务，从而引起预处理器的返浑。最后可能是因为氢氧化钠与氯化铁加入量控制不稳定造成的。[3]化学添加剂的加入量不稳定，造成预处理器正常运转受影响，从而导致上下部的效果都不好，一些氢氧化镁沉淀在清液层悬浮，导致预处理器浑浊。悬浮液在沉降过程中可能出现四种形式的状态，首先是自由沉降状态，速度均衡，干扰沉降是相互的悬浮物间开始产生一定的组合，分层沉降，相互监控的悬浮物开始积累，最后是压缩沉降，所有的悬浮物都要在底部或顶部进行压缩积累，形成一层沉淀物。排泥周期的设置也可能会对预处理器造成返浑的问题。当排泥周期过长或排泥少时，随着粗盐水颗粒物的不断增多，预处理器底部与顶部的盐泥会不断积累，未及时排出，就会形成一定的泥封层，清液层不断下降，造成预处理器返浑问题。如果排泥太频繁也会导致这一问题的产生，排泥過于频繁或排泥过多，也会对预处理器的泥封层造成破坏，使泥封层变稀，容易引起返浑。[4]
三、预处理器返浑处理措施
首先要对原粗盐指标进行控制。减少粗盐水中镁泥的产生量，保证预处理器排泥后都是清液，如果在实际的生产过程中，发生了因为镁泥多导致的返浑问题，可以对流量进行控制，不断增大排泥量，直到清液为止。把预处理器停止运行两个小时，一次性把盐泥沉淀全部排出，这种做法见效快，但有可能会对产量造成影响，如果企业有两台预处理器可以单线运行。[5]
其次要控制好化盐桶盐层与化盐水的温度。控制粗盐水的浓度保持在305-310g/L。对化盐换热器的进蒸汽量进行控制，保证另一侧的盐水流量稳定，保持盐水的温度维持在60度左右，上下范围2度。第三，要对预处理器的粗盐水流量进行控制，当对流量进行调节时，从50mg3/h调节到70mg3/h时，要控制在两个小时内完成。[6]最后要保证粗盐水中氢氧化钠的过量值与氯化铁的浓度稳定。及时对氢氧化钠的含量与氢化铁的加入量进行调节，在加入氯化铁时，以上浮泥层为土黄色为准，如果在粗盐中镁离子的浓度上升时，也需要对氢氧化钠与氯化铁的加入量适当地进行增加。需要注意的是如果单纯只调节一种，效果并不明显，如果氢氧化钠不足时，过多的所化铁将会不与氢氧离子进行结合，铁离子游离盐水中，进入树脂塔，造成螯合树脂中毒。
对于排泥周期问题，目前预处理器排泥设计有底部排泥与顶部排泥两种主要的排泥方式。底部排泥主要是针对沉淀颗粒较大的盐泥，而顶部则对颗粒较小的盐泥进行排放。预处理器中的盐泥要及时适量排放，通过计算与经验设置精确的排放量与排放周期，避免返浑问题的出现。在排泥时打开排泥阀，要对盐泥的稀稠情况进行观察，如果盐泥不断变稀，要及时对排泥进行停止，避免排泥过量导致预处理器又出现返浑问题。[7]
四、结语
在一次盐水制程中，预处理器的应用与工艺选择好坏将会对粗盐水的镁离子去除效果产生决定作用，从而对精盐水的产量造成影响。在氯碱系统中，任何一个环节过程中的工艺问题都将会对最终的系统质量产生影响，对最终获得的产品质量造成间接影响。在一次盐水预处理器运行中，返浑问题经常出现，而返浑问题出现的原因也有可能有多个，针对每一个有可能的原因都需要采用有针对性的措施，提前进行预防，在出现返浑问题后，根据实际情况采取改善措施，及时对这一现象进行清除。只有保持预处理器工作稳定可靠，才能确保氯碱系统整体工作稳定。
参考文献
[1]钟永铎，胡艳刚.一次盐水预处理器返浑的原因及处理措施[J].中国氯碱，2012，03：9-10.
[2]高健康.凯膜过滤技术在盐水精制工艺中的研究及应用[D].西安建筑科技大学，2010.
[3]闫健，刘国庆，李勇刚.提高凯膜过滤器生产能力的措施[J].中国氯碱，2006，08：8-10.
[4]袁强，李宽，杨英，刘洁，范龙文，曹湘蒙.戈尔预处理器返浑现象探析[J].中国氯碱，2006，10：12-13.
[5]王水云.盐水预处理器返浑原因及预防措施[J].中国氯碱，2008，05：8-9.
[6]逯军正，王震，高健康.一次盐水返浑原因及预防措施[J].中国氯碱，2009，12：7-9.
[7]高健康，袁守谦，王震.盐水精制工序技改总结[J].中国氯碱，2010，08：3-5.
作者简介：张同胜（1971-12），男，本科，2010年1月毕业于新疆石河子大学化工工艺专业，目前在新疆天业化工有限责任公司电驴分厂从事工艺管理方面的工作。